化学实验误差分析

2022-07-16

第一篇:化学实验误差分析

化学实验误差分析总结

高中化学 高二第一学期

第十章 学习几种定量测定方法 关于实验误差方面的总结

10.1 测定1mol气体体积

在实验中造成测定结果偏小的是 1. 装置漏气

2. 镁带含有跟硫酸不反应的杂质 3. 称量后擦去镁带表面的氧化膜 4. 反应结束后,未用针筒抽气

5. 硫酸注入量不足10ml,使镁带有剩余 6. 实验仪器本身存在量得气体体积偏小的误差

在实验中造成测定结果偏大的是

1. 最后计算氢气体积时没有扣去硫酸的体积 2. 反应放热,实验过程中温度升高较大

3. 镁带中含有产生气体比等质量的镁产生气体多的杂质(如Al等)

4. 实验仪器本身存在量得气体偏大的误差

10.2结晶水合物中结晶水含量的测定 在实验中造成测定结果偏低的是

1. 加热不彻底造成硫酸铜晶体未失去全部结晶水

2. 失去全部结晶水后未放入干燥器中冷却(在空气中冷却) 3. 取用的样品中混有前面同学操作后的无水硫酸铜 4. 晶体中含有不挥发杂质

在实验中造成测定结果偏高的是

1. 加热时有晶体溅出(用玻璃棒搅拌时被沾去一点硫酸铜) 2. 坩埚不干燥 3. 晶体表面有水

4. 加热时间过长,部分变黑 5. 晶体中含有受热易分解的杂质

6. 为了测定一包白色粉末的质量,将药品放在右盘,砝码放在左盘,并需移动游码使之平衡,测得药品的质量为m(砝码)和m(游码的移动)

10.3酸碱滴定

在实验中造成测定结果偏低的是

1. 用以量取待测液的滴定管未用待测液润洗 2. 滴定时,摇动锥形瓶不慎溅出几滴溶液 在实验中造成测定结果偏高的是 1. 锥形瓶洗净后又用待测液润洗

2. 装酸液的滴定管内有气泡,滴定后气泡消失 3. 滴定管用水洗后,未用标准溶液润洗就装入标准溶液 4. 滴定前,滴定管尖嘴部分有一气泡,滴定过程中气泡消失

滴定结束读数时,若仰视,则读数值比溶液的实际体积偏大,结果造成测得的待测液浓度偏大

若同一次读数采用俯视,则使测得待测液浓度偏小。

第二篇:测量密度实验中的误差分析

在初中物理学习中,“密度”这一知识点既是重点也是难点,在社会生活及现代科学技术中密度知识的应用也十分普遍,对未知物质密度的测定具有十分重要的现实意义,特别是为物理的探究式教学,自主参与式学习提供了很好的素材,值得我们认真地探索和挖掘。

在“测量物质密度”的实验教学过程中初中物理只要求学生掌握测量固体和液体密度的方法,下面就从误差的分类和来源两各方面来分析常见的几种实验方法中的误差产生原因和减小误差的方法。

一、误差及其种类和产生原因:

每一个物理量都是客观存在,在一定的条件下具有不依人的意志为转移的客观大小,人们将它称为该物理量的真值。进行测量是想要获得待测量的真值。然而测量要依据一定的理论或方法,使用一定的仪器,在一定的环境中,由具体的人进行。由于实验理论上存在着近似性,方法上难以很完善,实验仪器灵敏度和分辨能力有局限性,周围环境不稳定等因素的影响,待测量的真值 是不可能准确测得的,测量结果和被测量真值之间总会存在或多或少的偏差,这种偏差就叫做测量值的误差。

测量误差主要分为两大类:系统误差、随机误差。

(一)系统误差产生的原因:

1、测量仪器灵敏度和分辨能力较低;

2、实验原理和方法不完善等。

(二)随机误差产生的原因:

1、环境因素的影响;

2、实验者自身条件等。

二、减小误差的方法

1、选用精密的测量仪器;

2、完善实验原理和方法;

3、多次测量取平均值。

三、测量固体密度

(一)测量规则固体的密度: 原理:ρ=m/V

实验器材:天平(带砝码)、刻度尺、圆柱体铝块。 实验步骤:

1、用天平测出圆柱体铝块的质量m;

2、根据固体的形状测出相关长度(横截面圆的直径:D、高:h),

2 由相应公式(V=Sh=πDh/4)计算出体积V。

3、根据公式ρ=m/V计算出铝块密度。 误差分析:

1、产生原因:(1)测量仪器天平和刻度尺的选取不够精确;

(2)实验方法不完善;

(3)环境温度和湿度因素的影响;

(4)测量长度时估读和测量方法环节;

(5)计算时常数“π”的取值等。

2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平和刻度尺进行测量;

(2)如果可以选择其他测量工具,则在测量体积时可以选 择量筒来测量体积。

(3)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“热

胀冷缩”对不同材料的体积影响。

(4)对于同一长度的测量,要选择正确的测量方法,读数

时要估读到分度值的下一位,且要多测量几次求平均 值。

(5)常数“π”的取值要尽量准确等。

(二)测量不规则固体的密度: 原理:ρ=m/V

实验器材:天平(带砝码)、量筒、小石块、水、细线。 实验步骤:

1、用天平测出小石块的质量m;

2、在量筒中倒入适量的水,测出水的体积内V1;

3、用细线系住小石块,使小石块全部浸入水中,测出总体积V2;

4、根据公式计算出固体密度。ρ=m/V=m/(V2-V1) 误差分析:

1、产生原因:(1)测量仪器天平和量筒的选取不够精确;

(2)实验方法、步骤不完善;

(3)环境温度和湿度等因素的影响;

2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平和刻度尺进行测量;

(2)测量小石块的质量和体积的顺序不能颠倒;

(3)选择较细的细线;

(4)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“水

的蒸发”等因素对的体积影响。

(5)测量质量和体积时,要多测量几次求平均值。 误差分析:

1、产生原因:(1)测量仪器天平的选取不够精确;

(2)实验方法、步骤不完善;

(3)环境温度和湿度等因素的影响。

2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平进行测量;

(2)测量小石块的质量和体积的顺序不颠倒;

(3)选择较细的细线;

(4)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“水

的蒸发”等因素对的体积影响、“水质(选用纯净水)” 因素对水的密度的影响等。

(5)测量质量时,要多测量几次求平均值。

四、测量液体密度

原理:ρ=m/V 方法一:

实验器材:天平、量筒、烧杯、水、盐。 实验步骤:

1、用天平测出空烧杯的质量m1;

2、在烧杯中倒入适量的水,调制出待测量的盐水,用用天平测出烧 杯和盐水的总质量m2;

3、将烧杯中的盐水全部导入量筒中测出盐水的体积V;

4、根据公式ρ=m/V=(m2-m1)/V计算出固体密度。 误差分析:

1、产生原因:(1)测量仪器天平和量筒的选取不够精确;

(2)实验方法、步骤不完善;

(3)环境温度和湿度因素的影响;

2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平和量筒进行测量; (2)尽量将烧杯中的水倒入量筒中;

(3)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“水

的蒸发”等因素对的体积影响。

(4)测量质量和体积时,要多测量几次求平均值。

说明:该试验方法中因为无法将烧杯中的水全部倒入量筒中,在烧杯内壁上或多或少会残留一些水,还有不好控制水的多少,所以实验误差较大,建议一般不选择此方法测量液体密度。

方法二:

实验器材:天平、量筒、烧杯、水、盐。

实验步骤:

1、在烧杯中倒入适量的水,调制出待测量的盐水,用天平测出烧杯

和盐水的总质量

;

;

2、将适量的盐水倒入量筒中,测出量筒中的盐水的体积

3、用天平测出剩余的盐水和烧杯的总质量

;

4、根据公式ρ=m/V=(m2-m1)/V计算出盐水的密度。 误差分析:

1、产生原因:(1)测量仪器天平和量筒的选取不够精确; (2)环境温度和湿度因素的影响;

2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平和量筒进行测量;

(2)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“水

的蒸发”等因素对的体积影响;

(3)测量质量和体积时,要多测量几次求平均值。

以上就是初中阶段测量固体和液体密度的一些常用方法,以及这些实验中产生误差的原因和如何减小误差的方法提出一些自己的意见。当然,初中阶段不要求学生对误差进行深入的分析和处理,但也要求学生能找出简单的误差原因,在教学过程教师应该对每个实验中对产生误差的原因进行分析,根据其原因提出如何来减小这些误差的方法,从而培养学生的实验设计、实验操作、实验数据和结果的处理和分析能力,提高学生自身的综合素质。

第三篇:从误差分析谈谈“测量固体的密度”实验改进期

江苏省江阴市新桥中学(214400)徐美蓉 1“测量固体的密度”教学目标分析 《物理课程标准(2011年版)》提出:“为了适应时代发展需要,义务教育物理课程应体现物理学的本质,反映物理学对社会发展的影响;应注重学生的全面发展,关注学生应对未来社会挑战的需求;应发挥在培养学生科学素养方面的重要作用。”此阶段的物理课程,不仅应注重科学知识的传授和技能的训练,而且应注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识、科学态度、科学精神等方面的培养。

苏科版初中物理教材《密度知识的应用》一节安排了学生实验——测量物质的密度,要求选择一个固体,测量其密度。要求“学会测量液体或一些形状不规则的固体的密度”、“尝试用密度知识解决简单的问题,能解释生活中一些与密度有关的物理现象”。本课不仅能培养学生的技能,锻炼学生的思维,还能培养学生应用物理知识解决问题的能力,体现了新课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。 2“测量固体的密度”实验设计

在社会生活和现代科学技术中,利用密度知识来鉴别物质、间接测量物体的质量或体积等,有一定的现实意义。常见的测量固体密度的方法如下(以测量小石块的密度为例)。 2.1实验步骤

(1)调节天平平衡,用天平测出小石块的质量m。 (2)在量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1。

(3)用细线系好小石块,放入盛有水的量筒中,测出总体积V2。 (4)小石块的体积为V2-V1。

2.2实验数据记录及处理

收集其中一组学生的实验数据,见表1。

学生根据每次算出的小石块的密度,求出小石块的平均密度:

这是初中物理计算物理量时常用的计算方法,多次测量取平均值以减小测量误差。 3“测量固体的密度”实验误差分析

由于测量仪器、测量方法、测量条件和测量人员水平以及种种因素的局限,误差总是存在,不可避免。在物理教学中,经常采用第一种方法来测量固体的密度,对第一种实验方案误差分析如下。

3.1小石块的质量误差分析

该实验在测量小石块的质量时采用的是秤量为200 g、感量为0.2 g的JPT-2型架盘天平。根据实验方案,小石块的质量能比较准确地被测出,但实验数据还是有所偏差,可能是读数时存在误差或天平本身存在系统误差。小石块的质量误差计算如下:

用贝塞尔公式计算任意一次质量测量值的标准差为:

用格罗布斯判据剔除坏数据,查表得G6=1.82,G6S=0.14 质量不确定度的A类分量为ΔA=S(m)=0.077 g 托盘天平的仪器最大允差Δ仪=0.001 g

质量的测量结果:m=(11.7±0.08) g 通过计算可知,小石块质量的测量误差为0.001 7,其中该误差因素本身的误差为0.08,相应的误差传递系数为0.22。 误差分析如下:

(1)由于天平的制造、调整和实验时的环境、温度等原因,一般天平的两臂总是不严格相等。因此,当天平平衡时,砝码的质量和游码所示质量之和并不完全等于物体的质量。为消除这种误差,可以利用杠杆原理进行检测,求出天平臂长之比,从而做出更精确的测量。

(2)砝码的误差。由于使用时间长,砝码可能在操作过程中有磨损、生锈等各种现象发生,对测量结果也会有一定的影响。另外,托盘天平的灵敏度较低,也是一部分影响原因。 3.2小石块的体积误差分析

在测量小石块的体积时,采用了间接测量的方法。为使测量结果更加准确,改变了水的量,但从实验数据看出,小石块的体积每次测量的结果也有一定的误差。而测量的体积不仅包括小石块的体积,细线也占了一定的体积,所以测得的体积偏大。对小石块体积的计算及其误差分析如下:

用格罗布斯判据剔除坏数据,查表得G6=1.82,G6S=0.14 体积不确定度的A类分量为ΔA=S(V)=0.077 cm3

体积的测量结果:V=(4.6±0.3) cm3 通过计算可知:小石块体积的测量误差为0.16,因素本身的误差为0.3,相应的误差传递系数为0.54。 误差分析:

(1)在测量小石块的体积时,由于细线也占有一定的体积,导致测出的小石块的体积存在误差。为减少这部分误差,细线越细越好,浸入液体中的细线越少越好,而且细线的吸水性也要进行考虑。

(2)小石块本身可能吸附了一些杂质,对其体积的测量也有一定的影响。 3.3小石块的密度的计算

根据测量结果,小石块密度的置信区间为(2.3,2.7),相对不确定度为8%。据分析,体积误差因素对实验结果总误差的贡献较大。 4实验改进

在实验过程中,要减小实验误差,可以用更加精确的测量仪器,如用电子天平来测量小石块的质量,也可以采用多种方法进行实验,如可以用测力计或力传感器测量小石块的重力,从而算出小石块的质量。还可以利用杠杆的平衡条件测量小石块的重力。

根据计算,小石块的体积误差对实验结果的影响较大,所以在实验时要尽量减小小石块体积的误差,如用较细的细绳系住小石块、选用比较干净的小石块进行实验,减少杂质对实验结果的影响等。

除了以上方法测量小石块的密度,还可以利用阿基米德原理来测量小石块的密度,实验步骤如下。

(1)用细绳系住小石块,挂在弹簧测力计上,静止时测出小石块的重力G。

(2)在烧杯中倒入适量的水,将小石块慢慢浸没在水中,静止时读出弹簧测力计的示数F。

5结束语

本实验方案只用了一种测量工具——弹簧测力计,也可以用力传感器来代替弹簧测力计。由于采用了较精密的测量工具,该测量方法实验误差小,而且避免了细绳的体积对实验结果的影响。当然,在测小石块重力时,绳子的重力也对测量结果有一定的影响。误差不可避免,具体选择哪种方法进行实验,还要考虑学生认知特征和思维特点。

第四篇:能耗的误差分析

去掉交通工具能耗后建筑使用能耗的误差分析

去掉交通工具能耗后建筑使用能耗的误差分析

去掉交通工具能耗后的建筑能耗应该说比以前粗糙估算方法已有较大的改进,但并不等于已经相当精确,大致还有如下一些问题,并且产生了误差。

1)首先一个误差来自于前面计算公建能耗中的一个估计即假设1/3的公建用柴油,1/3的LPG和其他油品也从公建能耗中剔除出去。这个1/3的比例是估计设定的,与实际是否相符?要有调研决定,因此也存在一定的误差。

2)本市住宅建筑能耗目前适合估算城镇住宅建筑能耗,不包括农村住宅建筑能耗,这是一个缺点,也是误差所在。因为农村住宅如果包括进去会有如下问题:①农村除使用商品能源外,还使用一定数量的非商品能源,其真实数量需由专题调研决定;②即使知道了数量也很难正确计算单位建筑的能耗强度,因为农村建筑面积无可靠统计数据,而且空置率相当大,缺乏真实性。

此外,城镇和乡村均有一小部分LPG用于助动车,但其数量不经调查,很难确定,所以未作为交通工具能耗扣除。显然这也是误差之一。

3)在现有统计局的能源消费统计模式中虽有城镇与农村的商品能源数量,然而这种城乡分口统计越来越不反映真实性。因为随着城乡一体化进程,大量城镇人口向城郊结合部和乡村扩散(包括居住和工作);当然部分农村人口也常常进城工作,故城乡能源消费数据已不能正确反映其真实消费情况,要把它们甄别清楚又很难办到。以2004年为例,近1/9的农业人口占用了近1/5的商品能源,显然是不符合实际的。这给城镇住宅建筑能耗数据带来不小的影响。这也是造成若按人均计算住宅建筑能耗强度时农村消费偏高的原因。

4)本市公共建筑能耗目前也只能利用统计局三产能耗统计中的第

二、第三项相加,并扣掉交通工具能耗。这同样存在着一定的误差,因为在第一项中也存有若干公共建筑能耗,只是目前无法区分开而已。一旦区分开,公共建筑能耗就会更大一些。这样公共建筑能耗就可用第三产业能耗减去各类交通工具能耗来表达,而且具有更足够的精确度。因此说到底很需要一个全市所有交通工具总能耗数据。这有待今后与交通部门的通力合作调研来解决。

第五篇:何为滴定、化学计量点、滴定终点、滴定误差

标准滴定溶液从滴定管滴加到被测物质溶液的过程,称为“滴定”。滴加的标准滴定溶液恰好与被测物质反应完全这一点称为化学计量点。化学计量点一般通过所加指示剂颜色的突变来确定,指示剂颜色发生突变这一点称为“滴定终点”。在实际分析工作中,滴定终点与理论上的化学计量点不可能完全相符,由此而引起的误差,称为滴定误差。

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