内容正文:
实验五:硫酸铜小晶体培养
【实验目的】
1. 通过培养硫酸铜晶体,理解溶解度和降温结晶的概念。
2. 学会配制热饱和溶液,掌握降温结晶的基本操作。
3. 观察晶体形成的过程,感受化学之美。
【实验原理】
在一定温度下,一定量的溶剂中能溶解的溶质是有限的,这个限度叫做溶解度。大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大,随温度降低而减小。
本实验将硫酸铜在热水中溶解,配制成热的饱和溶液。当溶液温度慢慢降低时,硫酸铜的溶解度减小,多余的硫酸铜从溶液中析出,形成具有规则几何形状的蓝色晶体。这个过程叫做降温结晶。降温速度越慢,晶体长得越大越完整。
硫酸铜晶体的化学式是CuSO₄·5H₂O,俗称胆矾或蓝矾,是一种蓝色透明的晶体。
【安全提示】
1. 硫酸铜属于重金属盐,低毒,不可入口。操作时戴手套,实验后彻底洗手。
2. 热水操作注意防烫,烧杯放在桌面平稳处再倒热水。
3. 硫酸铜废液倒入指定回收桶,不可直接倒入下水道,由实验员统一处理。
【药品与器材】
五水合硫酸铜、晶种、棉线、烧杯(250mL)、玻璃棒、热水、滤纸、镊子、手套。
【操作步骤】
第1课时:配制饱和溶液
1. 在烧杯中加入约150mL热水,温度约70到80度,不用沸腾。
2. 向热水中慢慢加入硫酸铜固体,边加边用玻璃棒搅拌。
3. 一直加到硫酸铜不再溶解,烧杯底部有少量固体剩余为止。此时得到热的硫酸铜饱和溶液。
4. 如果溶液中有杂质或浑浊,用滤纸趁热过滤,收集清澈的蓝色溶液。
5. 将过滤后的饱和溶液静置,自然降温。
第2课时:悬挂晶种与晶体生长
1. 取一粒小硫酸铜晶体作为晶种,用棉线轻轻系住。
2. 棉线另一端系在玻璃棒或筷子中间,调整长度使晶种悬在溶液中央,不贴杯壁和杯底。
3. 将烧杯放在不被碰到的位置,用纸或布盖住杯口防止灰尘落入。不要移动或震动烧杯。
4. 静置一到两天,观察晶种慢慢长大的过程。降温越慢,晶体越大越透明。
5. 晶体长到满意大小后,用镊子取出,放在滤纸上吸干水分。成品装入透明小瓶或小盒中保存。
【实验报告】
实验五:硫酸铜小晶体培养
班级:______ 姓名:______ 日期:______
一、现象记录
1. 热饱和溶液的颜色:______
2. 降温后溶液中出现的变化:______
3. 培养出的晶体颜色和形状:______
二、问题
1. 为什么要用热水配制饱和溶液?冷水行不行?
2. 降温为什么能让晶体析出?降温速度快慢对晶体有什么影响?
三、自评
□ 饱和溶液配制成功 □ 晶种悬挂正确 □ 晶体生长完整 □ 操作规范
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