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
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〔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
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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_____。
CuSO4·xH2△O CuSO4+xH2O
CuSO4650℃ CuO+SO3
本节课将以硫酸铜晶体为例，学习如何测定 结晶水合物中结晶水的含量。
导入一
导入二
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探究一
探究二
探究三
探究四
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(4-3)
Байду номын сангаас
3、加热（酒精灯、铁架台、铁圈、泥三角、玻璃棒、 坩埚钳)
小火慢慢加热，玻棒搅拌，避免局部过热而造成 硫酸铜分解或晶体溅失，直至蓝色晶体全部变为 白色粉末
4、冷却（干燥器）
加热后放在干燥器内冷却，保证无水硫酸铜不会 吸收空气中的水蒸气
探究一
探究二
探究三
探究四
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0.01mol
（2） BaCl2·xH2O晶体中的x值。 X=2
作业一
作业二
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[资源与链接]
(2-1)
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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
探究一
探究二
探究三
探究四
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〔探究与深化二〕
(4-2)
这是一个较精确的定量实验，请你设计具体实 验步骤，指出所用仪器，为了减少实验误差， 还需拟订一些实验操作中的注意事项。
〔探究与深化一〕
(5-1)
根据CuSO4·5H2O的化学式，如何计算结晶水的
百分含量？
H2O% =
5H2O
×100%
CuSO4·5H2O
如果不知道硫酸铜晶体中结晶水的含量 （CuSO4·xH2O），如何测出x值？
可以根据结晶水合物失水前后质量的变化， 计算出结晶水合物中所含结晶水的百分组成及 晶体组成。
探究一
探究二
探究三
探究四
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〔探究与深化一〕
CuSO4·xH2O△ CuSO4+xH2O
n(CuSO4) n(H2O)
=
1x
1 x
n(CuSO4) n(H2O)
=m(mCu(HSO2O4))//M M((CHu2OSO) 4)
3.254 258
:
5.987-30254 18
=1:x
X=12
练习一
练习二
练习三
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〔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
〔教学目标〕
知识与技能
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。
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。
教学目标
学习要求
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导入一
导入 二
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〔准备与导入一〕
请列举你学习过的结晶水合物 胆矾:CuSO4·5H2O 石碱:Na2CO3·10H2O 绿矾:FeSO4·7H2O 芒硝:Na2SO4·10H2O 石膏:CaSO4·2H2O 熟石膏:2CaSO4·H2O 皓矾:ZnSO4·7H2O 明 矾:KAl(SO4)2·12H2O 请说出你了解的CuSO4·5H2O的性质与用途
作业一
作业二
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〔作业与拓展一〕
(2-2)
3、在不同温度下，结晶水合物可失去全部或部分结晶水。
现有一种碳酸钠晶体，为测定其组成，对试样进行加热、冷
却在称量……，结果如下：m(坩埚)=32.500g,m(坩埚+晶
体)=55.698g 试回答下列问题： （1）本实验所使用的仪器有____
10.2结晶水合物中结晶水 含量的测定
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10.2-1结晶水含量测定的原理 及恒重操作
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教学目标
学习要求
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CuSO4·5H2O△ CuSO4+5H2O 用作纺蓝织色品媒染剂白、色 农业杀虫剂、水的杀菌剂， 饲料添加剂，并用于镀铜等
导入 一
导入二
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〔准备与导入二〕
硫酸铜晶体在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。
三、实验步骤
1、研磨（研钵）
将硫酸铜晶体研碎，受热均匀，有利于失去 全部结晶水
2、称量（电子天平、坩埚、药匙）
准确称量干燥洁净的瓷坩埚的质量m0 g 称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量m1 g
探究一
探究二
探究三
探究四
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〔探究与深化二〕
=
(5-2)
1 x
探究一
探究二
探究三
探究四
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〔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 （m2g）
〔探究与深化一〕
(5-5)
思考：在质量为m0g的坩埚中，加入CuSO4·xH2O 后称得质量为m1g，加热使结晶水全部失去，冷却 后，称得质量为m2g，则x值为多少？
m(CuSO4)=(m2-m0)g m(H2O)=(m1-
m2)g
代入公式：m(CuSO4)/M(CuSO4) m(H2O)/M(H2O)
（2）判断是否完全失水的方法是 连续两次加热后。称量质量 相差不超过0.001g
（3）此实验最少应进行称量操作 4 次。
（4）下面是某学生实验的一次数据，请完成计算。
坩埚质量 /g
11.7
坩埚与晶体 质量/g
22.7
加热后坩埚与固体 质量/g
18.6
结晶水个数 5.3
练习一
练习二
练习三
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〔回顾与小结〕
结晶水含量测定的原理
m(CuSO4)/M(CuSO4) m(H2O)/M(H2O)
=
1 x
实验步骤：
1、研磨
7、计算
2、称量 3、加热 4、冷却
8、平行实验 9、误差分析
5、再称
6、恒重操作
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5、计算 m(H2O)=(m1-m2)g
m2 160
： (mm21)=- 1：x
X=1601(8mm11-82m2)
探究一
探究二
探究三
探究四
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〔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)
（4）结论：1mol碳酸钠晶体中含有__7_____mol结晶水。
作业一
作业二
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〔作业与拓展二〕
4、现将2.44gBaCl2·xH2O晶体溶于水配成100ml 溶液，取出25ml与50ml 0.1mol/L AgNO3溶液作 用，溶液中的Cl-恰好完全沉淀。求： （1）2.44g BaCl2·xH2O晶体的物质的量。
[资源与链接]
(2-2)
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作业一
作业二
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〔作业与拓展一〕
(2-1)
1、取硫酸钠晶体（Na2SO4·xH2O）16.1g溶于 水配成500ml硫酸钠溶液，测得其浓度为 0.1mo10l/L，则x= 。
2、下列测定硫酸铜晶体中结晶水含量的操作中， 错误的是 A 。 A、加热后放在空气中冷却 B、缓慢加热，并用玻璃棒不断搅拌 C、加热至晶体完全变白 D、连续两次称重的质量差小于0.001g
物质的量为
。
（2）另取同一样品0.542g，溶于适量盐酸中，然
后加入足量的碳酸钠溶液，将溶液中的钙离子全部
转化为碳酸钙沉淀，得到干燥的碳0酸.0钙560g.70g。
①试计算样品中氧化钙的质量。 0.5
②试计算样品中CaO2·xH2O的x的值。
练习一
练习二
练习三
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〔探究与深化二〕
(4-4)
5、再称（电子天平） 称量瓷坩埚+硫酸铜粉末的质量并记录
6、恒重操作
再加热、冷却，再称量，直至两次称量结果相差 不超过0.001g为止，记录质量为m2 g
7、计算
8、再做一次平行实验，取平均值
9、计算实验误差，作误差分析
探究一
探究二
探究三
探究四
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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
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〔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。
练习一
练习二
练习三
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〔练习与评价一〕
1、明矾晶体的化学式为KAl(SO4)2·xH2O，现取该 晶体5.987g加热至失去全部结晶水，得到的无水 盐的质量为3.254g，试确定x的值（取整数）。
n[KAl(SO4)2]:n(H2O)=1:x