沙子变辨辨--黄子亮

沙子变辨辨

杭州市富阳区富春第七小学     五（5）班    黄子亮

一 、背景：科学观察是学习科学的最基本方法，也是最简单的学习科学的方法，在我四年级的科学课上，学习了岩石、土壤等知识点，也学习了溶解，过滤等基本的科学操作方法，因此，我对科学观察和实验产生了极大的兴趣。今年暑假，我来到了台州白沙湾沙滩游玩，在挖沙的过程中，我仔细观察沙子，发现沙子里面有好多不同类型的晶体组成，我联想到，在富春江边玩沙子的情景，富春江边的沙子和台州白沙湾的沙子有很大的差别，因此，我用塑料瓶子灌了点海沙回来，想要观察研究不同沙子。

 

二、目标：1. 通过观察了解不同沙子颗粒的大小，颜色等组成情况。

 

      2.进一步通过显微镜观察不同种类的沙子，了解微观的区别。

 

      3.通过简单实验，探究不同沙子中可溶性晶体含量和不溶性晶体的含量。

 

三 、 采样：台州白沙湾海滩沙子 （海沙） 网购沙漠沙子 富阳江江沙 富阳江边儿童沙滩沙子（机沙） 富春七小开心农场砂土

 

 

四、研究内容

1.沙子的颜色、组成情况：本次研究内容主要采用观察的科学方法，利用肉眼直接观察，借助放大镜和手机等工具间接观察，在颜色，颗粒大小，颗粒组成等几方面进行对比，再用皮肤进行触摸，得出以下发现。

沙子种类	颜色	颗粒大小	颗粒组成	触摸手感
台州白沙湾 海滩沙子	肉眼观察主体黄白色，放大后，发现内部夹杂有少许红色、黑色和紫色。	颗粒大小不均匀 颗粒较江沙大	大量贝壳类碎屑，石英、长石等砂砾，颗粒较圆润	颗粒感较强， 用力握住松手后，沙子没有粘结现象，但是会有少许黏在手心。
网购沙漠沙子	主体是亮黄色夹杂少许白色和黑色晶体	粗细均匀 颗粒最细	粉砂粒	触感柔软，很细腻，用力握住松手后，不粘结，不粘手。
富阳江江沙	灰白色	粗细不均匀 颗粒大小差别大	内含不同类型的小鹅卵石，且表面比较光滑无棱角。沙砾较圆润。	触感光滑细腻，用力握住松手后，不粘结不粘手。
机沙	黑灰色	粗细均匀 较沙漠沙颗粒 略大	棱角分明，有片状晶体，大小较沙漠沙大	触感粗糙，用力握住松手后稍微有些粘手
富春七小 开心农场砂土	黑灰色	粗细不均匀 颗粒有黏连	内含细小的植物的根、腐烂的小叶片、砂砾、 黏粒小石块等	触感粗糙，用力握住松手后，土块成结黏连。

 

2.       可溶性含量的比较

为了探究不同沙子的可溶性物质和不溶性物质含量的比较，我进行了溶解、过滤、蒸发结晶的科学实验，再进行对比。

（1）溶解：我用天平称量了各50克样品于烧杯中，再往烧杯中加入各100毫升水，用玻璃棒进行搅拌，让沙子中可溶性物质尽可能多的溶解在水中，形成悬浊液。

我的发现：加入水溶解后，不同的沙子悬浊液颜色差异比较大，海沙水最干净，悬浊的颗粒最少；沙漠沙的悬浊液呈金黄色，机沙和开心农场沙子悬浮上来的黏粒是最多的，另外，开心农场的砂土悬浊液还漂浮着非常多的细小腐烂植物残渣。

（2）过滤：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

我的发现：过滤悬浊液的时候，滤液滤出有快慢之分，最快的是海沙液，最慢的是开心农场沙土，分析出现该现象的主要原因是，开心农场砂土中所含的黏粒最多，将滤纸的缝隙堵住了，所以滤液下落的速度最慢。

（3）蒸发结晶：将所得滤液倒入蒸发皿中，加热蒸发结晶。发现：液体蒸发结束后，在蒸发皿中出现了白色的晶体，这就是溶解在水中的无机盐。将这些无机盐用天平称量的结果如下：

 

 

沙子种类	可溶性无机盐的量
海沙	2克 占比约4％
沙漠沙子	含量非常少
富春江河沙	含量非常少
机沙	含量非常少
开心农场沙土	含量非常少

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

我的发现：通过对不同类型的沙子滤液蒸发结晶，我发现，（1）海沙中可溶性无机盐含量比较多，但是另外四种沙子可溶性无机盐含量都比较少。（2）另外几种沙子所含的可溶性无机盐含量都非常少，导致于没有办法用天平测量出来。

 

   通过查阅资料我了解到：海沙中有很多可溶性无机盐，含量最多的是氯化钠晶体，还有少量的氯化钙、氯化镁等可溶性无机盐。正式这些可溶性无机盐中存在较多量的氯离子，氯离子会侵蚀钢筋，给工程带来安全隐患，因此海沙不能用于建筑。

 

3.不溶性颗粒的观察：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)   肉眼观察：我将过滤后剩余的颗粒进行观察，我发现，沙子出现了分层现象，最上层的颗粒都是一些非常细腻的黏粒和粉砂粒，越往下，颗粒越大，加入水以后，沙子可以粘结在一起，能够被捏制塑造成各种形状。

（2）显微镜观察：为了更加清晰观察到不同沙子的结构特点，我利用显微镜对剩余颗粒对剩余颗粒进行观察，在相同放大倍数100倍的视野中，我获取了以上放大画面。。

我发现：沙漠沙，河沙和海沙的颗粒形状较规则，其中沙漠沙颗粒大小较均匀，体积较小，海沙的颗粒整体较大，河沙的颗粒大小不均匀，但是机制沙子很碎小，颗粒形状虽然规则，但是大小不均匀，通过查阅资料我了解到，机制沙子是由专制砂机河其它附属设备加工成的沙子，石料在经过搅碎机之后，被碾碎，所以已经失去了颗粒原有的形状。

5.       拓展延伸---不同沙子的应用

通过以上的观察和实验，我查阅了和沙子有关的资料，了解了不同沙子的功能。

海沙：海砂是仅次于石油和天然气的第二大海洋矿产，具有广泛的用途，其中最主要的用途之一是作为工程建设的原材料，尤其是大型建设的填海造陆环节。然而，海砂中的盐分氯离子会侵蚀钢筋，这个成分如果超标的话，在经混凝土搅拌后用在工程建设中会对钢筋有严重的腐蚀作用。因此国家规定建筑工程中采用的海砂必须是经过专门的淡化处理，如果要使用的话，在钢筋混凝土中，海砂的氯离子含量不应大于万分之六

河沙：是天然石在自然状态下，经水的作用力长时间反复冲撞、摩擦产生的，其成份较为复杂、表面有一定光滑性，杂质含量多。河砂即为水泥标准砂，多用于建筑、混凝土、人造大理石、水泥物理性能检验材料（即水泥标准砂）等。

沙漠沙：由于沙漠沙的颗粒度太小了，无法满足建筑用沙的需求。沙漠沙常见的用处就是被制作成抗洪，练功、拳击、脚踢等用途的沙袋，也有部分沙漠沙被制作成沙漏、砂罐等工艺品。随着科学技术的发展，沙子又有了很多新的、更大的用途。

机沙：工程中的机沙就是用机械加工成的砂子，不是天然砂，石粉沙是用石头粉碎形成的砂子。可以作为混凝土的细骨料使用，也可以作为抹灰用砂。机沙主要适用于混凝土及抹灰。

农场砂土：砂土是有大量的沙河黏土混合而成的，透水性好，但是保水保肥能力差，适合耕种一些根菜类农作物，如胡萝卜，番薯，马铃薯，花生等。但是要耕种其余的农作物，需要对砂土进行改良。

 

 

活动小结：

本次对沙子的观察活动，我采用了肉眼、皮肤等感官进行直接观察，也借助了放大镜、显微镜和手机摄像机等工具进行间接观察，我发现，直接观察存在一定的局限性，而工具的观察可以起到放大功能，让观察更加清晰和直观。

在本次观察活动中，我不仅了解到不同沙子的结构组成情况，也通过查阅资料了解到不同沙子的应用，更重要的是，我知道了科学观察的重要性，它是非常客观公正的对科学事实进行了解的手段，只要留心观察，我们可以发现很多身边有趣的现象。

 

                                       （辅导教师：余利娟）