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1、实验一 硫酸铜晶体里结晶水含量的测定 教学目的 1.学习测定晶体里结晶水含量的方法。 2.巩固天平的使用。 3.练习坩埚的使用，初步学会研磨操作。 教学重点 1.测定硫酸铜晶体中结晶水含量的原理。 2.测定硫酸铜晶体中结晶水含量的操作步骤。这节课，我们将学习通过测量某些数据，从而测定胆矾的中结晶水水含量。 首先让我们来认识胆矾晶体。 引入 教师展示硫酸铜晶体和无水硫酸铜粉末 介绍大家现在看到的分别是硫酸铜晶体和无水硫酸铜。 问，二者有何不同？ 生硫酸铜晶体为蓝色，俗称胆矾或蓝矾。其化学式为？而无水硫酸铜为白色粉末， 其化学式为？。它和无水硫酸铜是不同的物质。它很容易吸收空气中的水蒸气发生化学反
2、 应生成硫酸铜晶体。追问从化学组成上看，是什么原因造成了二者的颜色差别呢？ 生这主要是由于硫酸铜晶体中含有结晶水之故。 问怎样证明硫酸铜晶体中有结晶水？ 师请大家用化学方程式表示出上述转化。 请一位同学上黑板书写如果加热无水硫酸铜粉末，是否会 有结晶水产生？学生草板书CuSO45H2OCuSO4+5H2O 科学家已经测定 1mol 胆矾中含有 5mol 结晶水，假设我们不知道这个结论，那么我们 该如何测定 1mol 胆矾中含有几 mol 结晶水呢？因为硫酸铜晶体中结晶水含量待定，设化学式为： 草板书CuSO4xH2O 显然，只要求出 X 的值便知道 1mol 硫酸铜晶体中含几摩尔结晶水了。 结
3、合胆矾晶体加热失水的反应方程式，X 的值可能与哪些数据有关系？水和硫酸铜的 物量 在实验室中物量不能测量。只能测质量和体积。 通过测定哪些量可以计算水和硫酸铜的物量？ 如何测得无水硫酸铜的质量以及结晶水的质量？ 学生思考一、测定原理 学生讨论后回答先量取一定量的晶体样品，加热，使其失去全部结晶水，然后再 称一下失去结晶水后的硫酸铜粉末的质量，前后两次的质量差即为结晶水的质量。根据结 晶水的质量与原晶体的质量比即可求得结晶水的质量分数和x值。师很好，上述测定原理我们可简单表示如下：讲解并板书CuSO4nH2OCuSO4+nH2O 用怎样的步骤实现上述原理？称量 - 加热 -称量 在加热硫酸铜晶体
4、时，如果晶体受热不均，往往会发生硫酸铜晶体飞溅的情况。 那么如何才能避免硫酸铜受热不均（玻璃棒 ，在加热前研磨）在称量无水硫酸铜的质量前，必须保证结晶水已经完全失去。怎么判断结晶水完全失 去？学生回答。 恒重操作阅读;什么是恒重操作，为什么恒重操作能保证结晶水完全失去？能否通过延长加热时间来保证结晶水完全失去？当硫酸铜晶体完全变成无水硫酸铜后，它的温度很高，不能直接拿来称量。所以 在测定无水硫酸铜的质量之前，还必须如何？ 在冷却无水硫酸铜的时，无水硫酸铜会吸收水分变成硫酸铜晶体。所以在冷却时，必 须做什么？ 隔绝水蒸气现在，请大家根据测定硫酸铜晶体结晶水含量的原理并结合以上注意事项，分组讨论，
5、 设计出一个合理的实验方案。 1.研磨硫酸铜晶体 :2.称量坩埚的质量和硫酸铜加坩埚的质量 3.加热硫酸铜晶体同时用玻璃棒轻轻搅拌硫酸铜晶体，直到蓝色硫酸铜晶体完全变成 白色粉末，且不再有水蒸气逸出。 4.冷却：然后将坩埚放在干燥器里冷却 5 称量 待坩埚在干燥器里冷却后，将坩埚放在天平上称量，记下坩埚和无水硫酸铜的 总质量（m2）。 6.再加热冷却称量 把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热，然后放在干燥器里冷却后再称量， 记下质量，到连续两次称量的质量差不超过 0.1 g 为止。 7.计算 根据实验数据计算硫酸铜晶体里结晶水的质量分数和化学式中 x 的实验值。每一个步骤需要哪些仪器？称量：电子天平。
6、对于有腐蚀性的药品，应放在玻璃器皿里称量；不能称量热的物品 （须冷却到室温称量）。追问若要称量那些和空气接触易变质或易吸水的物品时，又要注意什么？ 学生回答要使称量动作足够快。加热：展示烧杯，试管，哪个最好，理由。 坩埚 讲解坩埚是一种可直接用来加热的仪器，能承受较高的温度，常和三脚架和泥三 角配套使用。取、放坩埚时，要用坩埚钳操作，尤其注意不能用手去触摸受热的坩埚。是主要步骤。计算 为什么不同。 哪些操作可能使结果产生误差？ 教师事实上，我们实验所用的硫酸铜晶体，就是五水合硫酸铜（CuSO45H2O）。现在，请大家根据硫酸铜晶体的化学式计算结晶水的质量分数。将实验测定的结果与 根据化学式计算
7、的结果进行对比，并计算实验误差。 学生活动 教师板书三、实验结果分析 各小组同学公布自己的计算结果 师请大家对自己的实验结果进行误差分析。 学生分组讨论，并宣布讨论结果进行交流 教师总结对于定量实验而言，每一步操作的正确与否都直接影响着实验结果的准 确性。由刚才大家的讨论结果可知：在操作过程中，若硫酸铜晶体脱水不充分或从干燥器 里拿出坩埚后称量不及时均会造成测定结果的偏小；若在加热过程中有硫酸铜晶体崩出或 盛硫酸铜晶体的坩埚预先未干燥均会引起实验结果的偏大，另外，天平使用或读数不准确， 也会造成实验误差。投影练习 根据实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验，填写下列空白： (1)从下列仪器中选出所需仪器(用标号字母填写) ； A.托盘天平(带砝码) B.研钵 C.试管夹 D.酒精灯 E.蒸发皿 F.玻璃棒 G.坩埚 H.干燥器 I.石棉网 J.三脚架 除上述仪器外，还需要的仪器是： ； (2)某学生实验后得到以下数据：请写出结晶水含量(x%)的计算公式(用 W1、W2、W3表示) x% ； 该生测定结果是偏高还是偏低?_。 从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能是(填写字母)_ A.加热前称量时容器未完全干燥 B.最后两次加热后质量相差较大(大于 0.1 g) C.加热后容器未放入干燥器中冷却 D.加热过程中有少量溅失
