定量分析型实验中--实验表格的设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,限时训练,：,H,2,O,2,是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。某小组拟在同浓度,Fe,3+,的催化下，探究,H,2,O,2,浓度对,H,2,O,2,分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：,30% H,2,O,2,、,15% H,2,O,2,、,0.1molL,-1,Fe,2,(SO,4,),3,、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。,（,1,）设计实验方案：在不同,H,2,O,2,浓度下，测定,_,（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。,（,2,）设计实验装置，完成下图的装置,示意图。,收集相同体积氧气所需时间,或,：相同时间内收集氧气的体积,选修,4P18,X,此装置是否可行？,思考：“,一定时间内收集氧气的体积,”,是否正确？,X,参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。,物理量,实验编号,V0.1mol/L Fe,2,(SO,4,),3,/mL,1,a,2,a,V30%,H,2,O,2,/mL,实验目的？,b,实验目的：,在同浓度,Fe,3+,的催化下，探究,H,2,O,2,浓度对,H,2,O,2,分解反应速率,的影响。,思考：,该实验中涉及的变量和因变量是什么？,变量：,H,2,O,2,浓度,因变量：,H,2,O,2,分解速率,收集,C,mL,O,2,所需时间,/ S,V15%,H,2,O,2,/mL,0,0,b,b mL,（,H,2,O,2,）的浓度,/%,30%,15%,V,（,O,2,）,/mL,t/s,C,C,不变量：,反应温度、催化剂,直接测定的数据是什么？,思考：,实验过程中还需控制的不变量有哪些？,（收集相同体积氧气所需时间）,若,H,2,O,2,只有一种浓度，上述拟定实验表格，应作怎样调整？,物理量,实验编号,V0.1mol/L Fe,2,(SO,4,),3,/mL,1,a,2,a,练习,：,H,2,O,2,是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。,（,1,）某小组拟在同浓度,Fe,3+,的催化下，探究,H,2,O,2,浓度对,H,2,O,2,分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：,30% H,2,O,2,、,15% H,2,O,2,、,0.1molL,-1,Fe,2,(SO,4,),3,、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。,V,（,30%H,2,O,2,）,/mL,V,（,H,2,O,）,/mL,b,c,b,c,收集,dmL,O,2,所需时间,/S,t,1,t,2,思考,：该实验没有选用,MnO,2,作催化剂，可能原因是什么？,MnO,2,作催化剂，反应速率太快，成为影响反应速率的主因，不同浓度的,H,2,O,2,分解速率变化不大。,考题赏析：,学习与评价,p211,：广东高考,2014,（实验题）,与实验相关的考点：,完善（补充）实验装置，,、实验原理及数据表格设计,实验记录表格的设计往往是实验设计中的一项必不可少的内容，它与实验步骤的设计是一脉相承的。这项设计的难度仅次于实验步骤的设计，那么如何突破这一难点呢？ 今天我们共同来探讨这一问题。,定量分析型实验中,-,实验表格的设计,例,1,用已知浓度的,NaOH,溶液测定盐酸浓度，,参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。,物理量,实验编号,盐酸体积,/mL, ,20,20,例,1,用已知浓度的,NaOH,溶液滴定盐酸浓度，,参照下表格式，,请完善,实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。,分析原理，求算盐酸浓度需要用到的物理量有哪些？,C,（,HCl,）,= C,（,NaOH,）,v,（,NaOH,）, v,（,HCl,）,需要用到的物理量有：,C,（,NaOH,）、,v,（,NaOH,）、,v,（,HCl,）,结合实验操作实际，确定实验过程需要记录的物理量有哪些？,NaOH,溶液滴定前读数，滴定后读数，实际消耗体积。,（已知浓度，定值）,（表格中已含此项）,物理量,实验编号,盐酸体积,/mL,NaOH,溶液滴定前读数,/mL,NaOH,溶液滴定后读数,/mL,消耗,NaOH,溶液体积,/mL,20,a1,b1,b1-a1,20,a2,b2,b2-a2,NaOH,溶液滴定前读数，滴定后读数，实际消耗体积。,思考,：实际操作过程中盐酸的体积一定要相同吗？,若题目中没有限定盐酸体积，表格应做何补充？,NaOH溶液,体积V/mL,滴定前读数,滴定后读数,消耗体积,物理量,实验编号,盐酸始读数,/mL,盐酸终读数,/mL,盐酸体积,/mL,NaOH,溶液滴定前读数,/mL,NaOH,溶液滴定后读数,/mL,消耗,NaOH,溶液体积,/mL,a1,b1,b1-a1,c1,d1,d1-c1,a2,b2,b2-a2,c2,d2,d2-c2,盐酸在滴定管中的始读数、终读数、实际体积；,NaOH,溶液滴定前读数，滴定后读数，实际消耗体积。,思考,：实际操作过程中盐酸的体积一定要相同吗？,若题目中没有限定盐酸体积，表格应做何补充？,需要记录的物理量有：,小结：,实验记录表格设计的方法,第一步,，画出表格的模板。,物理量,实验编号,物理量,1,物理量,2,待测物理量,1,2,3,尽管实验各式各样，但是它们的记录表格几乎都可以套用上面的模板，因此应熟悉此模板。,第二步,，依照实验原理依次确定具体的物理量,1,、物理量,2,、物理量,3,直至最终的测量结果，这样表格的列数就得以确定。,第三步,，由实验的次数确定表格的行数。,设计实验表格应该注意的细节问题：,（,1,）在表格的标题栏中要注明物理量的名称（符号）和单位，物理量的名称（符号）和单位之间应该用斜线隔开。数据栏中只需记录测量的数值，无需重复书写单位。,（,2,）有时候确定的物理量在实验过程中不便于直接记录，需要通过简单的处理，则还要设计相应的项目。,如：,滴定实验中消耗标准液的体积，不便于在实验中直接记录，则应分成始读数、终读数和实际消耗体积三列。,第二课时,例2,某探究小组用,KMnO,4,酸性溶液与,H,2,C,2,O,4,溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用,KMnO,4,酸性溶液的浓度可选择,0.01 mol,L,1,、,0.001 mol,L,1,， 催化剂的用量可选择,0.5g,、,0g,，实验温度可选择,298K,、,323K,。每次实验,KMnO,4,酸性溶液的用量均为,4 mL,、,H,2,C,2,O,4,溶液（,0.1 mol,L,1,）的用量均为,2mL,。,1、请指出该实验目的：,。,2、请,拟定实验表格，完整体现实验方案。,探究反应物浓度,、催化剂用量、温度对反应速率的影响。,思考,：该实验中涉及的变量和因变量是什么？,该实验过程中还需控制的不变量有哪些？,变量：,KMnO,4,浓度、,催化剂质量、,温度,因变量：,反应速率,不变量：,无,（溶液颜色褪至无色所需时间）,具体测定的数据是什么？,物理量,实验编号,温度,/K,催化剂的质量,/ g,KMnO,4,酸性溶液的浓度,/mol,L,-1,溶液颜色褪至无色所需时间 / S,298,0.5,0.01,298,0.5,0.001,323,0.5,0.01,298,0,0.01,例2,某探究小组用,KMnO,4,酸性溶液与,H,2,C,2,O,4,溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用,KMnO,4,酸性溶液的浓度可选择,0.01 mol,L,1,、,0.001 mol,L,1,， 催化剂的用量可选择,0.5g,、,0g,，实验温度可选择,298K,、,323K,。每次实验,KMnO,4,酸性溶液的用量均为,4 mL,、,H,2,C,2,O,4,溶液（,0.1 mol,L,1,）的用量均为,2mL,。请,拟定实验表格，完整体现实验方案。,思考,：若实验中,所用,KMnO,4,溶液的浓度和用量均不变，,该实验能改用,0.01 mol,L,1,的,H,2,C,2,O,4,溶液吗？为什么？,不能,。,当改用此浓度的,H,2,C,2,O,4,溶液,，所用浓度为,0.01 mol,L,1,KMnO,4,溶液将不能完全反应，无法测定褪色时间。,1、,结合上表数据请列出实验,（,KMnO,4,）的计算式，不必化简。,物理量,实验编号,T,/K,催化剂的用量,/ g,KMnO,4,酸性溶液的浓度,/mol,L,-1,溶液颜色褪至无色所需时间 / S,298,0.5,0.01,t1,298,0.5,0.001,t2,323,0.5,0.01,t3,298,0,0.01,t4,不能。应取用,相同,浓度,相同,体积的,KMnO,4,酸性溶液，与,足量,的,不同,浓度,相同,体积的,H,2,C,2,O,4,溶液做对比实验。,（,KMnO,4,）,=,（,0.0146t1,）,molL,-1,S,-1,2,、上表所测得的实验、数据能直接体现反应速率大小吗？若要求所测得的数据能直接体现反应速率大小，实验应作何改变？,例,3,测定,NaHCO,3,固体与盐酸（密度为,1g/mL,）反应的反应热（忽略反应前后质量的变化），请,拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。,物理量,实验编号,NaHCO,3,质量,/g,盐酸体积,/mL,盐酸起始温度,/,反应终止温度,/,温度差,/,m1,V1,T1,T2,T2-T1,m2,V2,T3,T4,T4-T3,Q = cmT,如何判断反应终止温度？,反应过程的最高温度,（比热容，定值）,混合物质量,反应前后混合物温度差,结合上述原理，分析实验过程直接记录物理量有哪些？,第三课时,【,针对练习1,】,设计实验，通过测定稀H,2,SO,4,与锌粒反应产生10mLH,2,所需的时间，,探究反应物浓度和温度对反应速率的影响。,试剂和用品：,1.00 mol,L,1,H,2,SO,4,、,2.00 mol,L,1,H,2,SO,4,，,3.00 mol,L,1,H,2,SO,4,大小相同的锌粒若干、70热水浴（水槽）、秒表。每次实验,H,2,SO,4,的用量为,40.0 mL,、锌粒用量为,2.0 g,。实验装置如图，请设计实验方法，画出实验数据的记录表格。,物理量,实验编号,温度,(),H,2,SO,4,浓度,(mol/L),收集,10mL,氢气所需时间（,S,）,1,室温,1.00,t,1,2,室温,3,.00,t,2,3,70,3,.00,t,3,思考：该实验中涉及的变量和因变量是什么？,该实验过程中还需控制的不变量有哪些？,变量：,浓度、温度,因变量：,反应速率,不变量：,无,实验目的,物理量,实验编号,T/,V,（,H,2,SO,4,溶液）,/mL,V,（,H,2,O,）,/mL,收集,10mL,氢气所需时间（,S,）,1,室温,40,0,t,1,2,室温,30,10,t,2,3,70,40,0,t,3,思考,：若所提供的硫酸溶液只有一种浓度,3.00 mol,L,1,，上述实验表格应作何改变，完善上述表格。,物理量,实验编号,T/,C,（,H,2,SO,4,）,/mol/L,收集,10mL,氢气所需时间（,S,）,1,室温,1.00,t,1,2,室温,3,.00,t,2,3,70,3,.00,t,3,物理量,实验编号,Fe,2+,溶液体积,/mL,a,a,针对练习,2,用,0.1mol/L,酸性,KMnO,4,溶液滴定,Fe,2+,浓度，,参照下表格式，,请,拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。,物理量,实验编号,Fe,2+,溶液体积,/mL,0.1mol/L,酸性KMnO,4,溶液,体积/mL,滴定前读数,滴定后读数,消耗体积,a,b1,c1,c1-b1,a,b2,c2,c2-b2,针对练习,3,设计测定,NaOH,溶液与盐酸（两溶液密度均为,1g/mL,）反应的反应热，请拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。,答案见,选修,4 P5,自我检测,：某同学拟用如下图装置探究固体表面积和反应物浓度对化学反应速率的影响。,限选试剂与用品：0.1,mol,L,1,HCl、颗粒状CaCO,3,、粉末状CaCO,3,、蒸馏水、量筒、秒表, 设计实验方案：在固体表面积或反应物浓度不同的条件下，测定_,_,（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。, 拟定实验表格，完整体现实验方案。（表格列数自定；列出所用试剂的用量、待测物理量和拟定的数据；数据可用字母a、b、c等表示）,电子天平,生成等质量,CO,2,所需的时间（,或,：相同时间内生成的,CO,2,的质量）,物理量,实验序号,V,（0.1,mol,L,1,HCl）/mL,实验目的：实验,1,和,2,探究固体表面积对反应速率的影响；实验,1,和,3,探究反应物浓度对反应速率的影响,实验,1,实验,2,实验,3,巩固练习,：某同学拟用如下图装置探究固体表面积和反应物浓度对化学反应速率的影响。,限选试剂与用品：0.1,mol,L,1,HCl、颗粒状CaCO,3,、粉末状CaCO,3,、蒸馏水、量筒、秒表, 拟定实验表格，完整体现实验方案。（表格列数自定；列出所用试剂的用量、待测物理量和拟定的数据；数据可用字母a、b、c等表示）,物理量,实验序号,0.1mol,L,-1,HCl,体积,/mL,蒸馏水体积,/ mL,颗粒状,CaCO,3,质量,/g,粉末状,CaCO,3,质量,/g,CO,2,质量,/g,反应时间,/s,实验,1,a,0,b,0,d,实验,2,a,0,0,b,d,实验,3,c,a-c,b,0,d,巩固练习：某同学拟用如下图装置探究固体表面积和反应物浓度对化学反应速率的影响。,限选试剂与用品：0.1,mol,L,1,HCl、颗粒状CaCO,3,、粉末状CaCO,3,、蒸馏水、量筒、秒表, 拟定实验表格，完整体现实验方案。（表格列数自定；列出所用试剂的用量、待测物理量和拟定的数据；数据可用字母a、b、c等表示）,物理量,实验序号,0.1mol,L,-1,HCl,体积,/mL,蒸馏水体积,/ mL,颗粒状,CaCO,3,质量,/g,粉末状,CaCO,3,质量,/g,反应时间,/s,CO,2,质量,/g,实验,1,a,0,b,0,d,实验,2,a,0,0,b,d,实验,3,c,a-c,b,0,d,巩固练习：某同学拟用如下图装置探究固体表面积和反应物浓度对化学反应速率的影响。,限选试剂与用品：0.1,mol,L,1,HCl、颗粒状CaCO,3,、粉末状CaCO,3,、蒸馏水、量筒、秒表, 拟定实验表格，完整体现实验方案。（表格列数自定；列出所用试剂的用量、待测物理量和拟定的数据；数据可用字母a、b、c等表示）,考题赏析：,学习与评价,P203-213,：广东高考,20102014,实验题,1,、,2010,年,（,3,）物质成分探究,2,、,2011,年,（,2,）物质成分验证；,（,3,）物质定量测定（中和滴定）及计算,3,、,2012,年（,2,）、,（,3,）物质分离提纯及成分检验；,（,4,）纯度测定的计算,4,、,2013,年（,1,）气体收集装置的选择，简单性质实验设计；,（,2,）,完善（补充）,原电池装置图,5,、,2014,年 完善（补充）实验装置，,、实验原理及数据表格设计,