示范教案一试验一硫酸铜晶体里结晶水含量的测定

诚西郊市崇武区沿街学校实验一硫 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.稳固天平的使用。 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才能。 5.进步学生的实验根本操作才能。 ●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、枯燥器、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］大家如今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异呢？ ［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互相转化？ ［生］能互相转化？ ［追问］怎样转化？ ［生］把硫酸铜晶体加热，使之脱去结晶水，那么生成硫酸铜粉末；在硫酸铜粉末中滴入水，那么其 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］  CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O ［问］上述两个反响是否互为可逆反响？为什么？ ［生］不是。因为它们反响的条件不同：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 就能进展。 ［师］答复得很好！ 如今，大家的实验台上有一种硫酸铜晶体。 ［草板书］CuSO4·xH2O ［师］假设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展测定 呢？ 请大家讨论后答复。 ［板书］实验一硫酸铜晶体里结晶水含量的测定 一、测定原理 ［学生讨论后答复］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·nH2OCuSO4+nH2O w〔结晶水〕= m(结晶水)18x  m(硫酸铜晶体)160 18x ［师］如今，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。 ［向学生介绍枯燥器］ ［讲解］该仪器主要用来枯燥固体试剂，其盖子的揭法和普通盖子不一样，它是磨口的。 ［教师示范枯燥器的揭盖方法］ ［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？ ［学生答复］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］假设要称量那些和空气接触易变质或者者易吸水的物品时，又要注意什么？ ［学生答复］要使称量动作足够快。 ［师］很好！如今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 出一个详细的操作步骤。 ［板书］二、实验步骤 ［师］请大家先考虑以下问题。 ［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到达实验目的？ 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防止与空气接触，以免吸收空气中的水分而造成实验误差。把热的 硫酸铜粉末放在枯燥器里冷却可防止其与空气接触。 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］如今，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本卷须知，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，与学生一一共同设计出一个比较完好的实验方案，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，记下坩埚和硫酸铜晶体的总质量〔m1〕。 3.加热将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架上面的泥三角上，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。然后将坩埚放在枯燥器 里冷却。 4.称量待坩埚在枯燥器里冷却后，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〕。 5.再加热称量把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热，然后放在枯燥器里冷却后再称量，记下质量，到连续 两次称量的质量差不超过 0.1g 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。 w〔结晶水〕= m(结晶水)18x  m(硫酸铜晶体)160 18x ［m〔结晶水〕=m1－m2］ ［师］请大家按以上设计方案进展操作。 ［学生操作，教师巡视指导］ ［学生实验完毕］ ［教师］事实上，我们实验所用的硫酸铜晶体，就是五水合硫酸铜〔CuSO4·5H2O〕。 如今，请大家根据硫酸铜晶体的化学式计算结晶水的质量分数。将实验测定的结果与根据化学式计算 的结果进展比照，并计算实验误差。 ［学生活动］ ［教师板书］三、实验结果分析 ［各小组同学公布自己的计算结果］ ［师］请大家对自己的实验结果进展误差分析。 ［学生分组讨论，并宣布讨论结果进展交流］ ［教师总结］对于定量实验而言，每一步操作的正确与否都直接影响着实验结果的准确性。由刚刚大 家的讨论结果可知：在操作过程中，假设硫酸铜晶体脱水不充分或者者从枯燥器里拿出坩埚后称量不及时 均会造成测定结果的偏小；假设在加热过程中有硫酸铜晶体崩出或者者盛硫酸铜晶体的坩埚预先未枯燥均 会引起实验结果的偏大，另外，天平使用或者者读数不准确，也会造成实验误差。 ［投影练习］ 根据实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验，填写上上以下空白： (1)从以下仪器中选出所需仪器(用标号字母填写上上)； A.托盘天平(带砝码)B.研钵 C.试管夹 D.酒精灯 E.蒸发皿 F.玻璃棒 G.坩埚 H.枯燥器 I.石棉网 J.三脚架 除上述仪器外，还需要的仪器是：； (2)某学生实验后得到以下数据： 请写出结晶水含量(x%)的计算公式(用 W1、W2、W3 表示) x%＝； 该