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时间:2018-10-20
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1、分析天平的使用基础化学实验I(无机化学与化学分析实验)化学国家级实验教学示范中心NorthwestUniversity1.分析天平的基本操作----首次训练2.直接称量法、固定质量称量法和递减称量法的技能训练----首次训练3.良好科研素养和严谨科研态度的培养----巩固培养实验技能训练要点一、实验目的二、实验原理三、试剂及仪器四、实验步骤五、数据处理1.学习分析天平的基本操作和常用称量方法(直接称量法、固定质量称量法和递减称量法),为以后的分析实验打好称量技术基础。一、实验目的2.经过3次称量练习后,要求达到:固
2、定质量称量法称一个试样的时间在8min内;递减称量法称一个试样的时间在12min内,倾样次数不超过3次,连续称两个试样的时间不超过15min,并做到称出的两份试样的质量均在要求的范围之间。3.培养准确、整齐、简明地记录实验原始数据的习惯,不可涂改数据,不可将测量数据记录在记录本以外的任何地方。(一)误差的分类及表示方法误差的分类(1)系统误差(可测误差)由于实验方法、所用仪器、试剂、实验条件的控制以及实验者本身的一些主观因素造成的误差,称系统误差。这类误差的性质是:①在多次测定中会重复出现;②所有的测定或者都偏高,
3、或者都偏低,即具有单向性;③由于误差来源于某一个固定的原因,因此,数值基本是恒定不变的。二、实验原理(2)偶然误差(随机误差或未定误差)由一些偶然的原因造成的,例如,测量时环境温度、气压的微小变化,都能造成误差。性质:由于来源于随机因素,误差数值不定,且方向也不固定,有时为正误差,有时为负误差。这种误差在实验中无法避免。从表面看,这类误差也无什么规律,但若用统计的方法去研究,可以从多次测量的数据中找到它的规律性。(3)过失误差由于实验工作者粗枝大叶,不按操作规程办事,过度疲劳或情绪不好等原因造成的。这类错误有时无法
4、找到原因,但是完全可以避免。2.误差的表示方法(1)真实值、平均值和中位值的含义:①真实值是一个客观存在的真实数值,但又不能直接测定出来。由于真实值无法知道,往往都是进行许多次平行实验,取其平均值或中位值(将一系列测定数据按大小顺序排列时的中间值)作为真实值,或者以公认的手册上的数据作为真实值。②平均值(2)准确度和精密度①准确度表示测定值与真实值接近的程度,表示测定的可靠性。常用误差来表示,它分为绝对误差和相对误差两种。绝对误差=Xi-Xt,相对误差Xi——测定值;Xt——真实值。绝对误差有与测定值相同的量纲;相
5、对误差无量纲。绝对误差和相对误差都有正值和负值,正值表示测定结果偏高,负值则反之。②精密度表示各次测定结果相互接近的程度,表达了测定数据的再现性,常用偏差来表示,分为绝对偏差和相对偏差两种。绝对偏差=相对偏差=准确度和精密度是两个不同的概念,它们是实验结果好坏的主要标志。在分析工作中,首先要做到精密度好,没有一定的精密度,也就很难谈得上准确。但是,精密度高的不一定准确,这是由于可能存在系统误差。控制了偶然误差,就可以使测定的精密度好,只有同时校正了系统误差,才能得到既精密又准确的分析结果。(二)有效数字1.有效数字
6、的概念是以数字来表示有效数量,也是指在具体工作中实际能测量到的数字。分析天平称量,质量为30.5119g,有六位有效数字。台秤称,质量为30.5g,有三位有效数字。如果数字中有“0”时,则要具体分析:例如:30.5119g及5.3200g中的“0”都是表示有效数字。0.0036g中的“0”只表示位数,不是有效数字。0.00100中,“1”左边的3个“0”不是有效数字,仅表示位数,只起定位作用,而“1”右边的2个“0”是有效数字,这个数的有效数字是三位。问题:3600、1000以“0”结尾的正整数,它们的有效数字?2
7、mol铜的质量:2×63.54=?2.应用有效数字的规则(1)有效数字的最后一位数字,一般是不定值。记录数据时,只应保留一位不定值。(2)运算时,以“四舍五入”为原则弃去多余的数字,也有用“四舍六入五留双”的原则。(3)几个数值相加或相减时,和或差的有效数字保留位数,取决于这些数值中小数点后位数最少的数字。(4)几个数字相乘或相除时,积或商的有效数字的保留位数,由其中有效数字位数最少的数值的相对误差所决定,而与小数点的位置无关。天平根据杠杆原理设计。分析天平的天平梁起杠杆作用,三个玛瑙刀口是支点B与力点A和C,P、
8、Q是两个力点所受的力。若P代表物体的质量,Q代表砝码的质量,因为天平梁两臂是等距离的,即AB=BC。则天平达到平衡状态时,P=Q,砝码的质量即是物体的质量。ABCPQ(三)分析天平的称量原理(四)分析天平的种类常用的分析天平有半机械电光分析天平、全机械电光分析天平、电子天平。(五)基本构造(以半机械天平为例)1.横梁2.挂钩3.阻尼器4.称盘5.托盘6.开关
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