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文档简介
1、硫酸铜晶体的制取教学设计及课堂练习学习目标1.练习用结晶方法制备晶体。 2.掌握搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作技能。 3.了解结晶。课堂学习设计 课前练习 1.结晶是 固体溶质 从 饱和溶液 中析出的过程。 2.结晶的方法通常有两种:(1)是 蒸发溶剂 法;(2)是 冷却热饱和溶液
2、 法。前者一般用来得到 溶解度随温度变化较小 的固体溶质,如得到 氯化钠晶体 ,实例 海水晒盐 。后者一般用来得到 溶解度随温度变化较大 的固体溶质,如得到 硝酸钾晶体 。 科学探究 一、制备硫酸铜晶体的原理 1.硫酸铜的溶解度是随温度升高而逐渐增大的,冷却硫酸铜的热饱和溶液可制得硫酸铜晶体。
3、; 2.冷却硫酸铜的热饱和溶液,会打破原来的溶解平衡,过剩的溶质就以晶体形式析出。晶体的析出生长必须要有一个核心(即晶核、晶种),这样才能使粒子一层一层地有规则地建筑起来。反复进行结晶,可以使晶体越长越大,成为大晶体。析晶时,如果开始晶种很少,过剩的溶质都能集中在少数的晶种上,获得的晶体就越大。振动会妨碍粒子的有序排列,使晶形不完整。晶形还与降温快慢有关。 3.制备较大颗粒的晶体需控制的条件:晶种少,晶形完整,防震防尘,降温要缓慢。 二、硫酸铜晶体的生长 1.制备小晶体。
4、 烧杯中加入50毫升蒸馏水,在另一只较大的烧杯中加入100毫升左右的蒸馏水,小烧杯放在大烧杯中,使大烧杯内液面略高于小烧杯内液面。将大烧杯放在石棉网上加热,到比室温高出70时停止加热,向小烧杯内加入研细的硫酸铜晶体粉末,搅拌,配成饱和溶液。趁热过滤,得到澄清的硫酸铜溶液。在装有澄清硫酸铜溶液的烧杯上盖上干净的白纸,烧杯外壁围上棉花保温(或放在泡沫塑料盒中),静置一夜,便可制得晶形完整的小晶体。 2.小晶体“长大”为大晶体。 晶形完整的小晶体用线系住,放人温度略高于常温的
5、硫酸铜澄清饱和溶液中,保温,缓慢冷却,小晶体慢慢长大。反复操作,小晶体便“成长”为大晶体。 三、实验成功的关键 制备较大颗粒的晶体需要反复进行操作,获得形状完整的晶体的关键是控制实验条件。操作中应注意以下几点: (1)制备饱和溶液时,防止过饱和而析出晶体; (2)过滤速度要快,防止饱和溶液迅速冷却析出晶体; (3)冷却速度要缓慢,用棉花或塑料泡沫保温,让饱和溶液缓慢冷却; (4)晶种的选择是关
6、键,要获得形状完整的晶种,应使用纯净的硫酸铜,防止灰尘落入溶液;饱和溶液要静置,避免振动; (5)晶体的“成长”需要进行多次结晶,整个过程中在线上只留一粒晶体,多余的晶体要去掉,每次取出后要修改其外形,使其保持完整的(三斜晶系)形状。 重点:1.搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作技能。 2.了解用结晶的方法制备晶体。难点:掌握规范的实验操作的技能。课外同步训练 基础过关 1.下列关于饱和溶液的叙述,正确的是
7、60;( B ) A.饱和溶液一定是浓溶液 B.在一定温度下,同一物质的饱和溶液一定比不饱和溶液的浓度大 C. 任何物质的饱和溶液,当温度降低时一定会析出溶质 D.饱和溶液析出晶体后,剩下溶液的浓度一定变小 2.某温度下,将A物质的水溶液分成等量的两份,在第一份中加入9克A物质,充分搅拌,尚有1克固体不能溶解;将第二份溶液蒸发掉40克水,并恢复到原温度,溶液恰好饱和,则A
8、物质在该温度下的溶解度是 ( B ) A.40克 B.20克 C.8克 D.无法确定3.某不含结晶水的固体物质A在60时溶解度为60克,20时为20克,使含水n毫升的A饱和溶液从60冷却到20,经过充分结晶后进行过滤,滤液质量为150克(设水的密度为1克毫升),试求n的值。 (n=125) 深化提高
9、60; 4.苦卤中含有的成分主要是氯化镁和氯化钠,图140是它们的溶解度曲线,请你应用本次实验中学到的方法和操作技能,设计一个实验,分别制备氯化镁晶体和氯化钠晶体。 答 经分析氯化镁和氯化钠溶解度特点,因氯化镁的溶解度受温度影响较大,而氯化钠的溶解度受温度影响较小,因此冷却热饱和溶液可析出氯化镁晶体,蒸发饱和溶液(蒸发溶剂)法可析出氯化钠晶体。实验设计如下: 第一步:将苦卤溶于水,加热至沸腾,配成热饱和溶液; 第二步:冷却热饱和溶液至常温,析出大量晶体,主要是氯化镁晶体,可能含有少量氯化钠,过滤,得到晶体和滤液; 第三步:将滤液蒸发至有大量晶体析出,停止加热(不要蒸干),过滤得到晶体,主要成分是氯化钠,可
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