1-实验7 结晶过程观察
神奇的水晶结晶实验
神奇的水晶结晶实验
水晶结晶实验是一种既有趣又神奇的实验，通过简单的材料和操作，就能观察到水晶在慢慢生长的过程中产生美丽的结晶。
本文将介绍如
何进行水晶结晶实验，并解释实验背后的科学原理。
首先，准备实验所需的材料。
你需要烧杯、布棉线、饱和的硼酸溶液、清洁透明的玻璃瓶、食盐和糖。
将烧杯放在温水中，加热直到水
温达到80°C。
然后将饱和的硼酸溶液倒入玻璃瓶中，加入少量的食盐
和糖，用布棉线悬挂在溶液中央，让线头轻轻接触底部。
接着，将瓶子放在室温下静置。
随着时间的推移，你将会看到水晶
开始在棉线上生长。
这种美丽的结晶是由于溶液中过饱和度过高，导
致结晶物质沉积在布棉线上形成晶体。
有趣的是，你可以根据自己的
喜好在实验过程中添加不同颜色的食用色素或荧光粉，让水晶结晶呈
现出绚丽多彩的效果。
此外，水晶结晶实验还能帮助我们理解一些化学原理。
在实验中，
我们可以观察到溶液中溶质随着温度的变化而溶解度发生变化，从而
影响到结晶的生长速度和形态。
此外，通过实验我们也可以了解到过
饱和度对结晶生长的影响，以及晶体的形成过程。
总的来说，水晶结晶实验是一种简单而有趣的科学实验，既可以锻
炼我们的动手能力，又能增进对化学原理的理解。
希望通过这篇文章
的介绍，能让更多的人对水晶结晶实验产生兴趣，并亲自动手尝试这
个神奇的实验。
高中化学结晶流程总结教案
高中化学结晶流程总结教案
一、学习目标：
1.了解结晶的概念和意义。
2.掌握结晶的基本原理和流程。
3.能够运用所学知识进行实验并总结出结晶的条件和影响因素。
二、教学内容：
1.什么是结晶？
2.结晶的原理和过程。
3.结晶实验及实验总结。
三、教学重点和难点：
重点：掌握结晶的基本原理和流程。
难点：理解结晶的原理及影响因素。
四、教学过程：
1.导入：通过引入实际例子，引起学生对结晶的好奇心。
2.知识讲解：结晶的定义和意义，结晶的原理和过程。
3.实验操作：学生进行结晶实验，观察结果并记录。
4.实验总结：讨论实验结果，总结结晶的条件和影响因素。
5.作业布置：布置相关练习，巩固所学知识。
五、教学方法：
1.讲解结合实验，直观展示结晶过程。
2.学生互动，促进学生思考和讨论。
3.鼓励学生总结和归纳，提高学生自主学习能力。
六、评价方式：
1.结合实验结果，评价学生对结晶的理解和运用能力。
2.根据学生的讨论和总结，评价学生的思考能力和解决问题能力。
七、教学反思：
1.结晶实验操作注意安全。
2.加强对结晶原理的讲解，帮助学生理解结晶的机制。
3.引导学生思考，培养学生的实验能力和创新意识。
偏光显微镜法观察聚合物球晶及其生长过程-高分子物理-实验7-07
实验七偏光显微镜法观察聚合物球晶及其生长过程一、实验目的1．熟悉偏光显微镜的构造，掌握偏光显微镜的使用方法。
2．观察聚丙烯在不同结晶温度下得到的球晶的形态，估算聚丙烯球晶大小。
3．测定聚丙烯在不同结晶度下的晶体的熔点。
4．测定25℃聚丙烯的球晶生长速度。
二、实验原理聚合物的结晶受外界条件影响很大，而结晶聚合物的性能与其结晶形态等有着密切的关系，所以对聚合物的结晶形态研究具有很重要的意义。
聚合物在不同条件下形成不同的结晶，比如单晶、球晶、纤维晶等等，而其中球晶是聚合物结晶时最常见的一种形态（如图1所示），它是由晶核开始，片晶辐射状生长而成的球状多晶聚集体，基本结构单元是具有折叠链结构的片晶（如图2所示）。
球晶可以长得比较大，直径甚至可以达到厘米数量级。
在偏光显微镜下球晶通常呈现Maltese 黑十字消光图样，因此，普通的偏光显微镜就可以对球晶进行观察。
图1 聚乙烯球晶的扫描电镜照片光是电磁波，也就是横波，它的传播方向与振动方向垂直。
但对于自然光来说，它的振动方向均匀分布，没有任何方向占优势。
但是自然光通过反射、折射或选择吸收后，可以转变为只在一个方向上振动的光波，即偏振光。
一束自然光经过两片偏振片，如果两个偏振轴相互垂直，光线就无法通过了。
光波在各向异性介质中传播时，其传播速度随振动方向不同而变化，折射率值也加以改变，一般都发生双折射，分解成振动方向相互垂直，传播速度不同，折射率不同的两条偏振光。
而这两束偏振光通过第二个偏振片时，只有在与第二偏振轴平行方向的光线可以通过。
而通过的两束光由于光程差将会发生干涉现象。
在正交偏光显微镜下观察：非晶体聚合物，因为其各向同性，没有发生双折射现象，光线被正交的偏振镜阻碍，视场黑暗。
球晶会呈现出特有的黑十字消光现象，黑十字的两臂分别平行于两偏振轴的方向。
而除了偏振片的振动方向外，其余部分就出现了因折射而产生的光亮。
如图3是全同立构聚苯乙烯球晶的偏光显微镜照片。
图2 球晶示意图在偏振光条件下，还可以观察晶体的形态，测定晶粒大小和研究晶体的多色性等等。
金属材料与热处理第六版习题册答案
金属材料与热处理习题册答案绪论一、填空题1、成分、组织、热处理、性能之间。
2、石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代、人工合成材料时代。
3、成分、热处理、性能、性能。
二、选择题：1、A2、B3、C三、简答题1、掌握金属材料与热处理的相关知识对机械加工有什么现实意义？答：机械工人所使用的工具、刀夹、量具以及加工的零件大都是金属材料，所以了解金属材料与热处理后相关知识，对我们工作中正确合理地使用这些工具，根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数；选择适当的切削用量；正确选择改善零件工艺必能的方法都具有非常的现实意义。
2、如何学好《金属材料与热热处理》这门课程？答：在学习过程中，只要认真掌握重要的概念和基本理论，按照材料的成分和热处理决定组织，组织决定其性能，性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆；注意理论联系实际，认真完成作业和实验等教学环节，是完全可以学好这门课程的。
第一章金属的结构和结晶1-1金属的晶体结构一、填空题1、非晶体晶体晶体2、体心立方面心立方密排立方体心立方面心立方密排立方3、晶体缺陷点缺陷面缺陷二、判断题1、√2、√3、×4、√三、选择题1、A2、C3、C四、名词解释1、晶格与晶胞：P5答：将原子简化为一个质点，再用假想的线将它们连接起来，这样就形成了一个能反映原子排列规律的空间格架，称为晶格；晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。
3、单晶体与多晶体答：只由一个晶粒组成称为单晶格，多晶格是由很多大小，外形和晶格排列方向均不相同的小晶格组成的。
五、简答题书P6□1-2纯金属的结晶一、填空题1、液体状态固体状态2、过冷度3、冷却速度冷却速度4、晶核的产生长大5、强度硬度塑性二、判断题1、×2、×3、×4、×5、√6、√三、选择题1、C、B、A2、B3、A4、A四、名词解释1、结晶与结晶潜热(P8)答：（1）结晶：是金属从高温液体状态，冷却凝固为原子有序排列的固体状态的过程。
《结晶现象》溶液PPT优秀课件
处理方法：重新过滤。
思考题2：如果滤纸不用水润湿，无法紧贴漏斗内壁，会造成 什么影响？
滤纸与漏斗内壁之间有气泡，会影响过滤速率。
〖实验7-10〗除去粗盐中难溶性杂质
实验内容和步骤
实验现象
解释和结论
③蒸发
当蒸发皿底部有较 析出的晶体是氯化
明澄清的
过滤的方法
①制作过滤器：取一圆形滤纸，对折两次，然后以一边为一层滤纸另一边为三层滤纸的 方式打开，使滤纸成圆锥形，放入漏斗内，用水将滤纸润湿，使滤纸紧贴漏斗内壁，用 玻璃棒轻轻按压滤纸，赶出滤纸与漏斗中间的气泡，并使滤纸边缘略低于漏斗的边缘。
②固定烧杯和过滤器：漏斗放 在铁架台的铁圈上，下方放烧 杯，漏斗下端紧靠烧杯内壁。
①定义：将高温时的饱和溶液的温度降低， 使溶质从溶液中以晶体的形式析出。
②适用范围：
溶解度受温度变化影响较大的固体物质。 如KNO3。
0 T2
2.蒸发结晶法（蒸发溶剂法）
S
①定义：饱和溶液蒸发溶剂析出晶体的过程。
②适用范围：
溶解度受温度变化影响较小的固体物质。
如NaCl。
0
T1
T
T
• 结晶法的应用
课堂达标
1.欲使硝酸钾从其常温下的饱和溶液中快点结晶出来，应采
用的最佳方法是（ C ）
A．冷却硝酸钾的饱和溶液 B．常温下使水蒸发 C．先加热蒸发掉一部分水，然后降温 D．升高饱和溶液的温度
2.如图所示是利用海水提取粗盐的过程：
根据海水晒盐的原理，下列说法中正确的是（ A ）
A.海水进入贮水池，海水的成分基本不变 B.在蒸发池中，海水中氯化钠的质量逐渐增加 C.在蒸发池中，海水中水的质量逐渐增加 D.析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
实验七 氯化钡中结晶水含量的测定(气化法)
实验七氯化钡中结晶水含量的测定(气化法)一、实验目的：1.学习用气化法测定化合物中结晶水含量的原理和方法2.通过实验进一步巩固电子天平的使用二、实验原理：结晶水是水合结晶物质结构内部的水，当加热到一定温度时，结晶水可完全失去,根据失去结晶水前后结晶物质质量之差即可求出其中结晶水的含量。
温度的高低与化合物本身的性质有关。
失去结晶水有一定的温度,所以需要加热一定的时间。
BaCl2·2H2O完全失去其结晶水的温度是120-125℃，可用加热气化法进行测定。
三、仪器及药品：1.电子天平2.电热干燥箱3.称量瓶(40×25mm)4.BaCl2·2H2O(A.R)试样四、实验步骤：1．称量瓶恒重:取2只洗涤干净的40×25mm称量瓶，打开瓶盖放入电热干燥箱中于150～200℃干燥15分钟，取出打开瓶盖，放在干燥器冷却15min，准确称重，记为克。
然后重复以上操作，直至恒重为止。
两次称量之差不超过0.3mg 即为恒重。
2．取氯化钡样品约1.4～1.5g，平铺在上述恒重的称量瓶中，精密称取，记为克。
将盛有BaCl2·2H2O样品的称量瓶开盖，将盖斜靠瓶口放在干燥箱中逐渐升温，于150～200℃干燥40分钟，取出后勿盖瓶盖，放在干燥器冷却15min ，准确称重，记为克。
然后重复以上操作，直至恒重为止（以后每次干燥15分钟，放在干燥器冷却15min）。
由加热前称量瓶和样品的质量，减去加热后称量瓶和无水氯化钡的质量，即为失去水分的质量。
五、数据处理:六、注意事项：(1)称取的BaCl2·2H2O样品在放入烘箱前应水平方向轻摇称量瓶,使堆积的样品平铺于瓶底而利于干燥, 烘干时应将瓶盖斜放于瓶口(2)从烘箱中取物时小心烫伤,烘干物品不可直接用手接触(3)烘干物品在干燥器中放置至室温时方可称量, 且每次放置时间应一致(4)称量烘干物品应称一个就从干燥器中取一个, 而且称量速度要快，不可一次全部取出(称量后是否放回干燥器中应视实验具体情况而定)(5)可溶性钡盐有毒(6)称量应准确至0.0001mg（小数点后第4位）（7）在加热的情况下，称量瓶盖子不要盖严，以免冷却后盖子不易打开。
结晶过程观察以及凝固条件对铸锭组织的影响实验报告
结晶过程观察以及凝固条件对铸锭组织的影响实验报告结晶过程观察与纯金属铸锭组织分析结晶过程观察与纯金属铸锭组织分析一、实验目的1．熟悉盐类和金属的结晶过程。
2．了解铸造条件对纯金属铸锭组织的影响。
二、实验原理熔化状态的金属进行冷却时，当温度降到Tm （熔点）时并不立即开始结晶，而是当降到Tm 以下的某一温度后结晶才开始，这一现象称为过冷。
熔点Tm 与开始结晶的温度Tm 之差ΔT 称为过冷度。
过冷现象表明，金属结晶必须有一定的过冷度，只有具有一定的过冷度下才能为结晶提供相变驱动力。
结晶由两个基本过程所组成，即过冷液体产生细小的结晶核心（形核）以及这些核心的成长（长大）。
其中，形核又分为均匀形核和非均匀形核。
通常情况下，由于外来杂质、容器或模壁等的影响，一般都是非均匀形核。
由于金属不透明，通常不能用显微镜直接观察液态金属的结晶过程。
然而通过采用生物显微镜可以直接观察盐溶液的结晶过程。
实践证明，对透明盐类结晶过程的研究所得出的许多结论，对于金属的结晶都是适用的。
在玻璃片上摘上一滴接近饱和的氯化铵水溶液，放在生物显微镜下观察其结晶过程。
随着液体的蒸发，液体逐渐达到饱和。
由于液滴边缘处最薄，将首先达到饱和，放结晶过程首先从边线开始，然后逐渐向里扩展。
结晶的第一阶段是在液滴的最外层形成一圈细小的等轴晶体。
这是由于液滴外层蒸发最快，在短时间内形成了大量晶核之故。
结晶的第二阶段是形成较为粗大的柱状晶体，其成长的方向是伸向液滴的中心。
这是由于此时液滴的蒸发已比较慢，而且液滴的饱和顺序是由外向里的，最外层的细小等轴晶中只有少数位向有利的才能向中心生长，而其横向生长则受到了彼此间的限制，因而形成了比较粗大、带有方向性的柱状晶体。
结晶的第三阶段是在液滴中心部分形成不同位向的等轴晶体。
这是由于液滴的中心此时也变得较薄,蒸发也较快,同时液体的补充也不足的缘故。
这时可以看到明显的等轴晶体。
图4-1示出了氯化铵水溶液结晶过程的一组照片，其中( a )、( b )为在液滴边缘形成的细小等轴晶体和正在生长的柱状晶体,( c )为在液滴中心部分形成的位向不同的等轴枝晶。
制作结晶方法
制作结晶方法结晶是指溶液中溶质逐渐从溶液中析出形成晶体的过程。
制作结晶是一项常见的实验技术，广泛应用于材料科学、化学工程和矿物学等领域。
本文将介绍几种常用的制作结晶方法以及相关步骤。
作用原理在溶液中，当溶质溶解度超过饱和度时，溶质会开始从溶液中析出，形成固体结晶。
制作结晶的目的是通过调整溶质的饱和度和溶液的温度、浓度等条件，使溶质以晶体的形式析出。
常用的制作结晶方法1. 蒸发结晶法蒸发结晶法是最常见也是最简单的制作结晶的方法之一。
其基本原理是通过加热溶液，使溶液中的溶质迅速溶解，然后随着溶液的蒸发，溶质逐渐从溶液中析出形成结晶。
步骤：1.准备所需的溶液。
根据实验需要，选取适当的溶剂和溶质，并将其充分混合，得到饱和溶液。
2.将饱和溶液倒入浅盘或玻璃器皿中。
3.将浅盘或玻璃器皿放置在恒温水槽中，控制温度在适宜的范围内。
4.通过加热或调节水槽的温度，使溶液缓慢蒸发。
5.当溶液蒸发到饱和度时，溶质开始析出形成结晶。
6.关闭加热装置或调节水槽温度，让溶液冷却至室温。
7.最后，使用过滤器将结晶分离出来，并用冷蒸馏水洗涤。
2. 降温结晶法降温结晶法是通过控制溶液的温度来实现结晶的方法。
其基本原理是将溶液加热至饱和状态，然后迅速降温，使溶质从溶液中析出形成结晶。
步骤：1.准备所需的溶液，并在加热器中加热至饱和状态。
2.将加热后的溶液迅速倒入恒温培养箱或冷冻器中。
3.通过调节恒温培养箱或冷冻器的温度，使溶液迅速降温。
4.当溶液降温到饱和度时，溶质开始从溶液中析出形成结晶。
5.关闭加热器或冷冻器，让溶液冷却至室温。
6.最后，使用过滤器将结晶分离出来，并用冷蒸馏水洗涤。
3. 蒸馏结晶法蒸馏结晶法是利用蒸馏过程中溶液的浓缩作用来制作结晶的方法。
其基本原理是将溶液进行蒸馏，利用蒸发产生的蒸汽将溶质带走并形成结晶。
步骤：1.准备所需的溶液，并将其装入蒸馏器中。
2.开始蒸馏过程，通过加热蒸馏器，使溶液中的溶质迅速溶解。
3.当溶液达到饱和状态时，开始收集蒸发产生的蒸汽。
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4、单相固溶体晶体的生长方式
在正温度梯度下，单相固溶体晶体的生长方式 取决于成分过冷程度。成分过冷程度不同晶体生 长方式则不同。 同一成分的固溶体，在液相中温度梯度不同时， 其晶体的生长方式可以根据成分过冷程度的大小 分为： 平面生长 I区：因为温度梯度很大，TD>TL，没有成分过冷。此时，固溶体晶体以平面方式长 大（向液相推进）。 胞状生长 II区：具有较小的成分过冷。此时，界面不稳定，界面固相偶然向液相中凸起，进 入过冷液相，所以可以长大。但因成分过冷区窄，不会产生侧向分支，只能形成胞状 界面。
铅锡合金的枝晶组织
添加了黄色荧光素的环乙醇(有机物)的树枝 状晶体
韩国济州岛火山熔岩，遇水冷却，凝固形成的柱状结晶岩柱， 已经成为济州岛的主要风景
柱状结晶岩柱凝固过程与合金的凝固完全一样，可以明显看出在 每一个柱壁上存在一层后结晶的杂质，图中灰白色区域。
自然结晶的紫萤石和紫水晶
天然的多晶体伴生现象
Байду номын сангаас
二、实验概述
金属由液态转变为固态（晶体）的过程称为结晶。由于金属不透明， 无法直接观察其结晶过程，所以可以借助于盐类溶液因溶剂蒸发而形成的 结晶过程，在显微镜（甚至放大镜、投影仪等）下就可清晰地被观察到。 观察氯化铵、硝酸铅水溶液因溶剂蒸发而结晶过程，可以发现： 1.结晶包括晶核的形成和长大两个过程。 2.晶体按树枝状方式长大。 实际金属结晶时，一般也按树枝状方式长大，铅锡合金的枝晶组织如左下 图所示。
四、实验设备、仪器及材料用品 • 显微镜、玻璃片、吸管 • 饱和氯化铵水溶液 • 结晶实物图片。 五、实验步骤 1.在干净的玻璃片上，用吸管滴一滴饱和硝酸铅水溶 液，并在显微镜下观察它的结晶过程。也可用放大镜、 投影仪等观察。并绘出示意图。 3.用肉眼（或放大镜）观察具有不同晶形的实物图片。 六、实验报告及要求 1.描述所观察到的氯化铵的结晶过程，并绘出示意图。 2.绘出金属树枝状晶体的显微组织示意图。 3.结合所学知识说明金属树枝状晶体的形成原因。
枝晶状生长 III区：具有较大的成分过冷。液相有很宽的范围处 于过冷状态，类似负温度梯度条件，晶体以树枝状 方式长大。
影响固溶体晶体生长方式的关键因素是成分过冷程度。而影响成分过冷程度的因素， 根据形成成分过冷的条件：
G m C0 1 K 0 R D K0
有液相的温度梯度G，固相凝固速度R，以及合金的成分C0。它们对晶体 生长方式影响的综合关系如图所示。
上图 Ni-Ta-Mn-Cr合金倾液后观察到的界面。 （在凝固未完成时，将未凝固的液体倾倒出 来后，界面形貌就显露出来）
三、实验原理
1、纯金属的结晶过程 金属的结晶分为：形核和长大过程。 结晶过程 2、形核分为均匀形核和非均匀形核 3、液/固界面分为微观粗糙界面和光滑界面， 其中微观粗糙界面，以平面形式向前推进； 微观光滑界面以界面形核方式向前推进。 微观粗糙界面的推进方式 微观光滑界面的推进形式
树枝状自然铜
人工合成的原始钻石外形
人工加工后的钻石外形
实验7 结晶过程观察
朱德贵 2010-12-01
实验七 （盐类）晶体结晶过程观察
一、实验目的 1.观察透明盐类的结晶过程及结晶后的组织特 征，对（金属的）结晶过程建立感性认识。 2.观察有树枝状晶体的金属显微组织和具有树 枝状晶体的铸件或铸锭实物图片，建立金 属晶体以树枝状形式长大的直观概念。 3、观察不同晶体的不同生长形态，了解晶体 生长的微观机理。