硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1、結(jié)晶水合物中結(jié)晶水含量的測(cè)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 川沙中學(xué) 陸佩清 09.12.1教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明：硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定是高中階段一個(gè)非常重要的定量實(shí)驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生而言這是他們首次接觸定量實(shí)驗(yàn)，所以對(duì)于實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，特別是恒重操作的設(shè)計(jì)肯定有一定難度。因此本堂課將著重于方案設(shè)計(jì)的分析。在方案設(shè)計(jì)中將實(shí)驗(yàn)中的“定量”作為核心，方案設(shè)計(jì)將圍繞“定什么量？”、“如何定量？”、“如何精確定量？”展開(kāi)。本課將通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)的方式，讓學(xué)生一步步掌握定量實(shí)驗(yàn)的基本方法。一、 教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、掌握結(jié)晶水合物中結(jié)晶水含量的測(cè)定原理和方法。2、學(xué)會(huì)將化學(xué)原理轉(zhuǎn)化成可實(shí)施的實(shí)驗(yàn)步驟的方法。3、知道瓷坩堝、干燥器

2、的用途和使用方法。4、初步學(xué)會(huì)用稱量的方法解決簡(jiǎn)單定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。（二）過(guò)程與方法1、能表達(dá)測(cè)定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的過(guò)程和方法。2、知道恒重操作是判斷結(jié)晶水合物全部失去結(jié)晶水的方法。3、通過(guò)設(shè)計(jì)測(cè)定硫酸銅結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)方案，認(rèn)識(shí)測(cè)定物質(zhì)組成，確定物質(zhì)化學(xué)式的定量實(shí)驗(yàn)一般方法。(三)情感態(tài)度和價(jià)值觀1、感悟定量測(cè)定中的“準(zhǔn)確性”，體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)之美。2、逐步培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。二、重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：1、 測(cè)定結(jié)晶水合物中結(jié)晶水含量的原理和方法設(shè)計(jì)。2、 恒重操作。難點(diǎn)測(cè)定結(jié)晶水合物中結(jié)晶水含量的原理和方法設(shè)計(jì)。三、 教學(xué)方法引導(dǎo)探究法四、 教學(xué)媒體多媒體設(shè)備五、教學(xué)過(guò)程引入今

3、天如果我要統(tǒng)計(jì)一下我們班女生的比例，那我可以先數(shù)一下總?cè)藬?shù)，再數(shù)一下女生數(shù)，或者數(shù)一下男生人數(shù)就可以知道女生的比例了，這比較好辦，但如果現(xiàn)在下課了，大家都走來(lái)走去的話那直接數(shù)人數(shù)就比較困難了，肯定數(shù)不準(zhǔn)了。那我怎么辦？我只能另想辦法，比如讓女生到外面集合，里面只剩下男生那就好辦多了吧。剛才打了個(gè)比方，現(xiàn)在讓我們回到化學(xué)上，實(shí)驗(yàn)室里有這樣一種藍(lán)色的晶體-膽礬，假設(shè)只知道它的化學(xué)式是CuSO4·xH2O，讓我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定這個(gè)x的值。怎么能知道里面結(jié)晶水的含量呢？學(xué)生回答先取一定量的晶體樣品，稱量，加熱，使其失去結(jié)晶水，然后再稱一下失去結(jié)晶水后的硫酸銅粉末的質(zhì)量，前后兩次的質(zhì)量差即為結(jié)晶

4、水的質(zhì)量。根據(jù)結(jié)晶水的質(zhì)量與原晶體的質(zhì)量比即可求得結(jié)晶水含量。師很好，也就是說(shuō)先確定總?cè)藬?shù)，再確定男生的人數(shù)，也可以得到女生的比例。那么要測(cè)定x的值的話，測(cè)定原理我們可簡(jiǎn)單表示如下：板書(shū)一、測(cè)定原理CuSO4·xH2O CuSO4+xH2O1:x= :師這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是要測(cè)定硫酸銅和水的質(zhì)量，這是一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)，定量實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。確定了實(shí)驗(yàn)原理，那么讓我們來(lái)確定一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)的步驟、測(cè)定數(shù)據(jù)及儀器。學(xué)生討論初步方案，填表。投影展示方案師評(píng)這個(gè)方案能不能精確測(cè)定硫酸銅晶體中的結(jié)晶水含量呢，能否對(duì)這個(gè)方案再完善一下呢？學(xué)生評(píng)價(jià)方案這個(gè)方案中的不足。學(xué)生相互探討，得出結(jié)果。預(yù)設(shè)問(wèn)題

5、1、如何使硫酸銅晶體受熱均勻？2、加熱硫酸銅晶體應(yīng)用什么儀器？1101506503、如何判斷結(jié)晶水已全部失去？這個(gè)方法夠嚴(yán)謹(jǐn)嗎？（提示：CuSO4· 5H2O(藍(lán)色) CuSO4 · 4H2O CuSO4（白色）CuSO4 CuO+ SO3）4、剛剛失水的硫酸銅晶體能否馬上稱量？如不能應(yīng)采取什么措施？5、實(shí)驗(yàn)中至少要稱量幾次？板書(shū) 二、實(shí)驗(yàn)步驟恒重操作：再次加熱、冷卻、稱量；直到連續(xù)兩次稱量的結(jié)果相差不超過(guò)0.001g為止。師講請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)剛才的討論再完善你們的方案，寫出步驟和儀器。學(xué)生討論后得出方案教師展示學(xué)生方案總結(jié)測(cè)定硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)步驟、記錄的數(shù)據(jù)、主要儀

6、器：1.研磨 在研缽中將硫酸銅晶體研碎。研缽。2.稱量 用坩堝準(zhǔn)確稱取2.0g已經(jīng)研碎的硫酸銅晶體，記下坩堝和硫酸銅晶體的總質(zhì)量（m1）。電子天平、藥匙。3.加熱 將盛有硫酸銅晶體的坩堝放在鐵架臺(tái)上的泥三角上，用酒精燈緩慢加熱，同時(shí)用玻璃棒輕輕攪拌硫酸銅晶體，直到藍(lán)色硫酸銅晶體完全變成白色粉末，且不再有水蒸氣逸出。然后將坩堝放在干燥器里冷卻。坩堝，坩堝鉗，鐵架臺(tái)，泥三角，酒精燈。4.稱量 待坩堝在干燥器里冷卻后，將坩堝放在天平上稱量，記下坩堝和無(wú)水硫酸銅的總質(zhì)量（m2）。干燥器，電子天平。5.再加熱稱量 把盛有無(wú)水硫酸銅的坩堝再加熱，然后放在干燥器里冷卻后再稱量，記下質(zhì)量，到連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量

7、差不超過(guò)0.001 g為止。6.計(jì)算 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸銅晶體里結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和化學(xué)式中x的實(shí)驗(yàn)值。歸納一磨、四稱、二熱、一算提問(wèn)我們能否歸納出測(cè)定結(jié)晶水合物中結(jié)晶水含量的一般方法呢？總結(jié)1、稱量 2、加熱 3、稱量 4、再加熱稱量 5、計(jì)算師講下節(jié)課我們將用自己設(shè)計(jì)的方案，親自去測(cè)定硫酸銅晶體中結(jié)晶水的含量。練習(xí)：下面是某學(xué)生在測(cè)定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)中記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)完成計(jì)算。名稱質(zhì)量第一次第二次坩堝質(zhì)量14.52014.670坩堝與晶體總質(zhì)量17.02018.35加熱后坩堝與固體總質(zhì)量16.07017.004計(jì)算：第一次測(cè)定x= ，第二次測(cè)定x= ，平均值為 。（取小數(shù)點(diǎn)后兩位）師講通過(guò)計(jì)算我們