结晶水含量测定的原理

思考3
如何判断晶体中结晶水已经完全失去了？
恒重操作： 实验关键 （两次称量误差不得超过0.001g）
恒重操作
坩埚在干燥器中冷却后，放在电子天平上称量，记下 坩埚和硫酸铜的质量后，再加热再冷却再称量，若质 量变化较大（两次称量的误差超过0.001克），则必 须再重复上述操作，直到质量变化不大为止（两次称 量的误差不超过0.001克）。
铁架台(铁圈)
7、数据处理
8、另取硫酸铜晶体，再作一次实验。
电子天平
设计定量实验应从以下几方面考虑：
（1）实验目的 （2）实验原理 （3）实验步骤 （4）实验仪器、药品
（5）实验注意事项
（6）数据记录与处理 （7）计算 （8）误差分析 （9）问题讨论
实验操作的几个注意点： 1．称量前对硫酸铜晶体要研细； 2．小火加热，避免局部过热, 加热要充分，温度不能过高; 3．防止实验过程中晶体的损失; 4．在干燥器中冷却； 5．必须进行恒重操作。
思考1
晶体为什么要提前研磨？
思考2
加热失水后的硫酸铜粉末能否放在空气 中冷却？ 应怎样冷却？
思考3
如何判断晶体中结晶水已经完全失去了？
思考1
晶体为什么要提前研磨？
使晶体受热均匀, 防止加热晶体 时发生崩溅。
思考2
加热失水后的硫酸铜粉末能否放在空气 中冷却？ 应怎样冷却？
不能 脱水后的白色CuSO4粉末和坩埚要放在干燥器中进 行冷却，因为CuSO4具有很强的吸湿性，在空气(特别 是湿度较大时)中放置一段时间就会重新吸水，形成水 合物。
如何测出硫酸铜晶体（CuSO4·xH2O）中 结晶水的含量?
（1）称量CuSO4·xH2O （m1g）
（2）加热分解
重量法
（3）称量CuSO4 （m2g） （4）计算
直接不能测出结晶水的含量，可以根
据结晶水合物失水前后质量的变化，即 可计算出结晶水合物中所含结晶水的百 分含量及知道晶体的组成。
[探究活动] 依据以上原理，请设计一个 确定硫酸铜晶体化学式的实验。
瓷坩埚 + 无水硫酸铜的质量（ ）
√ 恒重操作后瓷坩埚 + 无水硫酸铜的质量（ ）
硫酸铜晶体的质量 （
）
无水硫酸铜的质量 （ ）
结晶水的质量（ ）
名称
质量（g)
第一次 第二次
瓷坩埚质量（m 0）
瓷坩埚 + 硫酸铜晶体（m 1）
数据记录 表设计
瓷坩埚 + 无水硫酸铜（m 2）
硫酸铜晶体 （m 1 －m 0 ）
5.39
平均值（保留两位小数）
5.26
为什么计算出的实验值与理论值有差别？
这是一个较精确的定量实验，引起误差 的因素有很多? 为了减小误差，实验操 作中应注意哪些事项？确保测定准确的 关键操作有哪些？
课题
测定硫酸铜晶体(CuSO4·X H2O) 中结晶水的含量
设计定量实验应从以下几方面考虑：
（1）实验目的
（2）实验原理 （3）实验步骤
（4）实验仪器、药品 （5）实验注意事项 （6）数据记录与处理 （7）计算 （8）误差分析 （9）问题讨论
交流预习题1、2
交流预习题3Байду номын сангаас
学生实验设计表
化学反应
10.2 结晶水合物中 结晶水含量的测定
列举我们学习过的结晶水合物有哪些？
胆矾：CuSO4·5H2O 明矾：KAl(SO4)2·12H2O 绿矾: FeSO4·7H2O 皓矾: ZnSO4·7H2O 芒硝：Na2SO4·10H2O 石膏：CaSO4·2H2O
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
[提问] 根据CuSO4·5H2O的化学式，如何 计算结晶水的百分含量？
= 5H2O
H2O%=
×100% 29 50 0 ×100%
CuSO4·5H2O
=36%
[提问] 如果不知道硫酸铜晶体中结晶水的含量 （CuSO4·xH2O），如何测出x的值呢？
瓷坩埚 + 无水硫酸铜（m 2）
18.962
硫酸铜晶体 （m 1 －m 0）
2.167
无水硫酸铜 （m 2 －m 0）
1.374
结晶水（m 1 －m 2）
0.793
m1 - m2
X= 实验结果
18 m2-m0
（保留两位小数） 160
=
160（m1-m2）
18（m2-m0）5.13
18.813
1.968 1.225 0.743
目的： 确保硫酸铜晶体中结晶水全部失去
设计定量实验应从以下几方面考虑：
（1）实验目的 （2）实验原理 （3）实验步骤 （4）实验仪器、药品 （5）实验注意事项 （6）数据记录与处理
（7）计算 （8）误差分析
（9）问题讨论
[提问] 应记录哪些数据？如何
处理？
√ 瓷坩埚质量（
）
√ 瓷坩埚 + 硫酸铜晶体的质量（ ）
无水硫酸铜 （ m 2 －m 0 ）
结晶水（ m 1 －m 2 ）
实验结果 m1 - m2
X=
18 m2-m0
160
实验平均值
=
160（m1-m2） 18（m2-m0）
数
据
名称
处
理
瓷坩埚质量（m 0）
瓷坩埚 + 硫酸铜晶体（m 1）
质量（g)
第一次
第二次
17.588 17.588
19.755 19.556
CuSO4·x H2O
设计定量实验应从以下几方面考虑：
（1）实验目的 （2）实验原理 （3）实验步骤
（4）实验仪器、药品 （5）实验注意事项
（6）数据记录与处理 （7）计算 （8）误差分析 （9）问题讨论
小组讨论交流预习题4
步骤
所需仪器
实验步 骤设计
1、准确称量瓷坩埚的质量m0g 瓷坩埚、电子天平
实验原 理设计 所测数据
计算公式
学生实验设计表
化学反应 CuSO4·xH2O
CuSO4 + xH2O
实验原 理设计
所测数据 计算公式 X =
硫酸铜晶体质量m1克 无水硫酸铜质量m2克
m1 － m2 18 m2 160
= 160（m1-m2）
18m2
课堂问题1
已知CuSO4·xH2O CuSO4 + xH2O，若硫酸铜晶 体质量m1g，无水硫酸铜质量m2g，且 M(CuSO4)=160g/mol; M（H2O）=18g/mol,试推出x 与m1、m2的关系式。
2、取一定量的硫酸铜晶体 置于瓷坩埚中,并称量m1g。
药匙、研钵、
3、把盛有硫酸铜晶体的瓷坩 酒精灯、坩埚钳、
埚用坩埚钳放在泥三角上慢慢 泥三角、
加热，直到蓝色完全变白色。
三角架、玻璃棒
4、将加热后的坩埚置于干燥
器中冷却至室温。
干燥器
5、称量无水硫酸铜的质量。
6、进行恒重操作，直到两次称 量结果相差不超过0.001g。m2g