实验一硫酸铜晶体里结晶水含量的测定.doc

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］ CuSO4·5H2OCuSO4+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］CuSO4·xH2O 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］CuSO4·nH2OCuSO4+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，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。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（CuSO4·5H2O）。 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