(教(学)案)结晶水合物中结晶水含量的测定10.2
10.2 结晶水合物中结晶水含量的测定
(2)在瓷坩埚中加入约2g研细的硫酸铜晶体，并称量( m1 g )
(3)将坩埚加热，并不断搅拌，直至晶体变成白色。 (4)将坩埚放在干燥器中冷却至 室温，称量。 (5)恒重操作，直至两次称量 结果相差不超过0.001g.记录 质量(m2 g) 另取硫酸铜晶体，再测定一次
3.加热晶体前为什么要研细晶体?
9.以下几种情况会产生怎样的误差？
（1）结晶水没有完全逸出 偏小，因为减少的质量小于结 晶水实际的质量。
（2）没有放在干燥器中冷却
偏小，在空气中冷却，会吸收水蒸 气，使得减少质量小于结晶水的实 际质量。 （3）加热时晶体爆溅
偏大，溅出的晶体质量被当作逸 出的结晶水的质量。
10.相对误差和绝对误差 5—x 相对误差= 5 绝对误差=5 — x ×100%
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
6. 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CuSO4受热分解
7. 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？
பைடு நூலகம்
便于加热，受热均匀，不易飞溅
4.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）
5.坩埚的使用需要注意哪些?
a.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
b.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
c.加热时为什么要不断搅拌?
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cuso4受热分解加热结束后为什么要冷却后称量
10.2结晶水合物中结晶水含量的测定2
四.实验误差的原因分析
实验操作或 实验现象
加热后，固体部分 变为黑色
m(CuSO4)
减少 增多
m(H2O)
增多 减少
X值
偏大 偏小
加热后，固体 部分仍为蓝色
加热时晶体溅出坩 埚 称量坩埚时未完全 干燥 晶体试样受潮 加热后坩埚未放在 干燥器中冷却 晶体中混有受热不 分解的杂质
减少
第十章 学习几种定量测定方法
10．2 结晶水合物中结晶水含量的测定
第3课时
上节回顾：
一. 实验原理
CuSO4 xH2O CuSO4 +xH 2O
1mol m(H2O) = 18 m(CuSO4) 160 固体受热到150℃左右时 将全部失去结晶水，变为白 色粉末。 650℃时CuSO4分解， 有黑色出现。 X 1mol xmol
二. 实验方案
１.称量
恒 重 操 作
电 子 天 平
２.加热
３.冷却 ４.称量Leabharlann 泥三角干 燥 器坩埚
坩埚钳
连续两次称量结 果相差不超过 ０．００１ｇ
三脚架
实验设计思路：
提出问题：求x的值
寻找原理：与x有关或间接有关 设计方案 实验操作 数据处理 误差分析
三.实验数据的记录和处理
名称 质量（g）
第一次
瓷坩锅质量（m0） 瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量（m1） 瓷坩埚+无水硫酸铜粉末的质量（m2） 14.520 17.020 16.070 2.5 00 1.550
第二次
14.670 18.358 17.004 3.688 2.334
硫酸铜晶体的质量（m1—m0）
无水硫酸铜粉末的质量（m2—m0） 结晶水的质量（m1—m2）
《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《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。
结晶水含量测定
四、实验步骤
4.冷却：将坩埚放在干燥器里冷却。 4.冷却：将坩埚放在干燥器里冷却。 冷却 5.称量 坩埚+无水硫酸铜的质量（ 5.称量：坩埚+无水硫酸铜的质量（m3）。 称量： 6.恒重： 6.恒重：m4。 恒重 7.计算 化学式中n的实验值。 7.计算：化学式中n的实验值。 计算：
“四称”、“两热” 四称” 四称 两热”
一、测定原理
如何计算结晶水n的数值？ 如何计算结晶水 的数值？ 的数值 CuSO4·nH2O △ CuSO4 + nH2O 1mol nmol
需测定的量 m(CuSO4) M(CuSO4) ∶ m(H2O) M(H2O) = 酸吸水
四、实验步骤
3.加热 3.加热: 灼烧坩埚内的胆矾 加热:
首先选择一个“ 坩埚加热到什么温度？ 首先选择一个“点”，给坩埚加热到什么温度？
加热要“充分” 不要“过头” 加热要“充分” ，不要“过头”
四、实验步骤
3.加热 3.加热: 灼烧坩埚内的胆矾 加热:
坩埚不干燥行不行？ 坩埚不干燥行不行？ 胆矾晶体为什么要先研磨？ 胆矾晶体为什么要先研磨？ 怎样保证坩埚内各处的胆矾均匀受热？ 怎样保证坩埚内各处的胆矾均匀受热？ 万一有晶体受热不均匀溅出， 万一有晶体受热不均匀溅出，称量时 溅出物被算在结晶水头上， 的测定值 溅出物被算在结晶水头上，x的测定值 将偏高还是偏低？ 将偏高还是偏低？ 观察坩埚内固体尚呈浅绿色，算不算加热终点？ 观察坩埚内固体尚呈浅绿色，算不算加热终点？ 坩埚内固体有点发黑，象烤焦了，怎么回事。 坩埚内固体有点发黑，象烤焦了，怎么回事。
如某次实验，两次称重的结果如下： 如某次实验，两次称重的结果如下： 第一次： 第一次：25.678 g 第二次： 第二次：25.432 g 用哪次称重结果作为计算依据？ 用哪次称重结果作为计算依据？ 强调：一定要最后两次的称重结果相差不超过 强调： 0.001 g。 。
结晶水合物中结晶水含量的测定
练习三
〔练习与评价二〕
2、在测定硫酸铜结晶水的实验中：
（1）加热前应将晶体放在 研钵中研碎，加热时放在 坩中埚进行， 加热失水后，应放在 中冷干却燥。器
=
1 x
(m2-m0)/160 (m1-m2)/18
1 =x
探究一
探究二
探究三
探究四
〔探究与深化二〕
(4-1)
思考
为了确保实验的准确性，操作上除了要求 称量准确、加热时晶体不能飞溅损失等，关键 是确保硫酸铜晶体完全分解成无水硫酸铜，如 何判断完全分解？
二、恒重操作
对盛有硫酸铜的瓷坩埚再加热、再冷却、再称 量，直至连续两次称量误差不超过0.001g
过程与方法
通过设计测定硫酸铜结晶水含量的实验方案，认识测定物质组 成，确定物质化学式的定量实验一般方法；认识观察、测量、实 验条件的控制、数据处理等科学方法。
情感态度与价值观
通过实验方案的讨论，体验实事求是、严肃认真、一丝不苟
的科学态度在定量测定实验中的意义。
教学目标
学习要求
〔学习要求 〕
1.掌握结晶水合物中结晶水含量的测定原理，学 会测定硫酸铜晶体中结晶水含量的方法。 2.初步学会瓷坩埚、研钵、干燥器等仪器的使用， 学会使用瓷坩埚的灼烧技能。 3.理解和学会恒重等基本操作技能。
X=1601(8mm11-82m2)
探究一
探究二
探究三
探究四
〔探究与深化一〕
一、结晶水含量测定的原理
n(CuSO4) n(H2O)
=m(mCu(HS2OO4))//M M((HCu2OSO) 4)
=
(5-4)
1 x
问题：本实验中需多次称量，如何能避免物质转 移过程中的误差？
(教案)结晶水合物中结晶水含量的测定10.2
《结晶水合物中结晶水含量的测定》教学设计青浦二中陈娟一、设计说明教材分析：本章教材设计了三个定量实验，目的是让学生形成定量测定的科学方法、态度和技能，结晶水含量测定是学习重量法的重要载体。
在教学设计上采用了分层次递进的做法：根据物质性质确定实验原理；再根据初步设想拟定初步流程（形成实验的雏形、实验的框架）；再描述具体方案（关注实验细节，如仪器、装置、药品、操作顺序等）。
充分注意定量测定中的“准确性”要求，加强测定原理到实验步骤的教学。
学情分析：知识基础：学生已经学习了测定1mol气体的体积定量实验，已经初步具备了定量分析实验的相关知识。
能力基础：在学习第一种定量分析方法的过程中经历过从实验原理向具体方案的转化过程，而认识的深化必须基于知识的运用，因此本实验再次为学生创设参与的空间。
二、教学目标1、知识、技能目标（1）掌握结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法（2）初步学会瓷坩埚、研钵、干燥器等仪器的正确使用（3）了解恒重等基本操作技能2、过程、方法目标（1）通过设计测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验方案，认识观察、测量、实验条件的控制、数据处理等科学方法（2）通过设计测定硫酸铜结晶水含量的实验流程图，认识测定物质组成、确定物质化学式的定量实验一般方法。
3、情感、态度与价值观目标感悟定量实验中“准确性”的意识，逐步养成认真细致、实事求是的科学态度三、教学重点和难点重点：测定结晶水合物中结晶水含量的原理、恒重操作难点：恒重操作、完善硫酸铜结晶水含量测定的实验流程图四、教学过程设计10.2 结晶水合物中结晶水含量的测定学案班级姓名一、课前分析：1、硫酸铜晶体在110°C开始失去部分结晶水，150°C时失去全部结晶水，生成白色的无水硫酸铜。
650°C硫酸铜分解成黑色的氧化铜。
硫酸铜晶体受热时，结晶水逸出，使规则外形的晶体爆裂，有飞溅现象。
室温时,白色无水硫酸铜在空气中容易变成蓝色晶体。
10.2硫酸铜结晶水含量的测定的教案
实验：硫酸铜结晶水含量的测定教学目标：学习测定晶体里结晶水含量的方法。
练习坩埚的使用方法，初步学会研磨操作。
教学重点：测定晶体里结晶水含量的方法。
一、实验原理1．反应原理2．计算原理ΔCuSO4 · xH2O == CuSO4 + x H2OΔm160+18x 160 18xm1 m2 m1-m2x=160(m1-m2)/18m2 结晶水的质量分数= (m1-m2)/ m23．实验成功的关键：（1）m1、m2的数值要准确，即要准确称量。
（2）加热使晶体全部失去结晶水。
二、实验用品分析1．称量：电子天平、研钵（用来研碎晶体）2．加热：坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、酒精灯3．冷却：干燥器。
三、实验步骤1．研磨2．称量：记下坩埚与晶体的总质量m13．加热：缓慢加热、用玻璃棒搅拌，直到蓝色晶体完全变成白色粉末，且不再有水蒸气逸出，然后放在干燥器里冷却。
4．称量：记下坩埚与无水硫酸铜的总质量m25．再加热称量：再加热无水硫酸铜，冷却后再称量，至连继两次称量的质量差不超过0.1g为止。
6．计算：CuSO4 · xH2O理论值：w（结晶水) = 18x/(160+18x)实际值：w'（结晶水)= (m1-m2)/ m（硫酸铜）7．误差分析：实验一硫酸铜晶体中结晶水含量的测定(1)测定原理：(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)问题：脱水后的白色CuSO4 粉未为什么要放在干燥器中冷却？重点点拨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CuS04·5H20并放入干燥的试管。
结晶水合物中结晶水含量的测定PPT课件
泥三角 坩埚钳
坩埚 三角架
三、测定方法
1、仪器：电子天平、研钵、瓷坩埚、坩埚钳、 三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精等
2、药品：硫酸铜晶体 3、步骤：
（1）、研磨 （2）、称量：准确称量坩埚的质量m0g
用此坩埚再称2g左右的晶体m1g （3）、加热：加热晶体，使其失去全部晶体（蓝 白） [注意]：玻棒不断搅拌，防止晶体飞溅
（2）判断是否完全失水的方法是
_____最__后__一_次__加_热__前__后_两__次__质_量__数__据_差__不_超__过__0_.0_0_1_g_______。 （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
2NH3十3CuO N2十3Cu十3H20 请用下图所示的仪器设计一个简单的实验方案。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
10.2结晶水合物中结晶 水含量的测定
问题
加热5克硫酸铜晶体（CuSO4·x H2O）至不再 有气体放出，称得剩余固体质量为3.2克
求（1）结晶水合物中水的质量百分含量 （2）该晶体的化学式
怎样通过实验测定硫酸铜晶体（CuSO4·x H2O） 中结晶水的含量？
一、测定原理
CuSO4·xH2O CuSO4+xH2O
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
《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。
教案 10.2结晶水含量的测
160 18X m(C uSO m(H2O ) 4)
160 m(H2O ) X m(C uSO 18 4)
思考：测量结晶水含量，应测定哪些物理量？ CuSO4· XH2O的质量m1 加热后的CuSO4质量m2 就可求出结晶水的质量=m1-m2 算出X的值。
160(m 1 m 2) x 18 m 2
泥三角
坩埚
坩埚钳
三角架
加热装置
瓷坩埚
铁三脚
泥三角
玻璃棒
坩埚钳
CuSO4· 5H2O
102℃
CuSO4· 3H2O
113℃
CuSO4· H2O 258℃ CuSO4
Cu2O
>1026 ℃
CuO
650 ℃
酒精灯: 火焰温度400-600℃ 酒精喷灯: 火焰温度800-1000℃
思考：如何判断结晶水已经完全失去？
偏大
4、晶体试样受潮
偏大
5、加热温度过低固体未完全变白
偏小
6、加热时质量未至恒重就停止
偏小
160 m 1 m 2 x 18 m2 m0
7、加热后坩埚未放在干燥器中冷却
偏小
8、晶体中混有受热不分解的杂质
偏小
9、坩埚中有受热不分解的杂质
无影响
10、硫酸铜晶体中混有碳酸钠晶体（Na2CO3· 10H2O）
实验误差的来源及处理办法
1、系统误差
来源于仪器装置和药品自身的误差 仪器的精密度高、试剂品质好，误差就小 系统误差有专门的方法来处理 2、偶然误差 来源于测定时的某些偶然因素 如测定时，环境温度的变化
偶然误差可用多次平行实验求平均值来减小
3、过失误差
操作失误所引起的误差，或叫测量错误 如液体的读数偏差、装置漏气 由测定人的正确操作来消除。
10.2-1结晶水含量测定的原理及恒重操作
〔练习与评价三〕
3、过氧化钙（CaO2·xH2O）是一种安全无毒的物 质，带有数量不等的结晶水，通常还含有部分氧化
钙。
（1）现称取0.542g过氧化钙样品，灼烧时发生如
下反应，2CaO2·xH2O→2CaO+O2↑+2xH2O，得 到标0准.0状06态m下o的l 氧气67.2ml，则样品中过氧化钙的
=
1 x
(m2-m0)/160 (m1-m2)/18
1 =x
探究一
探究二
探究三
探究四
目标与要求 准备与导入 探究与深化 练习与评价 回顾与小结 作业与拓展 资源与链接
〔探究与深化二〕
(4-1)
为了确保实验的准确性，操作上除了要求 称量准确、加热时晶体不能飞溅损失等，关键 是确保硫酸铜晶体完全分解成无水硫酸铜，如 何判断完全分解？
=
(5-4)
1 x
问题：本实验中需多次称量，如何能避免物质转 移过程中的误差？
为了操作的方便和精确，此实验中各阶段的 固体物质都是放在同一坩埚里，连同坩埚的 质量一起称量，其间没有固体物质的转移。
探究一
探究二
探究三
探究四
目标与要求 准备与导入 探究与深化 练习与评价 回顾与小结 作业与拓展 资源与链接
电子天平、坩埚、坩埚钳、干燥
称量次序 m(坩埚+无 水碳酸钠)g
1
48.520
__器__、_玻__璃__棒__、__酒_精__灯__________
2
44.823
（2）是否需要第五次加热、冷却再
3
称量？为什么？ 不需要
4
（3）数据处理：
43.102 43.102
m(无水碳酸钠)=_1_0_._6_0_2_g___,m(结晶水)=1_2_._5_9_6_g_____。
结晶水合物中结晶水含量的测定的实验原理
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结晶水合物中结晶水含量的测定(共3课时)(精)
10．2 结晶水合物中结晶水含量的测定（共3课时） 第3课时 硫酸铜晶体中结晶水含量测定的实验分析
高春妹 2008.11.24
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：CuSO 4·5H 2O 、CuSO 4
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
交流：
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。
反思：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。
进一步深化了实验操作正确与否对测定结果有很大影响的认识，体验严谨、细致、认真负责的态度对做好实验的重要性，加深对实事求是、严肃认真、一丝不苟的科学态度与精神的认识。
结晶水合物中结晶水含量的测定
二、实验方案与步骤
研钵） 研磨： （1）研磨：将硫酸铜晶体研碎 （研钵） 以防止加热时硫酸铜晶体发生飞溅 （以防止加热时硫酸铜晶体发生飞溅） 称量： （2）称量：准确称量一干燥洁净的瓷坩锅 质量（ 质量（m0） （电子天平、瓷坩埚、坩埚钳） 电子天平、瓷坩埚、坩埚钳） 称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量（ 称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量（m1） 加热： （3）加热：加热至蓝色晶体全部变为白色 粉末 （酒精灯、铁架台、铁圈、泥三角、玻璃棒 ） 酒精灯、铁架台、铁圈、泥三角、
名 称
第一次
第二次
数 据 记 录 表 设 计
瓷坩埚质量（ 瓷坩埚质量（m 0克） 硫酸铜晶体质量（ 瓷坩埚 + 硫酸铜晶体质量（m 1克） 瓷坩埚 + 无水硫酸铜质量（m 2克） 无水硫酸铜质量（ 硫酸铜晶体质量（m 1 －m 0） 硫酸铜晶体质量（ 无水硫酸铜质量（ 无水硫酸铜质量（m 2 －m 0） 结晶水质量（ 结晶水质量（m 1 －m 2） X的值（精确到小数 位） 的值（ 的值 精确到小数2位 实验平均值
10.2结晶水合物中结晶水含量的测定 结晶水合物中结晶水含量的测定
一、结晶水含量测定的原理 CuSO4·xH2O
化学反应
CuSO4· xH2O CuSO4 + xH2O
实验 原理
所测数据 计算公式
硫酸铜晶体质量m 硫酸铜晶体质量 1 无水硫酸铜质量m 无水硫酸铜质量 2
X= m1 － m2 18 m2 160
（8）误差分析 相对误差= 相对误差
理论值——5 5 理论值
实验测定值实验测定值- 5 *100% 5
Hale Waihona Puke 绝对误差= 实验测定值绝对误差 实验测定值- 5 合理测定值范围：4.90~5.10 合理测定值范围：
10.2结晶水合物中结晶水含量的测定
(4)冷却 —干燥器中
(5)再称量
待坩埚在干燥器里冷却后，将坩埚放在电子天平上 称量，记下坩埚+无水CuSO4(m2)的总质量。
称量操作要快。防止硫酸铜粉末吸收水气。
CuSO4xH2OCuSO4+xH2O
M(CuSO4)m(H2O) x= M(H O)m(CuSO ) 2 4
坩埚质量：m0 坩埚和CuSO4•xH2O的总质量：m1 坩埚和无水CuSO4的总质量：m2 m(CuSO4)=m2-m0 m(H2O)=m1-m2
用加热方法除去CuS04· 20中的结晶水，关键是 5H CuS04· 20是否失去全部结晶水。我们用肉眼观察蓝 5H 色晶体全部变成白色粉末作为判断依据，这样误差太 大。化学实验中，便设计了一种叫做恒重的操作。
(6)恒重 (确保硫酸铜晶体中的结晶水全部失去)
把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热，然后放在干燥器里冷 却后再称量，如果质量在减小还要再重复加热，冷却， 称量，直到连续两次称量的质量相差不超过0.001g为止， 这时才可以说明晶体中的结晶水已经全部失去。 坩埚质量：m0 5.计算 M(CuSO4)m(H2O) 坩埚和CuSO4•xH2O的总质量：m1 x= M(H O)m(CuSO ) 2 4 坩埚和无水CuSO 的总质量：m 4 2 m(CuSO4)=m2-m0 m(H2O)=m1-m2
(3)加热
将盛有硫酸铜晶体的坩埚放在三脚架上的泥三角上， 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。 650C 温度不能过高。CuSO4 CuO+SO3 酒精灯外焰400—500C 玻璃棒搅拌，防止晶体飞溅(局部过热，晶体飞溅) 脱水后的硫酸铜粉末具有很强的吸水性，为了防止其 吸收空气中的水蒸气，应放在干燥器中冷却。 干燥器是一种具有磨口盖子的厚质玻璃器皿, 磨口上涂着一薄层凡士林,使其更好地密合,底 部放适当的干燥剂硅胶(蓝色,吸水后变成红色), 其上架有洁净的带孔瓷板,以便放置坩埚等。
10.2结晶水合物测定
18（m2－m0）
硫酸铜晶体中结晶水含量的测定
数据记录与处理
3.理论值 5.00
4.实验误差
实验值（平均值）－理论值 ×100% 理论值
CuSO4· 5H2O在受热时逐步发生的反应：
CuSO4
白色
650℃ －SO2
CuO
黑色
加热温度过高，硫酸铜发生分解，会影响测定结果
实验误差分析：
X＝
160（m1－m2）
硫酸铜晶体中结晶水含量的测定
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（m0）。 3.再称：称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量（m1）。 4.加热：加热瓷坩埚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. 称量瓷坩埚+硫酸铜粉末的质量（m2’）。 7.进行恒重操作。重复4-6操作至恒重——瓷坩埚+硫酸 铜粉末的质量（m2） 。 8.另取硫酸铜晶体，重复操作，完成平行实验。
偏小（m2偏大）
160（m1－m2） 18（m2－m0）
7、加热后坩埚未放在干燥器中冷却
偏小（m2偏大）
8、晶体中混有受热不分解的杂质
偏小（m2偏大）
9、坩埚中有受热不分解的杂质
无影响
10、硫酸铜晶体中混有碳酸钠晶体（Na2CO3· 10H2O）
偏大（m2偏小）
11、硫酸铜晶体中混有氢氧化铜（Cu(OH)2）
硫酸铜晶体、药匙
实验室测定硫酸铜晶体（CuSO4· x H2O） 中结晶水含量的基本原理
注意事项（进一步完成实验设计）
如何判断硫酸铜晶体已经完全失去结晶水 通过恒重操作（重复操作，分别称量）， 目测固体颜色从蓝色变为白色，但难于判断 质量差小于0.001g，即可认为完全失水 在加热时如何使晶体均匀受热失水 用玻璃棒进行搅拌，使晶体均匀受热 加热后无水硫酸铜固体的质量是否要从坩埚中取出称量 可以直接称量坩埚无水硫酸铜固体的质量，（之前 如果从坩埚中取出再称量，可能造成很大的误差 称量坩埚的质量） 能否将无水硫酸铜固体暴露在空气中冷却 不行。若在空气中冷却，硫酸铜固体会吸收空气中的水蒸气 可将加热失水的硫酸铜固体放入干燥器中冷却
10.2-1结晶水含量测定的原理及恒重操作报告
目标与要求 准备与导入 探究与深化
练习与评价 回顾与小结 作业与拓展 资源与链接
10.2-1结晶水含量测定的原理 及恒重操作
目标与要求 准备与导入 探究与深化
练习与评价 回顾与小结 作业与拓展 资源与链接
教学目标
学习要求
目标与要求 准备与导入 探究与深化
练习与评价 回顾与小结 作业与拓展 资源与链接
160(m1-m2) X= 18m2
探究一 探究二 探究三 探究四
目标与要求 准备与导入 探究与深化
练习与评价 回顾与小结 作业与拓展 资源与链接
〔探究与深化一〕
(5-4)
一、结晶水含量测定的原理
n(CuSO4) = n(H2O) m(CuSO4)/M(CuSO4) m(H2O)/究一
探究二
探究三
探究四
目标与要求 准备与导入 探究与深化
练习与评价 回顾与小结 作业与拓展 资源与链接
〔探究与深化一〕
(5-3)
讨论
依据以上原理，请你初步设计一个确定硫酸 铜晶体化学式的实验步骤。
1、称量CuSO4· xH2O （m1g） 2、在坩埚中加热分解 3、冷却 4、称量CuSO4 （m2 g） 5、计算 m2 160 m(H2O)=(m1-m2)g (m -m ) ： 1 2 =1：x 18
情感态度与价值观
通过实验方案的讨论，体验实事求是、严肃认真、一丝不苟 的科学态度在定量测定实验中的意义。
教学目标
目标与要求 准备与导入 探究与深化
学习要求
练习与评价 回顾与小结 作业与拓展 资源与链接
〔学习要求 〕
1.掌握结晶水合物中结晶水含量的测定原理，学 会测定硫酸铜晶体中结晶水含量的方法。 2.初步学会瓷坩埚、研钵、干燥器等仪器的使用， 学会使用瓷坩埚的灼烧技能。 3.理解和学会恒重等基本操作技能。
结晶水合物中结晶水含量的测定
m0 m1 m2 m2-m0 m1-m2 X值 X的平均值=
〔作业与拓展一〕
(2-1)
1.下列数据中不是通过实验操作直接取得的是 D A、m(坩埚) B、 m(坩埚+晶体) C、m(坩埚+无水硫酸铜) D、 m(水)
。
2.下列有关测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验中， 使结果偏小的是 AC 。 A、硫酸铜晶体中混有受热不分解的杂质 B、加热时间过长，晶体略有发黑现象 C、固体冷却时未放在干燥器中 D、加热过程中有少量晶体溅出
〔练习与评价一〕
(2-2)
3、测定硫酸铜晶体结晶水含量的数值如下表，试计算化学式 中结晶水的数目（精确到0.1）及实验的相对误差。 第一次 14.520 17.020 16.070 1.550 0.950 5.4 5.3 相对误差= 6% 第二次 14.670 18.358 17.004 2.334 1.354 5.2 .
〔准备与导入一〕
(2-2)
三、实验步骤？ 1、研磨 2、称量m0 、 m1 7、计算
8、平行实验
9、误差分析
3、加热 4、冷却 5、再称m2
6、恒重操作（加热、冷却、再称m2 ）
〔探究与深化二〕
(3-1)
讨论
要确保实验值的精确性，在具体操作中要 注意实验的严谨性，思考并讨论以下操作 的目的？
1.称前晶体要研细——为什么？ 2.称前坩埚要干燥——为什么？ 3.小火加热并搅拌——为什么？ 3.在干燥器中冷却——为什么？ 4.加热要充分但不“过头”——为什么？
〔探究与深化二〕
(3-3)
X=
160×(m1-m2) 18×(m2-m0)
因变量 m(H2O) m(CuSO4) 偏小 偏大 偏大 偏小 偏小 偏大 偏大 偏小 偏大 x值
10.2结晶水合物中结晶水含量的测定(精)
10．2 结晶水合物中结晶水含量的测定授课人 秦会利时间： 2006年11月22日 班级： 崇明中学高二4班一、教学目标1、通过问题的分析理解硫酸铜晶体中结晶水含量测定的原理，通过问题解决方案的设计及可能出现问题的设想及解决，理解硫酸铜结晶水含量测定的实验操作2、初步了解实验设计的一般思路3、通过对实验方案及仪器选择的讨论、评价与优化，体会获得知识的艰辛，培养严密的逻辑思维能力与严谨的科学态度4、体验探究过程中合作学习的乐趣，感受探究过程中渗透的科学美二、重点难点重点：实验原理、方案设计、恒重操作难点：方案设计三、教学过程第一阶段：创设情境，寻求原理，引导学生初步设计实验方案[投影]]已知：硫酸铜晶体（蓝色）在110℃开始失去部分结晶水，150℃时失去全部结晶水，生成白色的无水硫酸铜。
650℃时硫酸铜分解成黑色的氧化铜。
室温时： CuSO 4 + 5H 2O CuSO 4·5H 2O[学生]讨论、汇报师生共同评价、得出最优原理[转折]接下来我们来进行实验方案的设计。
[教师]分发实验方案设计表[教师]巡回指导………第二阶段：交流评价，掌握实验中两个重要的操作[教师]从学生所设计的实验步骤来看，本实验有两个重要的操作，一个是加热，一个是称量。
[投影学生设计的加热装置简图CuSO 4·xH 2O CuSO 4 + xH 2O ∆ CuSO 4 CuO + SO 3650℃[师生]交流评价、小结[转折]除了加热，还有另外一个重要操作称量……[师生]讨论得出电子天平。
[投影并展示]电子天平[教师] 加热后还要再称量，能直接称量吗？如何冷却？（引导关注资料上的信息）[师生讨论]体验设计发明的过程[投影]干燥器第三阶段：回归原理，抓住关键，自我完善发展[引导]让我们再回归到我们的实验原理，从原理上再来分析一下要想准确地求得x值，本实验最．关键的地方在哪里？[学生]讨论得出：准确称量、保证水充分失去、控制好温度[教师]如何保证硫酸铜晶体的结晶水完全失去呢？1、研磨2、搅拌[教师]如何知道结晶水已完全失去呢？[学生]讨论得出：恒重操作[引导]现在请同学们重新思考，自己所写的步骤是否完善，所列的仪器有没有遗漏，通过讨论完善自己的方案设计表。
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《结晶水合物中结晶水含量的测定》教学设计
青浦二中娟
一、设计说明
教材分析：本章教材设计了三个定量实验，目的是让学生形成定量测定的科学方法、态度和技能，结晶水含量测定是学习重量法的重要载体。
在教学设计上采用了分层次递进的做法：根据物质性质确定实验原理；再根据初步设想拟定初步流程（形成实验的雏形、实验的框架）；再描述具体方案（关注实验细节，如仪器、装置、药品、操作顺序等）。
充分注意定量测定中的“准确性”要求，加强测定原理到实验步骤的教学。
学情分析：知识基础：学生已经学习了测定1mol气体的体积定量实验，已经初步具备了定量分析实验的相关知识。
能力基础：在学习第一种定量分析方法的过程中经历过从实验原理向具体方案的转化过程，而认识的深化必须基于知识的运用，因此本实验再次为学生创设参与的空间。
二、教学目标
1、知识、技能目标
（1）掌握结晶水合物中结晶水含量的测定原理和方法
（2）初步学会瓷坩埚、研钵、干燥器等仪器的正确使用
（3）了解恒重等基本操作技能
2、过程、方法目标
（1）通过设计测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验方案，认识观察、测量、实验条件的控制、数据处理等科学方法
（2）通过设计测定硫酸铜结晶水含量的实验流程图，认识测定物质组成、确定物质化学式的定量实验一般方法。
3、情感、态度与价值观目标
感悟定量实验中“准确性”的意识，逐步养成认真细致、实事的科学态度
三、教学重点和难点
重点：测定结晶水合物中结晶水含量的原理、恒重操作
难点：恒重操作、完善硫酸铜结晶水含量测定的实验流程图
四、教学过程设计
10.2 结晶水合物中结晶水含量的测定学案
班级
一、课前分析：
1、硫酸铜晶体在110°C开始失去部分结晶水，150°C时失去全部结晶水，
生成白色的无水硫酸铜。
650°C硫酸铜分解成黑色的氧化铜。
硫酸铜晶体受热时，结晶水逸出，使规则外形的晶体爆裂，有飞溅现象。
室温时,白色无水硫酸铜在空气中容易变成蓝色晶体。
根据上述资料，写出CuSO
4·5H
2
O和CuSO
4
相互转换的方程式：
2、加热5克硫酸铜晶体（CuSO
4·x H
2
O）至质量不再变化，称得剩余固体
质量为 3.2克。
求X的值。
二、课堂任务：实验方案设计
1、实验目的：
2、实验原理和计算式：
3、实验步骤：
（1）设计确定硫酸铜晶体中结晶水含量的简单实验流程图。
所需仪器
（2）为了减小误差，确保测定准确的关键操作有那些？如何完善实验流程。
4、数据分析：
第二次平均值
三、课堂练习
1、测定结晶水合物中结晶水含量的实验中，必须做恒重操作的原因是（）
A 判断加热时结晶水合物有无晶体飞溅
B 判断加热时结晶水合物是否有其他杂质
C 判断结晶水合物是否已失去全部结晶水
D 防止结晶水合物失水后又吸潮，质量增大
2、下列关于“硫酸铜晶体中结晶水含量的测定”操作中，正确的是（）
A 加热胆矾，开始用小火，后逐渐加大，最后用大火加热
B 加热、冷却、称量，再加热、冷却、称量，既是恒重操作
C 加热后的冷却必须放在干燥器中进行
D 加热时发现晶体溅出坩埚，经估计后，可以在坩埚中再加一些晶体
3、在测定硫酸铜结晶水的实验中：
（1）加热前应将晶体放在中研碎，加热时放在中进行，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）此实验最少应进行称量操作次
四、课后作业
思考按实验流程图顺序分析操作不当引起的实验误差。