DIY自生长水晶的化学成分与形成原理及其反应条件.doc

DIY自生长水晶的主要化学成分和形成原理及其反应条件 班级：高一（2）班 小组编号： 组长：符音 指导老师：赵丽华 组员：卢天立、匡天呈、曹敏之、张阳、徐诚莹 摘要：探究DIY水晶的主要化学成分和形成原理及其反应条件。通过化学实验、检验的方式，探明结晶的具体化学成分。使用控制变量法进行实验，对比各个实验结果，总结结晶原理以及结晶速度与温度、湿度等环境因素的关系，并找出有助于DIY自生长水晶生长的最佳环境。 关键字：结晶成分、原理、最佳环境 正文 实验前期准备 准备时间：2013年1月到5月。 准备对象：DIY自生长水晶资料收集，自然水晶资料收集。 调查目的：了解实验对象的基本情况，以便于对实验中的现象进行总结。 组内分工：张阳、徐诚莹（实验准备） 匡天呈、曹敏之（实验数据记录） 卢天立（数据分析） 符音（归纳总结） 实验过程及现象 实验用品 晶粉 结晶核 玻璃棒（搅拌），玻璃瓶（容器），热水（100摄氏度，做溶解液） ２、实验过程（完成品） ⑴将100摄氏度的沸水倒入容器，至其三分之二处 ⑵倒入晶粉，用玻璃棒搅拌至晶粉全部溶解 ⑶将结晶核凸面朝上放入溶液内，置于容器底 ⑷静置三分钟，盖上盖子，拧紧 ⑸24小时后，结晶核表面出现少量晶体，打开盖子，静置 ⑹一天后，结晶继续生长，溶液表面出现少量浮晶 ⑺12小时后，个别晶柱露出水面 ⑻24小时后，大部分晶体到达水面 ⑼结晶留在瓶中，将剩余溶液倒出容器，置于一旁 ⑽盖紧盖子，实验完成 （成品） 其他实验结果（失败品） ⑴生长缓慢，出现少量攀晶，结晶矮小，没有成形 原因：24小时后没有准时打开容器盖，且所处室温低于20摄氏度 ⑵攀晶现象严重，结晶没有成形 原因：溶液过多，且所处室温长期保持于25摄氏度，溶液蒸发过快 三、实验结论 1、实验情况总结 ⑴、温度相同情况下（保持在20-23摄氏度左右），湿度恒定，晶粉溶解液越多（50-70毫升），结晶速度越慢，越易出现攀晶现象； ⑵、温度相同情况下（保持在20-23摄氏度左右），晶粉溶解液体积一致（保持在50-55毫升左右），湿度越大，结晶速度越慢，越不易出现攀晶现象； ⑶、湿度相同情况下，晶粉溶解液体积一致（保持在50-55毫升左右温度越高（20-26摄氏度），结晶速度越快，越易出现攀晶现象。 2、 图表整理 水晶的结晶速度与溶液体积、湿度、温度的具体关系由上图所示。由此可见湿度、温度是水晶快速生长的主要条件，温度高、湿度小可使水晶生长加快；而溶液体积为次要条件，除了减缓水晶生长速度外，无特殊影响。 DIY自生长水晶成分（猜测） 由于实验室条件和所学化学知识有限，我们无法准确测量出水晶的准确化学成分，因此我们根据结晶的色、态、味及其他已知化学性质，推出了DIY自生长水晶的可能成分 ⑴、明矾：十二水合硫酸铝钾(Alum)?是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。无色立方晶体，外表常呈八面体，或与立方体、菱形十二面体形成聚形。可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。⑵、磷酸二氢钾，化学式为KH2PO4，分子量为136.09。为无色结晶或白色颗粒状粉末。空气中稳定，在400时失去水，变成偏磷酸盐。溶于约4.5份水，溶解度为83.5g/100ml水，不溶于乙醇。相对密度2.34。熔点?252.6。⑶、硅酸钠俗称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐，。其化学式为R2O·n SiO2，式中R2O为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值。粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好，耐碱性和耐水性差。⑴、自然水晶介绍：水晶是一种无色透明的大型石英结晶体矿物。它的主要化学成份是二氧化硅，化学式为SiO2。水晶呈无色、紫色、黄色、绿色及烟色等，玻璃光泽，透明至半透明。硬度7，性脆；水晶密度2.56－2.66克/立方厘米，水晶熔点为1713℃。 ⑵、水晶的生长环境多是在地底下、岩洞中，有丰富的地下水含有饱和的二氧化矽来源，同时此中的压力约需在大气压力下的二倍至三倍左右，温度则需在550－600间