探索晶体世界

思考和怀疑

在第五课中你过滤的水混合物发生了什么现象?结果与你预测的一致吗?让我们一起来证实一下。

 

 

材料

为你准备的:

1本科学笔记本;

1张记录单“6-A:食糖晶体的生成”;

1张记录单“6-B:巨型晶体的生成”

 

为你和你的搭档准备的:

1个装有5个碟子的托盘(第四课中用过的);

5个过滤器(第四课中用过的);

1只科学提桶

 

 

自主探索

1.拿出笔记本,翻到你制作的过滤实验结果表页上。

2.当过滤器和碟子处于静止状态时,你注意到什么现象?与其他同学交流你的观察结果。

3.领取你的科学提桶、装有碟子的托盘和5个过滤器。老师会安排另一个小组与你们共同完成步骤4

4.与老师一起回顾下列步骤:

 

l         观察碟子,打开每种未知物的过滤纸。

l         将每种未知物在过滤纸上的实验结果记录在笔记本上的过滤结果表中。

l         比较过滤纸上的残留固体和罐子里未经实验处理的固体样品,不明固体有没有发生变化?在哪些方面发生了变化?

l         与另一组同学讨论你们的实验结果。一起谈论下列问题的答案:

·过滤后,混合物产生了什么现象?

·你们小组的实验结果与其它小组相同吗?

·如果实验结果不同,你认为是什么原因造成的?

·哪些实验结果使你感到意外?为什么?

5.现在,开始进行上述操作。

6.在班级讨论中,与其他同学分享你的实验结果。

7.与其他同学讨论水的混合物实验结果和过滤实验结果。现在你掌握了哪些关于不明固体的新知识?

8.按照老师的说明,把碟子放到有肥皂水的桶里。清理其它材料,扔掉过滤器。

9.阅读有关晶体的故事。

10.在笔记本上写出你从阅读材料中学到的三点新知识,同时记下你仍旧不明白的问题。

11.老师会布置两项关于晶体的活动,要求你选择其中一项回家进行。完成活动后,与其他同学交流实验结果。

 

 

深化和拓展

1.比较实验中生成的红色未知晶体和黄色未知晶体。它们分别有什么相同点和不同点?从家里带一些晶体样品与同学们交流。

2.阅读材料由克里斯·凡·奥斯勃格(Chris Van Allsburg)撰写的文章“两只坏蚂蚁”。它讲述了晶体如何改变了两只蚂蚁的生活。

3.与其他同学一起探索硅片在计算机和录象机中的作用。一种方法是写信向电脑公司咨询。那么还有其它什么别的方法吗?

 

 阅读材料

晶体世界

 

    你知道吗,你的周围到处都是晶体?在屋外,它们形成了岩石、矿物、雪花和沙滩上在你的脚趾间嘎吱作响的沙子。在屋子里,你家中的晶体随处可见。冰箱里是冰晶。在你妈妈的珠宝盒里,也许有宝石或金属,这些都是晶体。你在米粥里撒一点糖的晶体,或是在水中加一些晶体来做柠檬汁。

 

一块闪闪发亮的钻石。一片雪花。一个糖粒或是一个盐粒。这些都是晶体。它们表面上看起来象是不同的东西。但是从某些方面来说,它们是一样的。为什么这么说呢?因为所有的晶体都是固体。它们是由许多小块构成的。这些小块以某种模式结合。而这种模式一再地重复、重复,周而复始。

 

同种物质的所有晶体都有类似的形状。例如石英。你可以看一看豌豆大小的石英,也可以观察一下南瓜大小的石英。石英可能来自非洲——或者就来自美国本土。无论是何种石英,石英晶体的形状总是类似的。

 

炸薯条上的立方体

某些晶体非常小,你必须通过显微镜才能看到它们。然后你才能搞清楚它们的形状。你知道吗,你正在吃炸薯条上的微小立方体?或者说,如果你能抓住一片雪花并在显微镜底下观察它,它是不是有六个顶点?

 

感谢著名科学家罗杰·贝肯(Roger Bacon),他使我们了解到晶体可以帮助我们更近距离地观察这个世界。很久以前,贝肯发现通过对石英进行塑形和抛光,他就可以制成一个透镜。这种透镜可以令很小的物体看起来变得很大。这就是现在的眼镜、显微镜、望远镜、甚至隐形眼镜的开端。

 

今天,我们很难想象没有这些东西的日子。但是在以前,人们认为透镜是某种黑魔法,而罗杰·贝肯则是一个巫师。他们竟然因为贝肯的重要发明而将他关进了监狱。

 

许多用途

晶体在很多方面都非常有用。许多年来,国王和王后配戴的王冠就是用稀有金属,例如金和银制成的。海盗将他们的箱子按珠宝的种类进行排列,例如红宝石、绿翡翠和钻石。

 

事实上,钻石不仅仅看起来很美丽,它们也十分有用。因为它们十分坚硬,所以可以用来锯、钻、磨和抛光。因此,我们用金刚锯来切割计算机的微芯片。我们还可以用金刚砂来打磨玻璃和其它坚硬的物质。

 

今天,我们可以在更多的方面应用金刚石(钻石),特别是一种被称为“硅”的石英。硅可以帮助运行和控制计算机、计算器以及微波炉。而且石英还可以帮助一些表正常运转。

 

从某种程度上来说,石英是一种神秘物质。它们不是活的,但是却在生长。想看看是怎样的吗?问问你的老师,你怎样才能在家里“种”一些晶体?