实验一：硫酸铜晶体结晶水含量测定
重点难点：
1．晶体结晶水含量测定的原理和步骤
2．利用实验数据计算的原理
导学目标：
知识与技能
过程与方法
情感态度价值观
1．了解硫酸铜晶体结晶水含量测定实验的原理；
2．了解硫酸铜晶体结晶水含量测定实验的步骤；
3．认识泥三角、坩埚、干燥器等仪器；
4．掌握泥三角、坩埚、干燥器等使用方法。
5、培养学生分析问题、思考问题的习惯。
课前准备 ： 三脚架、泥三角、酒精灯、坩埚、坩埚钳、托盘天平、干燥器、胆矾 媒体
思路： 阅读学道——展示仪器，进行简单讲解——讨论思考问题——抢答问题——例题讲解——习题验学——展示思维导图，进行评比。
板书设计：
实验一：硫酸铜晶体结晶水含量测定
1、实验原理：
设硫酸铜晶体的化学式为：CuSO4?xH2O，则一摩尔晶体的质量为：160+18x克，失去结晶水后质量为：160克，结晶水的质量为：18x克。实验时若称取W1克胆矾晶体，失去结晶水后质量为W2克，则（160+18x）÷18x＝W1÷（W1- W2）由此可以计算出x的数值。
2、实验步骤：
（1）、称取空坩埚的质量为w；
（2）、将一部分胆矾放入坩埚，再次称取质量为W1；
（3）、加热坩埚中的胆矾；
（4）、将加热后的坩埚放入干燥器中冷却至室温；
（5）、再次称量坩埚与晶体的质量；
（6）、重复（3）——（5）的步骤，至前后两次质量之差小于0.1克。
（7）、计算得出结果。
3.反思与创新
引言：有很多晶体都含有结晶水，例如胆矾、绿矾、明矾、碳酸钠等等，这些晶体中的结晶水含量各不相同，但它们受热时都能失去结晶水，所以根据加热前后晶体质量的变化，可以通过计算得出每种晶体中结晶水的含量。
1、实验原理：
设硫酸铜晶体的化学式为：CuSO4?xH2O，则一摩尔晶体的质量为：160+18x克，失去结晶水后质量为：160克，结晶水的质量为：18x克。实验时若称取W1克胆矾晶体，失去结晶水后质量为W2克，则（160+18x）÷18x＝W1÷（W1- W2）由此可以计算出x的数值。
2、实验步骤：
（1）、称取空坩埚的质量为w；
（2）、将一部分胆矾放入坩埚，再次称取质量为W1；
（3）、加热坩埚中的胆矾；
（4）、将加热后的坩埚放入干燥器中冷却至室温；
（5）、再次称量坩埚与晶体的质量；
（6）、重复（3）——（5）的步骤，至前后两次质量之差小于0.1克。
（7）、计算得出结果。
3、思考下列问题
（1）测定原理：CuSO4?5H2O中，Cu(H2O)42+与 SO42-?H2O，其中前者是蓝色的，后者是_______色的。5个水分子与CuSO4结合力是__________，在383 K时，Cu(H2O)42+失去4个水分子，在531 K时，才能使_________中的水失去。
（2）测定标准记量：
如果用w为托盘天平称量坩埚的质量，w2为坩埚与晶体的总质量，w3是无水CuS04与坩埚再加热，放在干燥器中冷却后的质量。设x为结晶水的物质的量，则计算x的数学表达式为值只有在4.9-5.1之间，才表明实验是成功的。
（3）测定误差分析：
你认为在_________条件下会导致实验失败。你认为产生误差的可能情况有哪些? (至少写五种) 引起学生兴趣
例题讲解：
（4）脱水后的白色CuSO4 粉未为什么要放在干燥器中冷却？
（5）该实验为什么以两次称量误差不超过0.1 g(即 (0.1 g)作为标准?
4、实验的改变
做此实验如果没有瓷坩埚、坩埚钳、铁架台等仪器，可用试管和试管夹代替来做，步骤如下： ①用天平准确称量出干燥试管的质量，然后称取已研碎的CuSO4?5H2O并放入干燥的试管。CuSO4?5H2O应铺在试管底部。
②把装有CuS04?5H20的试管用试管夹夹住，使管口向下倾斜，用酒精灯慢慢加热。应先从试管底部加热，然后将加热部位逐步前移，至CuS04?5H2O完全变白：当不再有水蒸气逸出时，仍继续前移加热，使冷凝管在试管壁上的水全部变成气体逸出。
③待试管冷却后，在天平上迅速称出试管和 CuSO4的质量。
[例题]在测定硫酸铜结晶水的实验操作中：
（1）加热前应将晶体放在__________中研碎，加热是放在__________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）做此实验，最少应进行称量操作_________次。
（4）下面是某学生一次实验的数据，请完成计算，填入下面的表中。
坩埚质量 坩埚与晶体总质量 加热后坩埚与固体总质量 测得晶体中结晶水个数 11.7g 22.7g 18.6g
（5）这次实验中产生误差的原因可能是________（填写字母）所造成。
（A）硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质
（B）实验前晶体表面有湿存水
（C）加热时有晶体飞溅出去
（D）加热失水后露置在空气中冷却
习题：
一、选择题
1．某学生称量CuSO4?5H2O时，左盘放砝码4 g，游码在0.5刻度处，天平平衡。右盘CuSO4?5H2O晶体的质量是 ( )
（A）4.5 g （B）4 g （C）3.5 g （D）3 g
2．下列实验操作会引起测定结果偏高的是（ ）
（A）测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中，晶体加热完全失去结晶水后，将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却
（B）中和滴定用的锥形瓶加入待测液后，再加少量蒸馏水稀释
（C）为了测定一包白色粉末的质量，将药品放在右盘，砝码放在左盘，并需移动游码使之平衡
（D）取待测液的酸式滴定管用水洗后，没用待测液润洗
3．实验室测定CuSO4?5H2O晶体里结晶水的n值时，出现了三种情况：
①晶体中含有受热不分解的物质 ②晶体尚带蓝色，即停止加热 ③晶体脱水后放在台上冷却，再称量。使实验结果偏低的原因是（ ）
（A）①② （B）①③ （C）②③ （D）①②③
4．下列操作：①用铁坩埚灼烧烧碱 ②用瓷坩埚除去胆矾晶体中的结晶水 ③用酸式滴定管装KMn04溶液 ④直接加热蒸发皿，其中正确的是（ ）
（A）都正确 （B）①④ （C）③④ （D）②③
5．下列实验操作会引起测定结果偏高的是（ ）
（A）测定胆矾晶体结晶水含量时，强热迅速蒸干，在干燥器中冷却后称量
（B）中和滴定时，锥形瓶里有少量水（C）用量筒量取液体时，仰视读数
（D）加热胆矾晶体测其结晶水含量时，加热过程中坩埚没有盖盖
6．托盘天平一般精确到__________g，称取5.0g
CuSO4?5H2O之前，应先将天平_______并在两个托盘上各放__________。然后在 ________盘先放 ____g__________。在_________盘加 _____。称毕应及时将砝码___________，并使天平复原。
7．已知在坩埚中加热硫酸铜晶体，受热分解过程如下：有人借助如图封闭装置进行硫酸铜晶体脱水实验，回答下列问题：
（1）本实验可用于验证的化学定律是_________________
（2）d处加热片刻后现象__________________________
（3）你认为此装置设计是否合理、科学?如不合理，理由_______________________
8．实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的相对原子质量，反应的化学方程式为： 2NH3十3CuO N2十3Cu十3H2O。
（1）如果选用测定反应物CuO和生成物H20的；质量m(CuO)、m(H2O)时，请用上图所示的仪器设计一个简单的实验方案。
①仪器连接的顺序(填编号；仪器可重复使用)是____________________________ D中浓硫酸的作用是______________________
②列出计算Cu的相对原子质量的表达式：______________
③下列情况将使测定结果偏大的是_________
a.CuO未全部还原为Cu b.CuO受潮 c.CuO中混有Cu
（2）如果仍采用如图所示的实验装置，设计其他方案，还可测定的物理量有_______
（A）m(Cu)、m(CuO) （B）m(N2)、m(H2O)
（C）m(Cu)和m(H2O) （D）m(NH3)和m(H2O)
【固学】 《硫酸铜晶体里结晶水含量的测定》针对训练答案
1.C 2.C 3.D 4.A 5.A
6.0.1 调节平衡 相同的纸 右 5g砝码左 硫酸铜晶体取下放回砝码盒
7.(1)质量守恒定律
(2)蓝色变白色
(3)密封容器加热后诬强增大，易损坏仪器，封闭容器不宜加热。
8．（1）①BCACD 吸收未反应的氨；防止空气中水分进入第二个C装置 固体由黑变红色
② ；③a c；
（2）AC。
第二篇：(教案)结晶水合物中结晶水含量的测定10.2
《结晶水合物中结晶水含量的测定》教学设计
青浦二中 陈娟
一、设计说明
教材分析： 本章教材设计了三个定量实验，目的是让学生形成定量测定的科学方法、态度和技能，结晶水含量测定是学习重量法的重要载体。在教学设计上采用了分层次递进的做法：根据物质性质确定实验原理；再根据初步设想拟定初步流程（形成实验的雏形、实验的框架）；再描述具体方案（关注实验细节，如仪器、装置、药品、操作顺序等）。充分注意定量测定中的“准确性”要求，加强测定原理到实验步骤的教学。
学情分析： 知识基础：学生已经学习了测定1mol气体的体积定量实验，已经初步具备了定量分析实验的相关知识。能力基础：在学习第一种定量分析方法的过程中经历过从实验原理向具体方案的转化过程，而认识的深化必须基于知识的运用，因此本实验再次为学生创设参与的空间。
二、 教学目标
1、知识、技能目标
（1）掌握结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法
（2）初步学会瓷坩埚、研钵、干燥器等仪器的正确使用
（3）了解恒重等基本操作技能
2、过程、方法目标
（1）通过设计测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验方案，认识观察、测量、实验条件的控制、数据处理等科学方法
（2）通过设计测定硫酸铜结晶水含量的实验流程图，认识测定物质组成、确定物质化学式的定量实验一般方法。
3、情感、态度与价值观目标
感悟定量实验中“准确性”的意识，逐步养成认真细致、实事求是的科学态度
三、 教学重点和难点
重点：测定结晶水合物中结晶水含量的原理、恒重操作
难点：恒重操作、完善硫酸铜结晶水含量测定的实验流程图
四、 教学过程设计
10.2 结晶水合物中结晶水含量的测定学案
班级 姓名
一、 课前分析：
1、硫酸铜晶体在110°C开始失去部分结晶水，150°C时失去全部结晶水，生成白色的无水硫酸铜。650°C硫酸铜分解成黑色的氧化铜。硫酸铜晶体受热时，结晶水逸出，使规则外形的晶体爆裂，有飞溅现象。室温时,白色无水硫酸铜在空气中容易变成蓝色晶体。
根据上述资料，写出CuSO4·5H2O和CuSO4相互转换的方程式：
2、加热5克硫酸铜晶体（CuSO4·x H2O）至质量不再变化，称得剩余固体
质量为 3.2克。求X的值。
二、课堂任务：实验方案设计
1、实验目的：
2、实验原理和计算式：
3、实验步骤：
（1）设计确定硫酸铜晶体中结晶水含量的简单实验流程图。
所需仪器
______________________
_______________________
_______________________
________________________
（2）为了减小误差，确保测定准确的关键操作有那些？如何完善实验流程。
4、数据分析：
用表格数据计算X值，第一次 第二次 平均值
三、课堂练习
1、测定结晶水合物中结晶水含量的实验中，必须做恒重操作的原因是（ ）
A 判断加热时结晶水合物有无晶体飞溅
B 判断加热时结晶水合物是否有其他杂质
C 判断结晶水合物是否已失去全部结晶水
D 防止结晶水合物失水后又吸潮，质量增大
2、下列关于“硫酸铜晶体中结晶水含量的测定”操作中，正确的是（ ）
A 加热胆矾，开始用小火，后逐渐加大，最后用大火加热
B 加热、冷却、称量，再加热、冷却、称量，既是恒重操作
C 加热后的冷却必须放在干燥器中进行
D 加热时发现晶体溅出坩埚，经估计后，可以在坩埚中再加一些晶体
3、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
四、课后作业
思考 按实验流程图顺序分析操作不当引起的实验误差。