10.2结晶水合物中结晶水含量 的测定_测验

10．2 结晶水合物中结晶水含量的测定（共2+1课时）第3课时硫酸铜晶体中结晶水含量测定的实验分析[设计思想]通过对硫酸铜结晶水含量的测定实验分析、反思，加深对硫酸铜结晶水含量的测定目的、原理、方法以及误差分析方法的认识；理清目的、原理、方法、仪器选用以及误差形成的内在联系。

教学重点放在引导学生对实验的反思与拓展上，通过学生实验报告的交流，帮助学生反思操作中的失误，对实验结果的影响；对原理、方法进行拓展，激活学生思维，认识间接测量的一般思想方法。

一、教学目标1．知识与技能（1）按操作程序分析操作不当引起实验误差的技能（C）。

（2）误差分析与判断（如读数、加热、称量不当引起的误差分析）（B）。

2．过程与方法（1）通过实验反思，认识实验条件的控制、数据处理等科学方法。

（2）通过实验报告的交流，认识实验报告的一般要求、规范与格式。

3．情感态度与价值观通过对实验的反思，体验实事求是、严肃认真科学精神的意义（A）。

二．教学重点和难点误差分析与判断。

三．教学用品药品：CuSO4·5H2O 、CuSO4仪器：电子天平、研钵、玻璃棒、三脚架、泥三角、瓷坩埚、坩埚钳、干燥器、酒精灯、药匙。

四．教学流程1．流程图2．流程说明引入：前一课我们测定硫酸铜晶体结晶水含量，下面请交流你们的实验报告。

学生交流： 交流实验报告。

教师点评：根据报告与实验中观察获得的信息，对学生的实验作点评与评价。

师生交流：因操作不当而造成的误差。

学生拓展思考：用封闭装置进行硫酸铜晶体脱水实验。

你认为此装置设计是否合理、科学?为什么？ 学生练习：根据实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验，回答问题。

师生交流：测定硫酸铜晶体结晶水含量实验的拓展性应用。

归纳小结：偶然误差在实验中主要有两种：(1)测量误差；(2)实验操作误差。

偶然误差可以减小，甚至可以避免。

作业：教材上作业。

五．教学案例 1．教学过程回答下列问题：(1)本实验可用于验证的化学定_________________2．主要板书 通过对硫酸铜结晶水含量的测定实验的反思，学生从理性方面加深对物质的性质和变化规律的理解。

《10.2结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定（第⼀课时）》教案《10.2结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定（第⼀课时）》教案松江四中李婉⼀、设计思路1.教材分析本节课是沪科版《化学》⾼⼆年级第⼀学期第⼗章“学习⼏种定量测定⽅法”第⼆节“结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定”第⼀课时内容。

第⼗章共有三个定量实验：“测定1mol⽓体的体积”“结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定”“酸碱滴定”，其中“测定1mol⽓体的体积”是拓展型课程内容，因此“结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定”就成为本章的第⼀个定量实验，是学⽣学习定量测定⽅法的第⼀课，也是学⽣学习的第⼀种定量测定⽅法——重量法。

因此，本节课设计思路：既然是第⼀课，那么本节课的任务是带领学⽣进⼊定量测定实验的殿堂，在完成本节课后对定量实验的核⼼——“精准性”留下深刻的印象。

教学设计让学⽣在测定物质组成的过程中，始终围绕着“精准性”徐徐展开内容，感受“精准性”在定量测定中的意义和价值，为后⾯学习“中和滴定”和拓展型课程中的“⽓体摩尔体积的测定”、“⼩苏打中碳酸氢钠的含量测定”打好基础。

2.教学基本要求分析《上海市⾼中化学学科教学基本要求》中指出：⾼中阶段共学习5个定量实验，按基础性课程和拓展型课程的顺序，分别是“配制⼀定物质的量浓度的溶液”、“结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定”、“中和滴定”、“⽓体摩尔体积的测定?”、“⼩苏打中碳酸氢钠的含量测定?”。

其中对“结晶⽔合物中结晶⽔含量的测定”的学习⽔平要求：知识⽔平C级，技能⽔平C级；即知识达到运⽤层⾯，能将所学内容应⽤到新的情境中，并⽤于解决简单的问题；技能达到设计层⾯，能根据具体情境的需要，选择、组合相关实验操作，解决问题。

虽然，在⾼⼀年级学习“配制⼀定物质的量浓度的溶液”时初次接触了定量实验，但对定量实验的“精准性”核⼼只有⼀个模糊的印象，技能⽔平也只要求达到B级：能规范、熟练地完成某种操作的⽔平。

⽽本节课要在其基础上，技能⽔平有所提⾼，要求达到C级设计⽔平；但是在具体要求⼀栏的描述中，并没有出现设计⽅案四个字，⽽是解释实验原理、复述恒重操作要点的概念和操作要点、描述实验步骤、归纳仪器使⽤要点。

10.2 结晶水合物中结晶水含量的测定学案（第2课时）学习目标理解结晶水合物中结晶水含量测定的实验中产生误差的原因，初步学会定量测定的误差分析知识梳理160 m (H2O) 160( W1 - W2 )x = =18 m (CuSO4) 18( W2 - W0 )学生练习1．下面是学生丙做CuSO4·nH2O里结晶水含量测定实验记录的数据,（1）若实验过程中出现下列情况对n的值有何影响？（填“偏大”“偏小”“无影响”）①加热晶体的时间较长，温度较高，在加热后的固体粉末中出现黑色_________；②加热过程中有少量固体溅出__________________；③加热后，盛硫酸铜粉末的瓷坩埚在空气中冷却___________________；④胆矾晶体的样品中含有加热时不分解的杂质___________________；⑤使用前，瓷坩埚未干燥，含少量水滴___________________；⑥加热胆矾晶体时，结晶水没有完全逸出___________________；（2）学生丙为测定胆矾中结晶水的含量的数据如下表：（1）计算：第一次测定n= ，第二次测定n= ，平均值为，误差为。

（2）以上实验产生误差的原因可能是。

（至少写出3种）2．以下是某同学测定硫酸钠晶体中结晶水含量的实验方案。

实验用品：硫酸钠试样、研钵、干燥器、坩埚、三脚架、泥三角、玻璃棒、药匙、电子天平实验步骤：①准确称量一个干净、干燥的坩埚；②在坩埚中加入一定量的硫酸钠晶体试样，称重，将称量过的试样放入研钵中研细，再放回到坩埚中；③将盛有试样的坩埚加热，待晶体变成白色粉末时，停止加热；④将步骤③中的坩埚放入干燥器，冷却至室温后，称重；⑤将步骤④中的坩埚再加热一定时间，放入干燥器中冷却至室温后称量。

重复本操作，直至两次称量结果不变；⑥根据实验数据计算硫酸钠晶体试样中结晶水的质量分数。

分析该方案并回答下面问题：（1）完成本实验还需要的实验用品是；（2）指出实验步骤中存在的错误并改正：；（3）硫酸钠不能放置在空气中冷却的原因是；（4）步骤⑤的目的是；（5）下面的情况有可能造成测试结果偏高的是（填序号）。

《10.2结晶水合物中结晶水含量的测定（第一课时）》教案松江四中李婉一、设计思路1.教材分析本节课是沪科版《化学》高二年级第一学期第十章“学习几种定量测定方法”第二节“结晶水合物中结晶水含量的测定”第一课时内容。

第十章共有三个定量实验：“测定1mol气体的体积”“结晶水合物中结晶水含量的测定”“酸碱滴定”，其中“测定1mol气体的体积”是拓展型课程内容，因此“结晶水合物中结晶水含量的测定”就成为本章的第一个定量实验，是学生学习定量测定方法的第一课，也是学生学习的第一种定量测定方法——重量法。

因此，本节课设计思路：既然是第一课，那么本节课的任务是带领学生进入定量测定实验的殿堂，在完成本节课后对定量实验的核心——“精准性”留下深刻的印象。

教学设计让学生在测定物质组成的过程中，始终围绕着“精准性”徐徐展开内容，感受“精准性”在定量测定中的意义和价值，为后面学习“中和滴定”和拓展型课程中的“气体摩尔体积的测定”、“小苏打中碳酸氢钠的含量测定”打好基础。

2.教学基本要求分析《上海市高中化学学科教学基本要求》中指出：高中阶段共学习5个定量实验，按基础性课程和拓展型课程的顺序，分别是“配制一定物质的量浓度的溶液”、“结晶水合物中结晶水含量的测定”、“中和滴定”、“气体摩尔体积的测定❃”、“小苏打中碳酸氢钠的含量测定❃”。

其中对“结晶水合物中结晶水含量的测定”的学习水平要求：知识水平C级，技能水平C级；即知识达到运用层面，能将所学内容应用到新的情境中，并用于解决简单的问题；技能达到设计层面，能根据具体情境的需要，选择、组合相关实验操作，解决问题。

虽然，在高一年级学习“配制一定物质的量浓度的溶液”时初次接触了定量实验，但对定量实验的“精准性”核心只有一个模糊的印象，技能水平也只要求达到B级：能规范、熟练地完成某种操作的水平。

而本节课要在其基础上，技能水平有所提高，要求达到C级设计水平；但是在具体要求一栏的描述中，并没有出现设计方案四个字，而是解释实验原理、复述恒重操作要点的概念和操作要点、描述实验步骤、归纳仪器使用要点。

10.2 结晶水合物中‎结晶水含量的‎测定学案（第1课时）学习目标解释结晶水合‎物中结晶水含‎量的测定的实‎验原理描述结晶水合‎物中结晶水含‎量的测定的实‎验步骤归纳结晶水合‎物中结晶水含‎量的测定的实‎验要点知识梳理1．实验原理：CuSO4 ·x H2O CuSO4 + x H2O‎↑160 g 18 x gA gB g (A-B) gx =2. 操作步骤：（1）研磨：在中将硫酸铜晶‎体研碎。

（2）称量：准确称量一干‎燥洁净的瓷坩‎锅质量（W0 g）。

（3）再称：称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的‎质量（W1g）。

（4）加热：加热至色晶体全部变‎为色粉末，并放入中冷却。

（5）：在干燥器内冷‎却后，称量瓷坩埚+硫酸铜粉末的‎质量（W2g）。

（6）：把盛有硫酸铜‎的瓷坩埚再加‎热，再冷却。

（7）：将冷却后的盛‎有硫酸铜的瓷‎坩埚再次称量‎（两次称量误差‎不得超过g）。

（8）计算：根据实验测得‎的结果计算硫‎酸铜晶体中结‎晶水的质量分‎数。

简称：“”、“”、“”、“”。

（9）依据理论值计‎算误差。

绝对误差 = ______‎______‎__ ；相对误差 = ______‎______‎______‎_。

3．注意事项①晶体加热后先‎放在石棉网上‎稍冷却，之后一定要放‎在干燥器内冷‎却，以保证无水硫‎酸铜不会从空‎气中吸收水分‎而引起测得值‎偏。

②晶体要在坩埚‎底上摊开加热‎，有利于失去全‎部结晶水，以免引起测得‎值偏。

③加热时间不充‎分、加热温度过低‎(未全变白)，都会使测得值‎偏。

④加热过程中，应慢慢加热(可改垫石棉网‎)，以防因局部过‎热而造成晶体‎溅失，引起测量值偏‎。

⑤加热温度过高‎或时间过长，会导致硫酸铜‎少量分解，使测得值偏。

学生练习1．下面是学生甲‎做硫酸铜晶体‎里结晶水含量‎测定实验记录‎的数据。

坩埚质量：m1 g，坩埚＋硫酸铜晶体质‎量：m2g 坩埚＋无水CuSO‎4质量为：m3 g则硫酸铜晶体‎C uSO4·nH2O中的‎n的计算公式‎为：2．根据实验室中‎测定硫酸铜晶‎体结晶水含量‎的实验。

10.2硫酸铜晶体中结晶水含量的测定(重量法)【学习目标】1、理解结晶水合物中结晶水含量测定原理；2、能表达硫酸铜晶体中结晶水含量测定的过程与方法；3、理解恒重操作原理，感悟“准确性”的重要性。

【知识点归纳】1、硫酸铜晶体，俗称 ，化学式 ，颜色： 。

2、硫酸铜晶体受热分失去结晶水的化学方程式为： 。

3、无水硫酸铜：化学式 ，颜色： ，用途 。

4、CuSO 4受强热分解，产生CuO 和SO 3，方程式为： 。

5、称取4.500g 硫酸铜晶体CuSO 4·xH 2O ，充分加热使之完全失去结晶水，冷却称量，得2.880g 白色固体。

列式计算，求出该硫酸铜晶体中结晶水含量的x 值。

【问题探究】1、实验原理： O xH CuSO O xH CuSO 2424+−→−•∆x= 2、实验仪器： 、 、 、 、三脚架、泥三角、玻璃棒、 、酒精灯。

3、实验步骤①研磨：在 中将硫酸铜晶体研碎。

②称量：准确称量 的 的质量，并用此 准确称取 。

③加热：加热晶体，使其失去全部结晶水(判断依据： )。

加热装置如图所示（加热时去掉坩埚盖）。

④称量：在 冷却后称量，并记下瓷坩埚和无水硫酸铜的质量。

⑤再加热、再称量至恒重：把盛有无水硫酸铜的瓷坩埚再加热，再放入干燥器里冷却后再称量，记下质量。

到两次称量的质量相差不超过 g 为止。

这种操作称为恒重操作，恒重操作的目的是 。

⑥计算：根据实验测得的结果求硫酸铜晶体中结晶水的质量分数。

第一次称量： 质量m 0 g ；第二次称量： 质量m 1 g ；第三次称量： 质量m 2 g ；第四次称量： 质量m 3 g ；……。

至少称量 次。

求结晶水含量x 值的表达式：4、误差及其分析：理论值：x=5.0。

绝对误差：____________________；相对误差：____________________。

下列会导致x偏大的是，x偏小的是。

A、硫酸铜晶体表面有水B、硫酸铜晶体不纯，含有受热不挥发或不分解的杂质C、实验开始时，称量的坩锅未经干燥D、坩埚内附有受热可完全分解成气体的杂质E、硫酸铜晶体未研成细粉末F、晶体加热温度过高或加热时间过长，部分变黑G、样品硫酸铜晶体已有部分失水H、加热后白色粉末在空气中冷却至室温称量I、两次称量相差0.012gJ、加热时间不充分、加热温度过低K、加热过程中局部过热而造成晶体溅失L、坩埚内附有少量不分解不挥发的杂质【例题精析】以下是某同学测定硫酸铜晶体（CuSO4·xH2O）中结晶水含量的实验方案。

10.2硫酸铜晶体中结晶水的测量一、填空：1、请写出下列物质的化学式：胆矾：_____________，明矾：_____________，绿矾：___________，生石膏：_________。

石碱：_____________，纯碱：_____________，烧碱：____________，小苏打：________。

2、硫酸铜晶体的化学式（CuSO4•xH2O），则晶体中的水与硫酸铜的物质的量之比为__________，晶体中结晶水的质量百分含量为__________________；将m1g晶体受热分解，完全失去结晶水后剩余固体质量为m2g，则硫酸铜粉末的物质的量为______________mol，加热过程中失去水的物质的量为__________mol，晶体中的H2O与CuSO4的物质的量之比表示为_________________。

3、结晶水合物性质不稳定，在加热或者放在空气中会失去部分或全部的结晶水：写出将CuSO4•xH2O加热分解的方程式：________________________________，反应现象为___________________________________。

4、实验室要测量硫酸铜晶体CuSO4•xH2O中结晶水的值（x）：（1）测量原理是______________________________。

要测量的值为_________、________两个量。

（2）①测量中需要的仪器为下列中的________________________________________。

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.干燥器I.石棉网J.三脚架②除上述仪器外，还需要的仪器是____________________________________（写出名称）。

③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。

110.2 硫酸铜结晶水含量的测定高二化学胆矾(硫酸铜晶体)CuSO4·5H2O明矾(硫酸铝钾晶体)KAl(SO4)2· 12H2O结晶水合物问题•加热5克硫酸铜晶体（CuSO4·x H2O）至完全失去结晶水，称得剩余固体质量为3.2克，求硫酸铜晶体的化学式。

一、实验目的：·x H2O中x的值）测定硫酸铜晶体中结晶水的含量（CuSO4OxH CuSO O xH CuSO 2424·+−→−△ 1 mol x mol二、实验原理硫酸铜晶体（CuSO 4·x H 2O ）化学反应加热晶体至晶体完全失去结晶水，固体前后质量差就是结晶水的质量。

计算公式：4242421816016018mCuSO O mH mCuSO OmH nCuSO O nH x ===需要测定：无水硫酸铜的质量和结晶水的质量实验仪器研钵、电子天平、坩埚、坩埚钳、药匙、泥三角、酒精灯、玻璃棒、干燥器、铁架台（铁圈）药品硫酸铜晶体（CuSO 4·x H 2O ）三、实验仪器及药品三、实验仪器及药品仪器分析❑质量测定确保结晶水完全失去❑加热装置防止飞溅或带出❑干燥装置防止重新吸水四、实验步骤（1）研磨：在研钵中将硫酸铜晶体研碎）（2）称量：准确称量一干燥洁净的瓷坩锅质量（m）（3）再称：称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量（m1（4）加热灼烧：加热瓷坩埚（边加热边搅拌）至蓝色晶体全部变为白色粉末（5）干燥冷却：并放入干燥器中冷却（6）称量并进行恒重操作：再加热，再冷却，再称重，直到两次称量误差不得超）过0.001g（结晶水已经完全分解），称量瓷坩埚+硫酸铜粉末的质量（m2（7）计算：根据实验测得的结果计算硫酸铜晶体中结晶水X。

四、实验步骤问题讨论❑加热晶体前为什么要研细晶体?便于加热，受热均匀，不易飞溅❑固体加热可以使用哪些仪器和相关设施?试管（较少量），坩埚（较多量，且需要搅拌）四、实验步骤❑如何取用坩埚?使用坩埚钳,注意在使用过程中防止坩埚盖跌落❑加热坩埚需要垫石棉网吗?不需要,坩埚可直接加热,但要放在泥三角上加热❑加热时为什么要不断搅拌?防止局部过热造成晶体飞溅，实验结果偏大.搅拌时需用坩埚钳夹住坩埚,防止跌落四、实验步骤❑加热到何时可以停止加热？蓝色晶体基本变为白色粉末，停止加热，并继续用玻棒搅拌，利用余热将可能还有的结晶水除去，也可以防止因过热引起受热分解❑加热结束后为什么要冷却后称量？为什么要放在干燥器中冷却？温度较高时称量会损坏天平;在空气中冷却会又吸收空气中的水蒸气,影响测定结果四、实验步骤实验过程中至少需要称量几次？为什么？为什么要恒重操作？如何进行恒重操作？至少要称量4次: 称量坩埚,加入晶体后称量,加热失去结晶水并冷却后称量,再加热并冷却后称量。