第三章 第三节　研究与实践　明矾晶体的制备（课件 学案）高中化学人教版（2019）选择性必修2

(课件网) 研究与实践　明矾晶体的制备 【研究目的】 在日常生活中，常见到色彩和外形都很漂亮的晶体。我们可以通过化 学实验的方法制备晶体，学习用饱和溶液制备大晶体的方法。 【研究任务】 1. 晶体生长过程的阶段 晶体生成的一般过程是先生成晶核，而后再逐渐长大。一般认为晶 体在液相或气相中的生长有三个阶段：（1）介质达到过饱和、过 冷却阶段；（2）成核阶段；（3）生成阶段。 2. 晶种 在结晶过程中加入的预先自成的晶核（晶体微粒），可以使从晶核 成长的晶体达到均匀一致，从而提高产品的质量。 3. 制备明矾晶体的实验步骤 （1）在玻璃杯中放入比室温高10～20 ℃的水，并加入明矾晶体 [KAl（SO4）2·12H2O]，用筷子搅拌，直到有少量晶体不能 再溶解。此时得到的溶液为饱和溶液。 （2）待溶液自然冷却到比室温略高3～5 ℃时，把溶液倒入洁净的 碗中，用硬纸片盖好，静置一夜。 （3）从碗中选取2～3粒形状完整的小晶体作为晶核。将所选的晶 核用细线轻轻系好。 （4）把明矾溶液倒入玻璃杯中，向溶液中补充适量明矾，使其成 为比室温高10～15 ℃的饱和溶液。待其自然冷却到比室温略 高3～5 ℃时，把小晶体悬挂在玻璃杯中央（如下图），注意 不要使晶核接触杯壁。用硬纸片盖好玻璃杯，静置过夜。 （5）每天把已形成的小晶体轻轻取出，重复第（4）项操作，直到 晶体长到一定大小。 （6）将所得明矾晶体放进铬钾矾的饱和溶液中，使铬钾矾晶体 [KCr（SO4）2·12H2O]在明矾晶体表面上生长，长到一定厚 度后，再将所得晶体放到明矾饱和溶液中去，使铬钾矾晶体 表面再覆盖一层明矾晶体。 1. 在上述实验中，为什么所用仪器都要用蒸馏水洗净？用硬纸片盖好 玻璃杯的目的是什么？ 提示：若仪器不干净或尘埃落入，都会干扰结晶。用硬纸片盖好玻 璃杯的目的是防止落入尘埃。 2. 为什么晶种一定要悬挂在溶液的中央位置？ 提示：晶种若离烧杯底部太近，由于有沉底晶体生成，会与晶体长 在一起。同样，若离溶液表面太近或靠近烧杯壁，都会产生同样的 结果，使得晶体形状不规则。 3. 试讨论快速制备明矾晶体的条件。 提示：（1）溶液一定要用饱和溶液，若溶液不饱和，则结晶速度 很慢。 （2）溶剂应用蒸馏水，不能用自来水。因自来水里含其他金属离 子及杂质，会影响晶体的生长速度和形状。 （3）冷却热饱和溶液时，应自然冷却。快速冷却虽能够得到晶体，但属于沉底、细小晶体，得不到大晶体。温度下降越快，晶体越小。 （4）溶液一定要纯净。若含有杂质，就会在溶液中形成多个晶 核，这样不利于大晶体的生长。 1. 下列说法不正确的是（　　） A. 结晶时，溶质的溶解度越大，溶液的浓度越高，溶剂的蒸发速度 越快，溶液的冷却速度越快，析出的晶体颗粒就越细小 B. 为了使过饱和溶液中析出晶体，可用玻璃棒搅动溶液或者振荡容 器 C. 培养明矾晶体时，为得到较大颗粒的晶体，应自然冷却，并静置 过夜 D. 重结晶过程中产生的母液虽然含有杂质，但仍应将母液收集起来 进行适当处理，以提高产率 解析：　晶体颗粒的大小与结晶条件有关，溶质的溶解度越小， 溶液的浓度越高，溶剂的蒸发速度越快，溶液的冷却速度越快，析 出的晶粒就越细小，A错误；振荡容器或用玻璃棒搅动溶液可打破 平衡促使晶体析出，B正确；自然冷却，可使晶粒生长，则培养明 矾晶体时，应使饱和溶液缓慢冷却才能得到较大颗粒的晶体，C正 确；重结晶过程中产生的母液虽然含有杂质，但仍含有溶质，为防 止浪费资源，仍应将母液收集起来，进行适当处理，以提高产率， D正确。 2. （2024·绍兴高二检测）某实验小组设计实验制备明矾大晶体，方 案如下： A. 培养晶体的明矾饱和溶液应比室温高10～20 ℃ B. 明矾晶核一 ... ...