硫酸铜晶体制作

以硫酸铜晶体制作为例研究人类行为活动和思想感对

周围无机环境的直接影响

作者单位：北京市第十七中学

作者：杜博文董磊

指导教师：蒋金海刘莉李锐

主题词：硫酸铜制作人类情感影响

内容提要

我们在上网查询的时候，发现有人做出这样的结论，在晶体结晶的过程中因为施加了感情因素，例如：谩骂、讽刺、表彰等，晶体的结晶出现明显不同，硫酸铜是一种晶体，我们希望通过我们的猜想证实或者证伪这种结论，从而得到一个更加符合实际的结果。此外我们通过改变其他的因素，如同噪音、轻音乐等来看一看外界环境对硫酸铜晶体制作中的影响，从而得出相应的结论。

中学化学是一门重要的课程，我们的研究方法将会找到一种有趣的实验方法，改变学习化学抽象、枯燥的方式，为学生学习化学提供一种动手与动脑的相结合的学习方式。

以硫酸铜晶体制作为例研究人类行为活动和思想感情对周围无机

环境的直接影响

序言

人的行为活动会改变周围的环境，如植物的生长，动物的繁殖……使相关环境条件为人类服务。那都是通过一定的科学技术利用已探求出的物理公式，化学变化，数学规律来实现的。那么人类的行为活动和思想感情会不会对周围无机环境有直接影响呢？在科幻故事中经常出现以人的念力（即人的思想）改变外界环境的情节。在人类理想化的生活中也希望可以凭思想来代替机械运动。由此我们以硫酸铜晶体制作过程利用不同人为活动的变化来研究人类行为活动和思想感情对非生物物质的影响。

我们所进行的实验有以下几个特点：实验仪器来源于中学实验室，简单易得；所选用的药品（即硫酸铜）成本较低；使学生在实践中充分利用书本知识，对中学教学有巨大意义；实验过程由学生自主设计，从中体会科学研究过程；所得数据真实，有全过程记录（图片，文字记录）。

二研究的问题

[提出问题]

1选取硫酸铜晶体制作过程的哪一步。

2如何控制试验中的变量（即不同条件）。

3如何使此实验中的对象不变条件完全相同。

4选取人类活动和思想感情中的什么行为（感情）进行实验研究。

[作出猜想]

因人类行为活动和思想感情的不同会影响非生物物质使其发生改变。

[设计实验]

1培养硫酸铜晶体

◎药品：硫酸銅

◎工具：铁架台、烧杯(特大\大\中\小)、漏斗、玻璃棒、滤纸、石棉网、酒精灯、三脚架、药匙、镊子、培养皿、切割工具等. ◎步骤：

【１】制作饱和溶液

将硫酸铜加入水中，以玻璃棒搅拌，当所加入的硫酸铜完全溶解时，再重复相同的动作，至无法再溶解为止,再用酒精等加热提高溶解度，再加入硫酸铜，当无法再溶解时即可，等溶液冷卻后将可确定到达饱和。加入适量稀硫酸防止溶液水解。

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【２】取无杂质之饱和溶液(取种时,以后不用此步骤)

为预防晶体在成长过程中因杂质而受到影响，将架设铁架台，以滤纸过滤饱和的硫酸铜溶液

注意:让漏斗的底部靠在烧杯上，使溶液沿著烧杯边缘流下，这样会比较快.

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【３】等待晶种

将过滤好的饱和溶液放置阴凉处，一段时间后将可在溶液底部析出由无数细小的晶体组成的“晶体饼”

注意:晶体形成的时间会因溶液的饱和度而有所差异

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【４】准备晶种

取生长较为良好的结晶作为晶种，以细铜丝绑住晶种

△晶种以呈现菱形的为优先考量，大小约0.3公分左右。因为晶种体积不大，因此绑晶种時需要极为细心、专心，一

时的不小心都容易造成失误

【５】悬吊晶种

先将饱和溶液倒至烧杯中，再将绑好的晶种悬吊至其中

【６】放置、观察

将准备完成的溶液放置灰尘少、阴涼的地方，以便日后观察

△若使溶液直接照射阳光，容易使温度上升而提高溶液之溶解度，晶种可能會因此而被溶解掉

2选取晶体长到2-3cm时加入变量实验，此实验为我们研究的主实验。

第一组对比试验：

*1号晶体：加入噪音环境，每天放3个小时的录音，其他同上。

*2号晶体：加入轻音乐环境，每天放3个小时的录音，其他同上。

*3号晶体：放置在安静环境中，其他同上。

第二组对比试验：

#1号晶体：用气愤的心情去骂它，说它：“你好丑！”或骂它发泄心情，每天轮换不同的同学三名（约1小时30分），其他同上。

#2号晶体：用快乐和平和的心情去夸它：“你好漂亮！”或和它说话，每天轮换不同的同学三名（约1小时30分），其他同上。

#3号晶体：放置在安静环境中，其他同上。

注：每组实验的晶体培养应用同时制作的硫酸铜过饱和溶液并放置在相同室温条件下。

[实验中的问题]

使实验中的不同对象的无关变量完全相同，使其不能影响主要研究，研究以下几个问题。

（注：其解决方案只能通过中学实验室条件完成）

问题一：晶体固定问题

在制作过程概述中已说明用细铜丝固定晶体

①在晶体（包括多晶与单晶）最长处不足3厘米时其细铜

丝的固定效果较好，但晶体超过3厘米时铜丝易断

观察：铜丝断裂出现在拿出晶体时

猜想：晶体离开水面，失去水的浮力，所受重力增加，晶体对铜丝的拉力增加，使其断裂

解决方案：在拿出晶体观察时用镊子夹住（或用钥匙托住）晶体，在放回烧杯时，撤去支持力

②在上述过程中其方法在实践中有效，但在晶体最长处超过5厘米时，溶液的浮力已不足以支撑晶体

观察：铜丝断裂出现在溶液中时

解决方案一：将晶体直接放置在杯底

经讨论：杯底常会有晶体析出，会与被研究晶体粘连，此方案废除

方案二：用多根铜丝拴连晶体

经讨论：此方法在实践中可行性不高，给予废除

方案三：给大晶体制作底托

其底托不可以妨碍大晶体增长，又需有固定作用经实践证明，采用塑料质地的“大果冻盒”，将其底部剪掉成一个可直立的环形。底托可以让晶体距烧杯底有一定距离又不妨碍晶体增长，在实践中可行，但要注意，定期给晶体翻面使晶体不能同一处接触底托。