10.2-1结晶水含量测定的原理及恒重操作.ppt

1、10.2结晶水合物中结晶水含量的测定,10.2-1结晶水含量测定的原理及恒重操作,目标与要求,教学目标,学习要求,知识与技能 1.掌握结晶水合物中结晶水含量的测定原理，学会测定硫酸铜晶体中结晶水含量的方法。 2.初步学会瓷坩埚、研钵、干燥器等仪器的使用，学会使用瓷坩埚的灼烧技能。 3.理解和学会恒重等基本操作技能。 过程与方法 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；认识观察、测量、实验条件的控制、数据处理等科学方法。 情感态度与价值观 通过实验方案的讨论，体验实事求是、严肃认真、一丝不苟的科学态度在定量测定实验中的意义。,教学目标,教学目标

2、,学习要求,学习要求 ,教学目标,学习要求,1.掌握结晶水合物中结晶水含量的测定原理，学会测定硫酸铜晶体中结晶水含量的方法。 2.初步学会瓷坩埚、研钵、干燥器等仪器的使用，学会使用瓷坩埚的灼烧技能。 3.理解和学会恒重等基本操作技能。,准备导入,导入一,导入 二,准备与导入一,导入 一,导入二,请列举你学习过的结晶水合物,胆矾:CuSO45H2O 石碱:Na2CO310H2O 绿矾:FeSO47H2O 芒硝:Na2SO410H2O 石膏:CaSO42H2O 熟石膏:2CaSO4H2O 皓矾:ZnSO47H2O 明矾:KAl(SO4)212H2O,请说出你了解的CuSO45H2O的性质与用途,用

3、作纺织品媒染剂、农业杀虫剂、水的杀菌剂，饲料添加剂，并用于镀铜等,准备与导入二,导入一,导入二,硫酸铜晶体在110开始失去部分结晶水，150 时失去全部结晶水，生成白色的无水硫酸铜。650 时硫酸铜分解成黑色的氧化铜。,本节课将以硫酸铜晶体为例，学习如何测定结晶水合物中结晶水的含量。,探究与深化,探究一,探究二,探究三,探究四,探究与深化一,(5-1),根据CuSO45H2O的化学式，如何计算结晶水的百分含量？,如果不知道硫酸铜晶体中结晶水的含量（CuSO4xH2O），如何测出x值？,可以根据结晶水合物失水前后质量的变化，计算出结晶水合物中所含结晶水的百分组成及晶体组成。,探究一,探究二,探究

4、三,探究四,探究与深化一,(5-2),CuSO4xH2O CuSO4+xH2O,1 x,探究一,探究二,探究三,探究四,探究与深化一,(5-3),依据以上原理，请你初步设计一个确定硫酸铜晶体化学式的实验步骤。,1、称量CuSO4xH2O （m1g）,2、在坩埚中加热分解,4、称量CuSO4 （m2g）,5、计算,m(H2O)=(m1-m2)g,3、冷却,探究一,探究二,探究三,探究四,探究与深化一,(5-4),一、结晶水含量测定的原理,为了操作的方便和精确，此实验中各阶段的固体物质都是放在同一坩埚里，连同坩埚的质量一起称量，其间没有固体物质的转移。,问题：本实验中需多次称量，如何能避免物质转

5、移过程中的误差？,探究一,探究二,探究三,探究四,探究与深化一,(5-5),思考：在质量为m0g的坩埚中，加入CuSO4xH2O后称得质量为m1g，加热使结晶水全部失去，冷却后，称得质量为m2g，则x值为多少？,m(CuSO4)=(m2-m0)g m(H2O)=(m1-m2)g,代入公式：,探究一,探究二,探究三,探究四,探究与深化二,(4-1),为了确保实验的准确性，操作上除了要求称量准确、加热时晶体不能飞溅损失等，关键是确保硫酸铜晶体完全分解成无水硫酸铜，如何判断完全分解？,思考,二、恒重操作,对盛有硫酸铜的瓷坩埚再加热、再冷却、再称量，直至连续两次称量误差不超过0.001g,探究一,探究

6、二,探究三,探究四,探究与深化二,(4-2),这是一个较精确的定量实验，请你设计具体实验步骤，指出所用仪器，为了减少实验误差，还需拟订一些实验操作中的注意事项。,讨论,三、实验步骤,1、研磨（研钵）,将硫酸铜晶体研碎，受热均匀，有利于失去全部结晶水,2、称量（电子天平、坩埚、药匙）,准确称量干燥洁净的瓷坩埚的质量m0 g,探究一,探究二,探究三,探究四,称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量m1 g,探究与深化二,(4-3),3、加热（酒精灯、铁架台、铁圈、泥三角、玻璃棒、 坩埚钳),小火慢慢加热，玻棒搅拌，避免局部过热而造成硫酸铜分解或晶体溅失，直至蓝色晶体全部变为白色粉末,4、冷却（干燥器）,加热后

7、放在干燥器内冷却，保证无水硫酸铜不会吸收空气中的水蒸气,探究一,探究二,探究三,探究四,探究与深化二,(4-4),5、再称（电子天平）,称量瓷坩埚+硫酸铜粉末的质量并记录,6、恒重操作,再加热、冷却，再称量，直至两次称量结果相差不超过0.001g为止，记录质量为m2 g,7、计算,8、再做一次平行实验，取平均值,9、计算实验误差，作误差分析,探究一,探究二,探究三,探究四,练习与评价,练习一,练习二,练习三,练习与评价一,1、明矾晶体的化学式为KAl(SO4)2xH2O，现取该晶体5.987g加热至失去全部结晶水，得到的无水盐的质量为3.254g，试确定x的值（取整数）。,X=12,nKAl(

8、SO4)2:n(H2O)=1:x,练习一,练习二,练习三,练习与评价二,2、在测定硫酸铜结晶水的实验中： （1）加热前应将晶体放在 中研碎，加热时放在 中进行，加热失水后，应放在 中冷却。 （2）判断是否完全失水的方法是 。 （3）此实验最少应进行称量操作 次。 （4）下面是某学生实验的一次数据，请完成计算。,研钵,坩埚,干燥器,连续两次加热后称量质量相差不超过0.001g,4,5.3,练习一,练习二,练习三,练习与评价三,3、过氧化钙（CaO2xH2O）是一种安全无毒的物质，带有数量不等的结晶水，通常还含有部分氧化钙。 （1）现称取0.542g过氧化钙样品，灼烧时发生如下反应，2CaO2xH

9、2O2CaO+O2+2xH2O，得到标准状态下的氧气67.2ml，则样品中过氧化钙的物质的量为 。 （2）另取同一样品0.542g，溶于适量盐酸中，然后加入足量的碳酸钠溶液，将溶液中的钙离子全部转化为碳酸钙沉淀，得到干燥的碳酸钙0.70g。 试计算样品中氧化钙的质量。 试计算样品中CaO2xH2O的x的值。,0.006mol,0.056g,0.5,练习一,练习二,练习三,回顾与小结,回顾与小结,结晶水含量测定的原理,实验步骤：,1、研磨,2、称量,3、加热,4、冷却,5、再称,6、恒重操作,7、计算,8、平行实验,9、误差分析,作业与拓展,作业一,作业二,作业与拓展一,(2-1),作业一,作业

10、二,1、取硫酸钠晶体（Na2SO4xH2O）16.1g溶于水配成500ml硫酸钠溶液，测得其浓度为0.1mol/L，则x= 。,10,2、下列测定硫酸铜晶体中结晶水含量的操作中，错误的是 。 A、加热后放在空气中冷却 B、缓慢加热，并用玻璃棒不断搅拌 C、加热至晶体完全变白 D、连续两次称重的质量差小于0.001g,A,作业与拓展一,(2-2),作业一,作业二,3、在不同温度下，结晶水合物可失去全部或部分结晶水。现有一种碳酸钠晶体，为测定其组成，对试样进行加热、冷却在称量，结果如下：m(坩埚)=32.500g,m(坩埚+晶体)=55.698g,试回答下列问题： （1）本实验所使用的仪器有_ _ （2）是否需要第五次加热、冷却再 称量？为什么？ （3）数据处理： m(无水碳酸钠)=_,m(结晶水)=_。 （4）结论：1mol碳酸钠晶体中含有_mol结晶水。,电子天平、坩埚、坩埚钳、干燥器、玻璃棒、酒精灯,不需要,10.602g,12.596g,7,作业与拓展二,作业一,作业二,4、现将2.