硫酸铜晶体里结晶水含量的测定.doc

实验一硫酸铜晶体里结晶水含量的测定
●教学目的
1.学习测定晶体里结晶水含量的方法。
2.巩固天平的使用。
3.练习坩埚的使用，初步学会研磨操作。
4.培养学生的分析推理能力。
5.提高学生的实验基本操作能力。
●教学重点
1.测定硫酸铜晶体中结晶水含量的原理。
2.测定硫酸铜晶体中结晶水含量的操作步骤。
●教学难点
实验方案的设计。
●教学方法
启发、诱导、讲解、推理、讨论、实验等。
●教学用具
投影仪
●实验用品
托盘天平、研钵、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯、药匙、硫酸铜晶体（CuSO4·xH2O）、无水硫酸铜粉末
●课时安排
1课时
●教学过程
［引入］
［教师展示硫酸铜晶体和无水硫酸铜粉末］
［介绍］大家现在看到的分别是硫酸铜晶体和无水硫酸铜。
［问］从表观上看，二者有何不同？
［生］硫酸铜晶体为蓝色，而无水硫酸铜为白色粉末。
［追问］那么，是什么原因造成了二者的颜色差别呢？
［生］这主要是由于硫酸铜晶体中含有结晶水之故。
［问］它们二者之间是否可以相互转化？
［生］能相互转化？
［追问］怎样转化？
［生］把硫酸铜晶体加热，使之脱去结晶水，则生成硫酸铜粉末；在硫酸铜粉末中滴入水，则其又转化为硫酸铜晶体。
［师］请大家用化学方程式表示出上述转化。
［请一位同学上黑板书写］
［学生草板书］
CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O
CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O
［问］上述两个反应是否互为可逆反应？为什么？
［生］不是。因为它们反应的条件不同：硫酸铜晶体失水需要加热，而硫酸铜粉末变为晶体在常温下就能进行。
［师］回答得很好！
现在，大家的实验台上有一种硫酸铜晶体。
［草板书］CuSO4·xH2O
［师］如果我们想要知道这种硫酸铜晶体中结晶水的质量分数和x的值，应根据什么原理来进行测定呢？
请大家讨论后回答。
［板书］实验一硫酸铜晶体里结晶水含量的测定
一、测定原理
［学生讨论后回答］先取一定量的晶体样品，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的质量分数和x值。
［师］很好，上述测定原理我们可简单表示如下：
［讲解并板书］CuSO4·nH2OCuSO4+nH2O
w（结晶水）=
［师］现在，请大家先来认识一下实验台上的仪器及物品。
［教师举起研钵］这是什么？它有什么用途
［生］是研钵。可把固体块状物研碎成粉末。
［教师示范研碎硫酸铜晶体］
［讲解］把硫酸铜晶体研碎，可防止其加热时发生崩溅。
［向学生介绍坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角］
［讲解］坩埚是一种可直接用来加热的仪器，能承受较高的温度，常和三脚架和泥三角配套使用。取、放坩埚时，要用坩埚钳操作，尤其注意不能用手去触摸受热的坩埚。
［向学生介绍干燥器］
［讲解］该仪器主要用来干燥固体试剂，其盖子的揭法和普通盖子不一样，它是磨口的。
［教师示范干燥器的揭盖方法］
［教师举起托盘天平］
［问］这是我们最熟悉不过的称量用具，使用它时，我们应该注意什么呢？
［学生回答］使用前，应先调节天平平衡；称量时，砝码放在右盘，被称物放在左盘；对于有腐蚀性的药品，应放在玻璃器皿里称量；不能称量热的物品（须冷却到室温称量）。
［追问］若要称量那些和空气接触易变质或易吸水的物品时，又要注意什么？
［学生回答］要使称量动作足够快。
［师］很好！现在我们就利用实验台上的这些仪器并根据测定硫酸铜晶体结晶水含量的原理，来设计出一个具体的操作步骤。
［板书］二、实验步骤
［师］请大家先思考以下问题。
［投影］1.加热硫酸铜晶体应选用什么仪器？
2.加热硫酸铜晶体时应注意什么？
3.刚刚失水的硫酸铜晶体在冷却时应注意什么？应采取什么措施？
4.怎样才能使称量次数最少且又能达到实验目的？
5.要求测定结果准确，你觉得有重复称量的必要吗？
答案：1.坩埚
2.应用酒精灯缓慢加热，同时用玻璃棒轻轻搅拌，以防硫酸铜晶体局部受热而喷溅。
3.热的无水硫酸铜粉末在冷却时应避免与空气接触，以免吸收空气中的水分而造成实验误差。把热的硫酸铜粉末放在干燥器里冷却可避免其与空气接触。
4.直接用坩埚称取硫酸铜晶体样品，称其失去结晶水前后的质量即可。
5.有必要！
［过渡］现在，请大家根据测定硫酸铜晶体结晶水含量的原理并结合以上注意事项，分组讨论，设计出一个合理的实验方案。
［学生讨论后宣读实验方案］
［教师在评价学生的方案后，博采众长，与学生共同设计出一个比较完整的实验方案，供学生操作］
［教师也可投影出以下实验方案，供学生参考］
［投影展示］测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验步骤：
1.研磨在研钵中将硫酸铜晶体研碎。
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