測(cè)定氣體摩爾體積實(shí)驗(yàn)誤差的原因分析

1、資源信息表標(biāo) 題：測(cè)定氣體摩爾體積實(shí)驗(yàn)誤差的原因分析關(guān)鍵詞：測(cè)定 氣體摩爾體積 實(shí)驗(yàn)誤差 原因分析描述：教學(xué)圍繞實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)減小誤差這一要求？展開討論，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)誤差的來源。圍繞著誤差的來源，結(jié)合自己的實(shí)驗(yàn)，分析產(chǎn)生各種誤差的原因，獲得減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。在討論減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)精確度的方法、措施時(shí)，認(rèn)識(shí)定量實(shí)驗(yàn)存在誤差是一定的、允許的，重要的是誤差要控制在合理的范圍內(nèi)。學(xué)科：化學(xué)高中二年級(jí)第一學(xué)期使用本上科版第十章第一節(jié)第四課時(shí)作者：姚秋平單 位：上海市徐匯區(qū)教師進(jìn)修學(xué)院地址：上海市中山南二路800號(hào)Email:101 測(cè)定1mol氣體的

2、體積（共3+1課時(shí)）第4課時(shí) 測(cè)定1mol氣體體積實(shí)驗(yàn)誤差的原因分析設(shè)計(jì)思想任何定量測(cè)定的方法，得到的數(shù)據(jù)都有一定的精確范圍，或者說存在一定的誤差。定量實(shí)驗(yàn)必須盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)精確度。本節(jié)課的教學(xué)圍繞實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)這一要求？展開教學(xué)討論，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)誤差的來源：一是儀器裝置精密度和藥品試劑的品質(zhì)；二是操作的失誤。圍繞著誤差的來源，結(jié)合自己的實(shí)驗(yàn)，分析產(chǎn)生各種誤差的原因，獲得減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。在討論減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)精確度的方法、措施時(shí)，從以下幾個(gè)方面展開：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和條件精選精度比較高的計(jì)量?jī)x器（如量體積時(shí)，盡可能用滴定管或移液管）；（2）進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。計(jì)算時(shí)取兩次

3、（或多次）可測(cè)量值之間的平均值；（3）準(zhǔn)確規(guī)范操作。如讀數(shù)液體體積時(shí)，視線應(yīng)該與管中的凹液面最低處相切等。最后讓學(xué)生歸納出：定量實(shí)驗(yàn)存在誤差是一定的、允許的，重要的是誤差要控制在合理的范圍內(nèi)，本實(shí)驗(yàn)誤差值在-2+2%。一.教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能（1）實(shí)驗(yàn)誤差分析（B）。（2）實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫（B）。2過程與方法（1）通過實(shí)驗(yàn)反思，認(rèn)識(shí)重復(fù)測(cè)量、數(shù)據(jù)處理等科學(xué)方法。（2）明白實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)引起實(shí)驗(yàn)誤差的方法。3情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的交流，同學(xué)間的傾聽，體驗(yàn)相互學(xué)習(xí)、尊重他人的價(jià)值。（2）通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的反思，體驗(yàn)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真科學(xué)精神的意義。二教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1教學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫。2教

4、學(xué)難點(diǎn)分析操作不當(dāng)引起實(shí)驗(yàn)誤差。三.教學(xué)用品媒體：電腦、投影儀等 四教學(xué)流程師生交流1流程圖教師點(diǎn)評(píng)學(xué)生交流提出要求引入歸納小結(jié)學(xué)生練習(xí)學(xué)生作業(yè)2流程說明引入：我們做了測(cè)定1摩爾氫氣的體積的實(shí)驗(yàn)，下面請(qǐng)交流你們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生交流： 交流實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師點(diǎn)評(píng)：根據(jù)報(bào)告與實(shí)驗(yàn)中觀察獲得的信息，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)作點(diǎn)評(píng)與評(píng)價(jià)。師生交流：因操作不當(dāng)而造成的誤差。如：（1）沒有進(jìn)行裝置的氣密性檢查，（2）鎂帶表面氧化鎂沒有擦除或沒有除盡等等學(xué)生練習(xí)：工業(yè)上測(cè)量SO2、N2、O2混合氣體中SO2含量。歸納小結(jié)：測(cè)定氣體的質(zhì)量或者體積一般有那些方法作業(yè)：教材上10.1五教學(xué)案例1教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)說

5、明測(cè)定氣體摩爾體積的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的交流與點(diǎn)評(píng)引入 我們測(cè)定1摩爾氫氣的體積。下面請(qǐng)交流你們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。點(diǎn)評(píng) （根據(jù)報(bào)告與實(shí)驗(yàn)中觀察獲得的信息，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)作點(diǎn)評(píng)與評(píng)價(jià)）思考討論以下情況是否會(huì)造成實(shí)驗(yàn)誤差。為什么？1鎂帶中含有與硫酸不反應(yīng)的雜質(zhì)；2鎂帶中含有鋁雜質(zhì)；3沒有記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度，22.4升做理論值計(jì)算誤差。交流：生我們組測(cè)得常溫下1摩爾氫氣的體積為23.2，結(jié)果偏低，誤差5.3%。誤差產(chǎn)生的主要原因，可能是鎂帶表面的氧化膜沒有除凈。生我們組測(cè)得常溫下1摩爾氫氣的體積為25.1，結(jié)果偏高，誤差2.5%。誤差產(chǎn)生的主要原因，可能是沒有冷卻到室溫讀數(shù)造成的。討論、交流：根據(jù)可知：（1）鎂帶中含有

6、與硫酸不反應(yīng)的雜質(zhì)時(shí)，V(排)減小，即：實(shí)驗(yàn)值偏低；（2）鎂帶中含有鋁雜質(zhì)，V(排)增大，即：實(shí)驗(yàn)值偏高；（3）沒有記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度，22.4升做理論值計(jì)算誤差，誤差肯定有，但主要是有理論值的不準(zhǔn)。讓學(xué)生學(xué)會(huì)傾聽他人的觀點(diǎn)，懂得尊重他人。學(xué)習(xí)理論分析試驗(yàn)誤差的方法。誤差分析提問 我們的實(shí)驗(yàn)過程中哪些不恰當(dāng)?shù)牟僮骺赡軙?huì)引起誤差？如何影響？講解重復(fù)測(cè)量時(shí)，要確保兩次量之間的差異符合實(shí)驗(yàn)要求（按分析化學(xué)要求，兩次所測(cè)量之間的差異不超過0.5%）。測(cè)量時(shí)要注意外界條件的影響（如溫度對(duì)氣體體積的影響；壓強(qiáng)對(duì)氣體體積的影響。在處理時(shí)要換算為標(biāo)況下）。板書三、實(shí)驗(yàn)誤差的原因分析討論、交流：（并放入板書）1沒

7、有進(jìn)行裝置的氣密性檢查V(排)偏低氣體摩爾體積偏低；2鎂帶表面氧化鎂沒有擦除或沒有除盡V(排)偏低氣體摩爾體積偏低；3硫酸的量不足，鎂帶沒有完全反應(yīng)V(排)偏低氣體摩爾體積偏低；4稱量好鎂帶后用砂紙擦表面的氧化膜V(排)偏低氣體摩爾體積偏低；5沒有冷卻到室溫讀數(shù)V(排)偏高氣體摩爾體積偏高。分析實(shí)驗(yàn)中造成誤差的原因，體驗(yàn)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真科學(xué)精神的意義。思考討論訓(xùn)練題工業(yè)上測(cè)量SO2、N2、O2混合氣體中SO2含量的裝置如下圖：反應(yīng)管中裝有碘的淀粉溶液。SO2和I2發(fā)生的反應(yīng)為（N2、O2不與I2反應(yīng)）：SO2I22H2O=H2SO42HI（1）混合氣體進(jìn)入反應(yīng)管后，量氣管內(nèi)增加的水的體積等于

8、 的體積（填寫氣體的分子式）。（2）反應(yīng)管內(nèi)溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)停止通氣，則測(cè)得的SO2含量 （選填：偏高, 偏低，不受影響）。（3）反應(yīng)管內(nèi)的碘的淀粉溶液也可以用 代替（填寫物質(zhì)名稱）。（4）若碘溶液體積為VamL，濃度為CmolL1，N2與O2的體積為VbmL（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）。用C、Va、Vb表示SO2的體積百分含量為： 。（5）將上述裝置改為簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置，除導(dǎo)管外，還需選用的儀器為 （選下列儀器的編號(hào)）。a燒杯 b試管 c廣口瓶 d容量瓶 e量筒 f單孔塞 g雙孔塞小結(jié)對(duì)于氣體質(zhì)量和體積的測(cè)定，直接用天平和量筒來測(cè)定比較困難，而是通過間接的方法來實(shí)現(xiàn)。（1）氣體質(zhì)量測(cè)定主

9、要有兩種方法：一是量差法。即通過測(cè)定反應(yīng)體系反應(yīng)前后質(zhì)量的差異，確定氣體的質(zhì)量（反應(yīng)體系反應(yīng)前的質(zhì)量減反應(yīng)后的質(zhì)量即為氣體質(zhì)量）；另一種方法是利用所測(cè)氣體的某些性質(zhì)（如酸堿性或溶解性）、采用合適的吸收劑（如濃硫酸、堿石灰）和實(shí)驗(yàn)裝置（如洗氣瓶、干燥管）來吸收，通過測(cè)量吸收裝置吸收前后質(zhì)量差得到氣體的質(zhì)量。（2）對(duì)于氣體體積的確定，一般也有兩種方法：一是通過上述方法測(cè)其質(zhì)量，再利用密度或氣體摩爾體積進(jìn)行換算；二是對(duì)于無法采用上述方法確定其質(zhì)量的氣體（如H2、O2、CO等），通常采用排水量氣法測(cè)量它們的體積，根據(jù)排出的水的體積來確定氣體的體積。作業(yè) 教材上10.1練習(xí)、交流：（1）N2、O2的體積

10、 （2）偏低 （3）酸性高錳酸鉀或溴水 （4）V（SO2）=22.4CVa/(22.4CVa+Vb)(5) bceg 或 beg 或 ceg 疑問測(cè)定氣體的質(zhì)量或者體積一般有那些方法呢？通過練習(xí)體會(huì)定量實(shí)驗(yàn)在生活、生產(chǎn)中的實(shí)際意義。認(rèn)識(shí)測(cè)定氣體的質(zhì)量或者體積的一般方法，為后續(xù)學(xué)習(xí)做鋪墊。2主要板書三、實(shí)驗(yàn)誤差的原因分析1沒有進(jìn)行裝置的氣密性檢查V(排)偏低氣體摩爾體積偏低；2鎂帶表面氧化鎂沒有擦除或沒有除盡V(排)偏低氣體摩爾體積偏低；3硫酸的量不足，鎂帶沒有完全反應(yīng)V(排)偏低氣體摩爾體積偏低；4稱量好鎂帶后用砂紙擦表面的氧化膜V(排)偏低氣體摩爾體積偏低；5.沒有冷卻到室溫讀數(shù)V(排)偏高氣體摩爾體積偏高。3相關(guān)連接 中學(xué)化學(xué)教師手冊(cè) 上海教育出版社 六教學(xué)反思通過實(shí)驗(yàn)誤差的原因分析，從實(shí)驗(yàn)中獲取大量的感性知識(shí)，經(jīng)過理性思考、分析訓(xùn)練科學(xué)思維方法，提高學(xué)生分析問題和解決問題的