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~学 Stella (说)化~~

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关于我

Stella,毕业于华南师范大学,主修化学教育,辅修校园心理学。任职汕头一中化学科教师。

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吃掉同伴,壮大自己  

2008-08-19 20:03:03|  分类: 必修一 |  标签: |举报 |字号 订阅

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           今天上课,又讲到结晶的问题,下课之后突然兴起翻看很久前的备课资料。看到一张硫酸铜结晶的照片~结晶的过程真的很漂亮,漂亮的背后是一个什么样的过程?

吃掉同伴,壮大自己 - stellahuaxue - ~学 Stella (说)化~~

 结晶的过程其实是一个:吃掉同伴,壮大自己的过程。

提示:结晶的几个考点

1、结晶的方法,降温或者蒸发溶剂。(结晶过程并不是简单几句话就可以解释的,还包括结晶条件,如温度,压力、是否搅拌等的选择问题。)

2、在沉淀溶解平衡的部分也会涉及到晶体的形成和溶解的相关内容。

(即结晶化速率和溶解速率的计算和比较。)

3、重结晶。(这是一个物质分离提纯的方法:进行重结晶的简单程序是先将不纯固体物质溶解于适当的热的溶剂中制成接近饱和的溶液,趁热过滤除去不溶性杂质,冷却滤液使晶体自过饱和溶液中析出。如纯度仍不符合要求,可再次进行重结晶,直至符合要求为止。)


        说起晶体,这是个令人难受的话题,因为在选修三里面,见到美丽的晶体的同时,等着我们的是怎么计算晶体密度,晶格边长等等麻烦的数学问题。(这也令我很头痛!吃掉同伴,壮大自己 - stellahuaxue - ~学 Stella (说)化~~)先不理了~

       说说,你觉得最美丽的晶体是什么?我说是雪花的晶体,据说在这个世界上没有两朵相同的雪花,它们都是独一无二的。

       记得《科学世界》今年的某一期,介绍了一本书,叫做《雪晶体》(Snow Crystals)。这一本书有2000多张雪花照片。

那时候还想着要买来看看的,怎知后竟满足于那一期杂志上刊登的几幅照片了。呵呵~跟大家分享几张。

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 下面转载点人家写的东西:

吃掉同伴,壮大自己 - stellahuaxue - ~学 Stella (说)化~~

        科学家发现在结晶过程中,颗粒较大的晶体会吃掉周围较小的晶体,即使是距离很远也不例外。
        一般而言,研究晶体成长的方法是利用溶液中加入许多小颗粒。当颗粒浓度极大的时候便会由许多较大颗粒形成晶种慢慢形成晶体,并且可以用可见光进行观测。在这种过程中最大的问题来自重力。重力的影响会使晶体的形成造成不均匀。
       为了除去重力的影响,Princeton University 的Paul Chaikin将实验用太空梭运到太空去。他们用录影机观察了两个星期,观察晶体的大小及数量。他们发现较大的晶体会将较小的晶体"吃掉"。小的晶体表面相对而言比大晶体要来的不平整,所以比较有机会接触到较大的晶体上,这可能是为什麽大晶体容易吸附小晶体的原因。这种行为在晶体都很小而且分离的远的时候是不会出现的。
       这项研究加深了对晶体成长的了解,对许多工业,制药页都会带来新的影响。
                                                         来自sciscape
                                                         --编译自: 1. Physical Review Focus: Crystal Cannibals


漫长的雪花研究史

  人类研究雪花的文字记载最早可追溯至17世纪,德国著名科学家开普勒在1611年就认定雪花具有六角结构。1637年,法国著名哲学家和数学家笛卡儿在他的著作《气象学》中,记述了用肉眼观察雪花结构的结果。笛卡儿在书中写道:“在风暴云之后,接着又出现其他的风暴云,产生出非常小的玫瑰花形或轮子状,带有6个半圆形的芽,它们是透明的,而且很平,非常对称。之后,许多这样的小轮子以轴两两连接,这些轴可以认为是晶体,在它的端头有6个小的玫瑰状雪花芽……”可以说,笛卡儿完全是从几何学的角度对雪花的结构进行描述的。

  17世纪中叶,显微镜出现之后,立即应用于对雪花的观察研究。英国科学家和显微镜学家列文·虎克在1665年出版的《显微术》一书中,描述了他用显微镜观察雪花的结果。虽说当时的显微镜远不如当今的好,但虎克揭示了雪花结构的复杂性和其独有的对称性,这用肉眼是无法分辨的。

  随着光学显微镜放大倍数的提高,人们对雪花的研究愈来愈深入。到19世纪中叶,科学家发现,雪花的结构“寿命”很短,一落地就改变了,因而它的真实结构到底是什么样的,并没有搞清楚。波兰的雪花学家F.K.奇克林(Frances Knowlton Chickering)1864年出版的《云晶体:雪花图集》(Cloud Crystals:A Snow-Flake Album),记述了她拍摄的正在下降中的雪花图像。后人称她为观察雪花、揭示雪花奥秘的真正先驱。

  威尔逊·本特利(Wilson Bentley)从十几岁就开始拍摄雪花,研究其结构,他在46年居住于农场的漫长观察研究中,用老式的玻璃照相底版共拍摄了5000多张雪花晶体照片。20世纪20年代后期,本特利与美国气象局的首席物理学家汉姆弗莱斯(Humphreys)合作,于1931年共同出版了一本有2000多张雪花照片的书—《雪晶体》(Snow Crystals)。

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