硫酸铜晶体中结晶水含量测定的实验设计

1、结晶水合物中结晶水含量的测定的实验设计 川沙中学 陆佩清 09.12.1教学设计说明：硫酸铜晶体中结晶水含量的测定是高中阶段一个非常重要的定量实验，对于学生而言这是他们首次接触定量实验，所以对于实验方案的设计，特别是恒重操作的设计肯定有一定难度。因此本堂课将着重于方案设计的分析。在方案设计中将实验中的“定量”作为核心，方案设计将围绕“定什么量？”、“如何定量？”、“如何精确定量？”展开。本课将通过启发引导的方式，让学生一步步掌握定量实验的基本方法。一、 教学目标（一）知识与技能1、掌握结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法。2、学会将化学原理转化成可实施的实验步骤的方法。3、知道瓷坩埚、干燥器

2、的用途和使用方法。4、初步学会用称量的方法解决简单定量测定实验的设计。（二）过程与方法1、能表达测定硫酸铜晶体中结晶水含量的过程和方法。2、知道恒重操作是判断结晶水合物全部失去结晶水的方法。3、通过设计测定硫酸铜结晶水含量的实验方案，认识测定物质组成，确定物质化学式的定量实验一般方法。(三)情感态度和价值观1、感悟定量测定中的“准确性”，体验化学实验之美。2、逐步培养认真细致、实事求是的科学态度。二、重点和难点重点：1、 测定结晶水合物中结晶水含量的原理和方法设计。2、 恒重操作。难点测定结晶水合物中结晶水含量的原理和方法设计。三、 教学方法引导探究法四、 教学媒体多媒体设备五、教学过程引入今

3、天如果我要统计一下我们班女生的比例，那我可以先数一下总人数，再数一下女生数，或者数一下男生人数就可以知道女生的比例了，这比较好办，但如果现在下课了，大家都走来走去的话那直接数人数就比较困难了，肯定数不准了。那我怎么办？我只能另想办法，比如让女生到外面集合，里面只剩下男生那就好办多了吧。刚才打了个比方，现在让我们回到化学上，实验室里有这样一种蓝色的晶体-胆矾，假设只知道它的化学式是CuSO4·xH2O，让我们通过实验测定这个x的值。怎么能知道里面结晶水的含量呢？学生回答先取一定量的晶体样品，称量，加热，使其失去结晶水，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

4、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含量。师很好，也就是说先确定总人数，再确定男生的人数，也可以得到女生的比例。那么要测定x的值的话，测定原理我们可简单表示如下：板书一、测定原理CuSO4·xH2O CuSO4+xH2O1:x= :师这个实验的目的是要测定硫酸铜和水的质量，这是一个定量实验，定量实验的关键是实验的准确性。确定了实验原理，那么让我们来确定一下这个实验的步骤、测定数据及仪器。学生讨论初步方案，填表。投影展示方案师评这个方案能不能精确测定硫酸铜晶体中的结晶水含量呢，能否对这个方案再完善一下呢？学生评价方案这个方案中的不足。学生相互探讨，得出结果。预设问题

5、1、如何使硫酸铜晶体受热均匀？2、加热硫酸铜晶体应用什么仪器？1101506503、如何判断结晶水已全部失去？这个方法够严谨吗？（提示：CuSO4· 5H2O(蓝色) CuSO4 · 4H2O CuSO4（白色）CuSO4 CuO+ SO3）4、刚刚失水的硫酸铜晶体能否马上称量？如不能应采取什么措施？5、实验中至少要称量几次？板书 二、实验步骤恒重操作：再次加热、冷却、称量；直到连续两次称量的结果相差不超过0.001g为止。师讲请同学们根据刚才的讨论再完善你们的方案，写出步骤和仪器。学生讨论后得出方案教师展示学生方案总结测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验步骤、记录的数据、主要仪

6、器：1.研磨 在研钵中将硫酸铜晶体研碎。研钵。2.称量 用坩埚准确称取2.0g已经研碎的硫酸铜晶体，记下坩埚和硫酸铜晶体的总质量（m1）。电子天平、药匙。3.加热 将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在铁架台上的泥三角上，用酒精灯缓慢加热，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。然后将坩埚放在干燥器里冷却。坩埚，坩埚钳，铁架台，泥三角，酒精灯。4.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）。干燥器，电子天平。5.再加热称量 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

7、差不超过0.001 g为止。6.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。归纳一磨、四称、二热、一算提问我们能否归纳出测定结晶水合物中结晶水含量的一般方法呢？总结1、称量 2、加热 3、称量 4、再加热称量 5、计算师讲下节课我们将用自己设计的方案，亲自去测定硫酸铜晶体中结晶水的含量。练习：下面是某学生在测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验中记录的实验数据，请完成计算。名称质量第一次第二次坩埚质量14.52014.670坩埚与晶体总质量17.02018.35加热后坩埚与固体总质量16.07017.004计算：第一次测定x= ，第二次测定x= ，平均值为 。（取小数点后两位）师讲通过计算我们