學校活動

 

飽和溶液與結晶

 

當熱的飽和溶液冷卻時,一些原已溶解的溶質就會變回固體,這時候就會產生結晶體。同一種物質所形成的結晶體,它的形狀和顏色是一致的。

我們希望藉著今次的專題研習,測試我們周圍常見的物質,是否適用於製作結晶體。

除此之外,我們亦會調查不同物質所形成的飽和溶液,在結晶時有沒有什麼差別。

完成年份:2006年

 

S.T.E.A.M. 的元素

 

S.T.E.A.M. 的劃分只是一個方便分科落實的教學形式,下表的範圍僅供參考。

 

科學方法,儀器使用,結晶過程 (Crystallization)
影像記錄,製作報告
NIL
展示結果後的效果
容量及計算

 


 

參與研究的同學

 

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黃錦平、李志斌、黃偉倫

 

實驗進行過程片段

 

 

背景

 

當熱的飽和溶液冷卻時,一些原已溶解的溶質就會變回固體,這時候就會產生結晶體。同一種物質所形成的結晶體,它的形狀和顏色是一致的。我們希望藉著今次的專題研習,測試我們周圍常見的物質,是否適用於製作結晶體。除此之外,我們亦會調查不同物質所形成的飽和溶液,在結晶時有沒有什麼差別。

 

目的

1. 根據收集到的資料,測試並找出能製作結晶體的實驗步驟。

2. 測試我們周圍常見的物質,如:冰糖、硫酸銅、硼砂和鹽,看看它們是否適用於製作結晶體測試。

3. 觀察並拍攝各種結晶的形態。

 

儀器

600ml燒杯、玻璃棒、電熱板、電子磅、鐵絲、竹籤、防火墊、數碼相機、顯微鏡、鑷子、藥匙

 

材料

超值牌冰糖一盒、硫酸銅(粒裝)一瓶、硼砂一瓶、超值牌餐桌鹽一包、500ml燒杯、維他蒸餾水

 

材料的相片

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材料一:超值牌冰糖

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材料二:硫酸銅

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材料三:硼砂

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材料四:超值牌餐桌鹽

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材料五:維他蒸餾水

 

步驟

 

1. 將 500ml 蒸餾水加入 600ml 燒杯中。

2. 將燒杯放置在電熱板上煮沸。

3. 根據表格一的配方,將 650g 冰糖溶於熱水內直至飽和。

4. 將鐵線屈曲成不同形狀或把竹籤放在飽和溶液中。

5. 為燒杯蓋上蓋,並將之放置在陰涼的地方冷卻

6. 隔天可以用顯微鏡或數碼相機,觀察並拍下結晶的外觀。

 

表格一:各類材料的飽和溶液比例

 

 

蒸餾水 (ml)

冰糖 (g)

鹽 (g)

硼砂 (g)

硫酸銅 (g)

冰糖結晶

500

650

 

 

 

鹽結晶

500

 

250

 

 

硼砂結晶

500

 

 

350

 

硫酸銅結晶

500

 

 

 

350

 

步驟的相片

 

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準備材料及用品

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配製飽和溶液

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在竹籤上形成結晶體

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在鐵線圈上形成結晶體

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自製的鐵線圈

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為燒杯蓋上蓋以避免灰塵影響實驗

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隔天后的硫酸銅結晶體大小

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使用顯微鏡或相機觀察並拍下結果

 

實驗結果:冰糖結晶體

 

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實驗結果:鹽的結晶體

 

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實驗結果:硼砂的結晶體

 

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實驗結果:硫酸銅結晶體

 

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討論

 

因為怕水喉水有雜質,我們使用了蒸餾水代普通食水作溶液。由於測試實驗時沒有蓋好燒杯,我們發現冰糖飽和溶液的表面,形成了一些結晶,可能是由於塵埃所引起的結晶過程。

 

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可能由塵埃所引起的冰糖結晶(表面)

 

在準備冰糖的飽和溶液時,我們亦發現冰糖極之容易溶在水中(比起其他材料多出差不多一倍),完成飽和溶液後,燒杯比其他的明顯更重。

硫酸銅和硼砂的結晶,很容易便依附在竹籤或鐵線圈上。而且,硫酸銅和硼砂的結晶比起鹽的結晶更巨大。

 

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在竹籤上形成結晶體

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在鐵線圈上形成結晶體

 

硼砂的結晶過程

 

結論

 

根據實驗,我們發現測試了冰糖、硫酸銅、硼砂和鹽的結晶過程,並成功令硫酸銅、硼砂和鹽在隔天后產生結晶體,並拍攝了各種結晶的形態。只是冰糖並不能在隔天后產生明顯的結晶體。

 

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參考資料

 

凡事都可行.但不都有益處。凡事都可行.但不都造就人。無論何人、不要求自己的益處、乃要求別人的益處。 【哥林多前書10:23-24】

 

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