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。