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。
1 234【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.1 23【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1 2【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。
问题二：晶体“反吸”现象（“反吸”一词，由实验自命名）注：反吸——是指已形成的晶体又被溶液所溶，在晶体上形成不规则的坑洞，影响实验。
猜想：①与在溶液中加入的防止水解的硫酸的量有关②与过饱和溶液加热的温度有关经实验，改变在溶液中加入的硫酸的量，还是会出现反吸现象，次猜想①排除。
经理论研究，在某温度下的饱和溶液，降低温度就会有晶体析出。
过饱和溶液加热的温度都大大超过室温，所以猜想②排除。
因猜想全部排除，经小组讨论研究并查看实验记录加以观察：反吸现象出现在两天室温不同的情况下。
探究所得：在实验中室温不是保持不变的，通常在20℃左右，但当室温有较大的变动是，如在18℃时溶液析出晶体，溶液在18℃时饱和，气候回暖，室温上升室温到20℃，溶液不饱和（硫酸铜溶液的溶解度随温度的增长而增加）就会把已形成的固态晶体溶解。
问题三：晶体增长限度问题此问题分为增长空间和增长限度两个问题，这个问题是此研究的重点问题空间：容器的大小决定了晶体的增长空间使用容器的大小随晶体的增长而改变，经实验证明，培养晶体的高度为晶体的3～5倍时最佳，同时保证晶体距容器至少8mm。
溶液的深度不足会影响晶体的增长，使增长减缓或不再增长。
增长限度：因条件限制我们的实验不能无限时长的研究所以我们用以下试验来探究晶体的增长限度以此来计划我们主实验的操作时间和规划试验进度。
问题四：晶体分层问题说明：当晶体最长处至3～3.5cm时，晶体的侧面会出现鳞片状分层。
猜想：在晶体养成过程中，加入的硫酸铜过饱和溶液的温度、体积不同，晶体表面的性质发生改变，从而使晶体出现分层。
对比实验：制作新的小单晶，悬于已稳定的硫酸铜过饱和溶液（不再析出晶体）中，透过烧杯观察晶体，洋晶过程中不将晶体拿出烧杯，每天加入定温、定量的过饱和溶液，以保证共晶体表面的性质不变结果：并未改变晶体分层问题，在晶体长至3.2cm时出现分层，但在一次以外实验中问题得到了解决。
将一块已长至8cm左右的大块晶体（已出现分层问题）的结构不稳定出去除，从中取得一块1.3cm质块坚硬的晶体悬于烧杯中继续培养，晶体长至7.6cm并未出现分层原因：尚未查明。
结论（一）实验方面第一组对比试验：噪音对晶体的影响：经与*3号晶体对比，*1号晶体结构松散，易破坏。
轻音乐对晶体的影响：经与*3号晶体对比*2号晶体。
第二组对比试验：用气愤的心情去骂它对晶体的影响：经与#3号晶体对比，#1号晶体上出现许多被附着着的小晶体。
用快乐和平和的心情去夸它对晶体的影响：经与#3号晶体对比，#2号晶体周围新增大的会比先前的更透明。
（注：以上结论可能与试验条件有关，例如：气温条件，制作过饱和溶液的加热温度，溶液酸碱度等。
尚未查明。
）（二）化学成绩方面高一下半学期时，学校提供了许多的研究性学习课题方便同学们选择。
在那时我们两人的化学成绩并不是很高(杜博文：70左右；董磊：80左右)但我们学习化学的兴趣很浓，因此我们选择了“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”课题进行研究，希望通过此次研究性学习来提高我们自身学习化学的兴趣与化学成绩！选题结束后我们就开始了为期近4个月的研究！前两周我们进行了开题报告、设计实验、申请实验药品、实验器材和实验室等准备工作。
待前期准本工作完成后，我们就进入了更为关键的实验研究阶段，在这期间我们从实验的第一步“制硫酸铜过饱和溶液”开始进行了“选晶”、“拴体”、“养晶”、“观察晶体的增长情况”、“记录数据”、“用控制变量法进行以硫酸铜晶体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”、“给制作好的晶体表面涂上一层均匀的清漆”等步骤。
在这次研究性学习过程中，我们感觉到我们通过用动手与动脑的相结合的学习方式，把高中化学抽象、枯燥的学习，变成了一种生动，立体的学习！是我们对化学的学习兴趣更加浓厚，并且我们也达到了我们之前的目的——我们的化学成绩都在班里前五！(杜博文：90左右；董磊：95左右)这就是我们用心研究“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”课题，的最大回报！。