定量分析型实验中-实验表格的设计.ppt

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1、 限限时时训训练练：H H2 2O O2 2是是一一种种绿绿色色氧氧化化还还原原试试剂剂，在在化化学学研研究究中中应应用用广广泛泛。某某小小组组拟拟在在同同浓浓度度FeFe3+3+的的催催化化下下，探探究究H H2 2O O2 2浓浓度度对对H H2 2O O2 2分分解解反反应应速速率率的的影影响响。限限选选试试剂剂与与仪仪器器：30%30%H H2 2O O2 2、15%15%H H2 2O O2 2 、0.1mol0.1mol L L-1-1FeFe2 2(SO(SO4 4)3 3、蒸蒸馏馏水水、锥锥形形瓶瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃双孔塞、水槽、胶管、玻璃导导管、量筒、秒表、恒温水浴槽

2、、注射器。管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。（1）设设计计实实验验方方案案：在在不不同同H2O2浓浓度度下下，测测定定_（要要求求所所测测得的数据能直接体得的数据能直接体现现反反应应速率大小）。速率大小）。（2）设计实验装置，完成下图的装置）设计实验装置，完成下图的装置示意图。示意图。收集相同体积收集相同体积氧气所需时间氧气所需时间或或：相同时间内收集氧气的体积：相同时间内收集氧气的体积选修选修4P18X此装置是否可行？此装置是否可行？思考：思考：“一定时间内收集氧气的体积一定时间内收集氧气的体积”是否正确是否正确？X参照下表格式，参照下表格式，拟拟定定实验实验表格，完整体表格，完整体现实验

3、现实验方案（列出所方案（列出所选试剂选试剂体体积积、需、需记录记录的待的待测测物理量和所物理量和所拟拟定的数据；数据用字母表示）。定的数据；数据用字母表示）。物理量物理量实验编实验编号号V0.1mol/L Fe2(SO4)3/mL1a2aV30%H2O2/mL实验实验目的？目的？b 实验实验目的：目的：在同在同浓浓度度FeFe3+3+的催化下，探究的催化下，探究H H2 2O O2 2浓浓度度对对H H2 2O O2 2分解反分解反应应速率速率的影响。的影响。思考：思考：该实验中涉及的变量和因变量是什么？该实验中涉及的变量和因变量是什么？变量：变量：H H2 2O O2 2浓浓度度 因因变变量

4、：量：H H2 2O O2 2分解速率分解速率 收集收集CmLO O2 2所需时间所需时间/SV15%H2O2/mL0 0b b mL（H2O2）的）的浓浓度度/%30%15%V（O2）/mLt/sCC不不变变量：量：反反应应温度、催化温度、催化剂剂直接测定的数据是什么？直接测定的数据是什么？思考：思考：实验过程中还需控制的不变量有哪些？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）（收集相同体积氧气所需时间）若若H H2 2O O2 2只有一种只有一种浓浓度，上述度，上述拟拟定定实验实验表格，表格，应应作怎作怎样调样调整？整？物理量物理量实验编实验编号号V0.1mol/L F

5、e2(SO4)3/mL1a2a 练习练习：H H2 2O O2 2是一种是一种绿绿色氧化色氧化还还原原试剂试剂，在化学研究中，在化学研究中应应用广泛。用广泛。（1 1）某某小小组组拟拟在在同同浓浓度度FeFe3+3+的的催催化化下下，探探究究H H2 2O O2 2浓浓度度对对H H2 2O O2 2分分解解反反应应速速率率的的影影响响。限限选选试试剂剂与与仪仪器器：30%30%H H2 2O O2 2、15%15%H H2 2O O2 2 、0.1mol0.1mol L L-1-1FeFe2 2(SO(SO4 4)3 3、蒸蒸馏馏水水、锥锥形形瓶瓶、双双孔孔塞塞、水水槽槽、胶胶管管、玻玻璃璃

6、导导管管、量量筒筒、秒秒表表、恒恒温温水水浴浴槽槽、注射器。注射器。V（30%H2O2）/mLV（H2O）/mLbcbc收集收集dmLO O2 2所需时间所需时间/St1t2思考思考：该实验没有选用：该实验没有选用MnO2作催化剂，可能原因是什么？作催化剂，可能原因是什么？MnO2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 H2 2O O2 2分解速率变化不大。分解速率变化不大。考题赏析：考题赏析：学习与评价学习与评价p211：广东高考：广东高考2014（实验题）（实验题）与实验相关的考点：与实验相关的考点：完善（补充

7、）实验装置，完善（补充）实验装置，、实验原理及数据表格设计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？次于实验步骤的设计，那么如何突破这一难点呢？今天我们今天我们共同来探讨这一问题。共同来探讨这一问题。定量分析型实验中定量分析型实验中-实验表格的设计实验表格的设计例例1用已知浓度的用已知浓度的NaOH溶液测定盐酸浓度，溶液测定盐酸浓度，参照下表格式，参照下表格式，拟拟

8、定定实验实验表格，完整体表格，完整体现实验现实验方案（列出所方案（列出所选试剂选试剂体体积积、需、需记记录录的待的待测测物理量和所物理量和所拟拟定的数据；数据用字母表示）。定的数据；数据用字母表示）。物理量物理量实验编号实验编号 盐盐酸体酸体积积/mL2020例例1用已知浓度的用已知浓度的NaOH溶液滴定盐酸浓度，溶液滴定盐酸浓度，参照下表格式，参照下表格式，请请完善完善实验实验表格，完整体表格，完整体现实验现实验方案（列出所方案（列出所选试剂选试剂体体积积、需、需记录记录的待的待测测物理量和所物理量和所拟拟定的数据；数据用字母表示）。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

9、的物理量有哪些？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：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？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。溶液滴定前读数，滴定后读数，实际消耗体积。（已知浓度，定值）（已知浓度，定值）（表格中已含此项）（表格中已含此项）物理量物理量实验编号实验编号 盐盐酸体酸体积积/mLNaOH溶液滴溶液滴定前读数定前读数/mLNaOH溶液溶液滴定后读数

10、滴定后读数/mL消耗消耗NaOH溶溶液体液体积积/mL20a1b1b1-a120a2b2b2-a2NaOH溶液滴定前读数，滴定后读数，实际消耗体积。溶液滴定前读数，滴定后读数，实际消耗体积。思考思考：实际操作过程中盐酸的体积一定要相同吗？：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？若题目中没有限定盐酸体积，表格应做何补充？NaOH溶液溶液体体积积V/mL滴定前读数滴定前读数滴定后读数滴定后读数消耗体积消耗体积物理量物理量实验编号实验编号 盐盐酸始酸始读读数数/mL盐盐酸酸终终读读数数/mL盐盐酸体酸体积积/mLNaOH溶液溶液滴定前读滴定前读数数/mLNa

11、OH溶溶液滴定后液滴定后读数读数/mL消耗消耗NaOH溶液体溶液体积积/mLa1b1b1-a1c1d1d1-c1a2b2b2-a2c2d2d2-c2盐酸在滴定管中的始读数、终读数、实际体积；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。溶液滴定前读数，滴定后读数，实际消耗体积。思考思考：实际操作过程中盐酸的体积一定要相同吗？：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？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：需要记录的物理量有：小结：小结：实验记录表格设计的方法实验记录表格设计的方法第一步第

12、一步，画出表格的模板。，画出表格的模板。物理量物理量实验编实验编号号物理量物理量1物理量物理量2待测物理量待测物理量123尽管实验各式各样，但是它们的记录表格几乎都可以套用尽管实验各式各样，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。上面的模板，因此应熟悉此模板。第二步第二步，依照实验原理依次确定具体的物理量，依照实验原理依次确定具体的物理量1、物理量、物理量2、物理量物理量3直至最终的测量结果，这样表格的列数就得以确直至最终的测量结果，这样表格的列数就得以确定。定。第三步第三步，由实验的次数确定表格的行数。，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：设计实

13、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，）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。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）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。要通过简单的处理，则还要设计相应的项目。如：如：滴定实验中消耗标准液的体积，不便于在实验中直接滴定实验中消耗标准液的体积，不便于在实验中直

14、接记录，则应分成始读数、终读数和实际消耗体积三列。记录，则应分成始读数、终读数和实际消耗体积三列。第二课时第二课时例例2 某探究小某探究小组组用用KMnO4酸性溶液与酸性溶液与H2C2O4溶液反溶液反应过应过程中溶液紫色消程中溶液紫色消失的方法，研究影响反失的方法，研究影响反应应速率的因素。速率的因素。实验实验条件作如下限定：所用条件作如下限定：所用KMnO4酸性溶液的酸性溶液的浓浓度可度可选择选择0.01 molL1、0.001 molL1，催化催化剂剂的用量可的用量可选选择择0.5g、0g，实验实验温度可温度可选择选择298K、323K。每次。每次实验实验KMnO4酸性溶液的酸性溶液的用量

15、均用量均为为4 mL、H2C2O4溶液（溶液（0.1 molL1）的用量均）的用量均为为2mL。1、请指出该实验目的：、请指出该实验目的：。2、请请拟拟定定实验实验表格，完整体表格，完整体现实验现实验方案。方案。探究反应物浓度探究反应物浓度、催化、催化剂剂用量、温度用量、温度对对反反应应速率的影响。速率的影响。思考思考：该实验中涉及的变量和因变量是什么？：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？该实验过程中还需控制的不变量有哪些？变量：变量：KMnO4浓度、浓度、催化催化剂质剂质量、量、温度温度 因因变变量：量：反反应应速率速率 不不变变量：量：无无（溶液颜色褪至

16、无色所需时间）（溶液颜色褪至无色所需时间）具体测定的数据是什么？具体测定的数据是什么？物理量物理量实验编实验编号号温度温度/K催化催化剂剂的的质质量量/gKMnO4酸性溶酸性溶液的液的浓浓度度/molL-1溶液溶液颜颜色褪至无色所色褪至无色所需需时间时间/S2980.50.012980.50.0013230.50.0129800.01例例2 某探究小某探究小组组用用KMnO4酸性溶液与酸性溶液与H2C2O4溶液反溶液反应过应过程中溶液紫色消失程中溶液紫色消失的方法，研究影响反的方法，研究影响反应应速率的因素。速率的因素。实验实验条件作如下限定：所用条件作如下限定：所用KMnO4酸性酸性溶液的溶

17、液的浓浓度可度可选择选择0.01 molL1、0.001 molL1，催化催化剂剂的用量可的用量可选择选择0.5g、0g，实验实验温度可温度可选择选择298K、323K。每次。每次实验实验KMnO4酸性溶液的用量均酸性溶液的用量均为为4 mL、H2C2O4溶液（溶液（0.1 molL1）的用量均）的用量均为为2mL。请请拟拟定定实验实验表格，完整体表格，完整体现实验现实验方案。方案。思考思考：若实验中：若实验中所用所用KMnO4溶液的浓度和用量均不变，溶液的浓度和用量均不变，该实验能改用该实验能改用0.01 molL1的的H2C2O4溶液溶液吗吗？为为什么？什么？不能不能。当改用此浓度的当改用

18、此浓度的H2C2O4溶液溶液，所用浓度为，所用浓度为0.01 molL1KMnO4溶液将不能完全反应，无法测定褪色时溶液将不能完全反应，无法测定褪色时间。间。1、结合上表数据请列出实验结合上表数据请列出实验（KMnO4）的计算式，不必化简。）的计算式，不必化简。物理量物理量实验编实验编号号T/K催化催化剂剂的用量的用量/gKMnO4酸性溶液酸性溶液的的浓浓度度/molL-1溶液溶液颜颜色褪至无色所需色褪至无色所需时时间间/S2980.50.01t12980.50.001t23230.50.01t329800.01t4不能。应取用不能。应取用相同相同浓度浓度相同相同体积的体积的KMnO4酸性溶液

19、，酸性溶液，与与足量足量的的不同不同浓浓度度相同相同体体积积的的H2C2O4溶液做溶液做对对比比实验实验。（KMnO4）=（0.0146t1）molL-1S-12、上表所测得的实验、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？测得的数据能直接体现反应速率大小，实验应作何改变？例例3 测定测定NaHCO3固体与盐酸（密度为固体与盐酸（密度为1g/mL）反应的反应热）反应的反应热（忽略反应前后质量的变化），请（忽略反应前后质量的变化），请拟拟定定实验实验表格，完整体表格，完整体现实现实验验方案（列出

20、所方案（列出所选试剂选试剂体体积积、需、需记录记录的待的待测测物理量和所物理量和所拟拟定的定的数据；数据用字母表示）。数据；数据用字母表示）。物理量物理量实验编号实验编号 NaHCO3质质量量/g盐酸体积盐酸体积/mL盐酸起盐酸起始温度始温度/反应终反应终止温度止温度/温度差温度差/m1V1T1T2T2-T1m2V2T3T4T4-T3Q=cmT如何判断反应终止温度？如何判断反应终止温度？反应过程的最高温度反应过程的最高温度（比热容，定值）（比热容，定值）混合物质量混合物质量反应前后混合物温度差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？结合上述原理，分析实验过程直接记录

21、物理量有哪些？第三课时第三课时【针对练习针对练习1】设计实验设计实验，通，通过测过测定稀定稀H2SO4与与锌锌粒反粒反应产应产生生10mLH2 所需的所需的时间时间，探究反探究反应应物物浓浓度和温度度和温度对对反反应应速率的影响。速率的影响。试剂试剂和用品：和用品：1.00 molL1H2SO4、2.00 molL1H2SO4，3.00 molL1H2SO4大小相同的大小相同的锌锌粒若干、粒若干、70热热水浴（水槽）、秒表。每次水浴（水槽）、秒表。每次实验实验H2SO4的用量的用量为为40.0 mL、锌锌粒用量粒用量为为2.0 g。实验实验装置如装置如图图，请设计实验请设计实验方法，画出方法，

22、画出实验实验数据数据的的记录记录表格。表格。物理量物理量实验编实验编号号温度温度()H2SO4浓浓度度(mol/L)收集收集10mL氢气氢气所需时间（所需时间（S）1室温室温1.00t12室温室温3.00t23703.00t3思考：该实验中涉及的变量和因变量是什么？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？该实验过程中还需控制的不变量有哪些？变量：变量：浓度、温度浓度、温度 因因变变量：量：反反应应速率速率 不不变变量：量：无无实验目的实验目的物理量物理量实验编实验编号号T/V（H2SO4溶溶液）液）/mLV（H2O）/mL收集收集10mL氢气氢气所需时间（所

23、需时间（S）1室温室温400t12室温室温3010t2370400t3思考思考：若所提供的硫酸溶液只有一种浓度：若所提供的硫酸溶液只有一种浓度3.00 molL1，上述，上述实验实验表格表格应应作何改作何改变变，完善上述表格。完善上述表格。物理量物理量实验编实验编号号T/C（H2SO4）/mol/L收集收集10mL氢气氢气所需时间（所需时间（S）1室温室温1.00t12室温室温3.00t23703.00t3物理量物理量实验编号实验编号 Fe2+溶液体溶液体积积/mLaa针对练习针对练习2用用0.1mol/L酸性酸性KMnO4溶液滴定溶液滴定Fe2+浓度，浓度，参照下参照下表格式，表格式，请请拟

24、拟定定实验实验表格，完整体表格，完整体现实验现实验方案（列出所方案（列出所选试剂选试剂体体积积、需、需记录记录的待的待测测物理量和所物理量和所拟拟定的数据；数据用字母表示）。定的数据；数据用字母表示）。物理量物理量实验编号实验编号 Fe2+溶液体溶液体积积/mL0.1mol/L酸性酸性KMnO4溶液溶液体体积积/mL滴定前读数滴定前读数滴定后读数滴定后读数消耗体积消耗体积ab1c1c1-b1ab2c2c2-b2针对练习针对练习3 设计测设计测定定NaOH溶液与溶液与盐盐酸（两溶液密度均酸（两溶液密度均为为1g/mL）反）反应应的反的反应热应热，请拟请拟定定实验实验表格，完整体表格，完整体现实验

25、现实验方方案（列出所案（列出所选试剂选试剂体体积积、需、需记录记录的待的待测测物理量和所物理量和所拟拟定的数定的数据；数据用字母表示）。据；数据用字母表示）。答案见答案见选修选修4P5自自我我检检测测：某某同同学学拟拟用用如如下下图图装装置置探探究究固固体体表表面面积积和和反反应应物物浓浓度度对对化化学反学反应应速率的影响。速率的影响。限限选选试试剂剂与与用用品品：0.1 molL1 HCl、颗颗粒粒状状CaCO3、粉粉末末状状CaCO3、蒸蒸馏馏水、量筒、秒表水、量筒、秒表 设设计计实实验验方方案案：在在固固体体表表面面积积或或反反应应物物浓浓度度不不同同的的条条件件下下，测测定定_（要求所

26、（要求所测测得的数据能直接体得的数据能直接体现现反反应应速率大小）。速率大小）。拟拟定定实实验验表表格格，完完整整体体现现实实验验方方案案。（表表格格列列数数自自定定；列列出出所所用用试试剂剂的用量、待的用量、待测测物理量和物理量和拟拟定的数据；数据可用字母定的数据；数据可用字母a、b、c等表示）等表示）电子天平电子天平生成等生成等质质量量CO2所需的所需的时间时间（或或：相同：相同时间时间内生成的内生成的CO2的的质质量）量）物理量物理量实验实验序号序号V（0.1molL1HCl）/mL实验实验目的：目的：实验实验1和和2探究固体表探究固体表面面积对积对反反应应速率速率的影响；的影响；实验实

27、验1和和3探究反探究反应应物物浓浓度度对对反反应应速率速率的影响的影响实验实验1实验实验2实验实验3巩巩固固练练习习：某某同同学学拟拟用用如如下下图图装装置置探探究究固固体体表表面面积积和和反反应应物物浓浓度度对对化化学反学反应应速率的影响。速率的影响。限限选选试试剂剂与与用用品品：0.1 molL1 HCl、颗颗粒粒状状CaCO3、粉粉末末状状CaCO3、蒸蒸馏馏水、量筒、秒表水、量筒、秒表 拟拟定定实实验验表表格格，完完整整体体现现实实验验方方案案。（表表格格列列数数自自定定；列列出出所所用用试试剂剂的用量、待的用量、待测测物理量和物理量和拟拟定的数据；数据可用字母定的数据；数据可用字母a

28、、b、c等表示）等表示）物理量物理量实验实验序号序号0.1molL-1 HCl体体积积/mL蒸蒸馏馏水体水体积积/mL颗颗粒状粒状CaCO3质质量量/g粉末状粉末状CaCO3质质量量/gCO2质质量量/g反反应时应时间间/s实验实验1a0b0d实验实验2a00bd实验实验3ca-cb0d巩巩固固练练习习：某某同同学学拟拟用用如如下下图图装装置置探探究究固固体体表表面面积积和和反反应应物物浓浓度度对对化化学反学反应应速率的影响。速率的影响。限限选选试试剂剂与与用用品品：0.1 molL1 HCl、颗颗粒粒状状CaCO3、粉粉末末状状CaCO3、蒸蒸馏馏水、量筒、秒表水、量筒、秒表 拟拟定定实实验

29、验表表格格，完完整整体体现现实实验验方方案案。（表表格格列列数数自自定定；列列出出所所用用试试剂剂的用量、待的用量、待测测物理量和物理量和拟拟定的数据；数据可用字母定的数据；数据可用字母a、b、c等表示）等表示）物理量物理量实验实验序号序号0.1molL-1 HCl体体积积/mL蒸蒸馏馏水体水体积积/mL颗颗粒状粒状CaCO3质质量量/g粉末状粉末状CaCO3质质量量/g反反应应时间时间/sCO2质质量量/g实验实验1a0b0d实验实验2a00bd实验实验3ca-cb0d巩巩固固练练习习：某某同同学学拟拟用用如如下下图图装装置置探探究究固固体体表表面面积积和和反反应应物物浓浓度度对对化化学反学

30、反应应速率的影响。速率的影响。限限选选试试剂剂与与用用品品：0.1 molL1 HCl、颗颗粒粒状状CaCO3、粉粉末末状状CaCO3、蒸蒸馏馏水、量筒、秒表水、量筒、秒表 拟拟定定实实验验表表格格，完完整整体体现现实实验验方方案案。（表表格格列列数数自自定定；列列出出所所用用试试剂剂的用量、待的用量、待测测物理量和物理量和拟拟定的数据；数据可用字母定的数据；数据可用字母a、b、c等表示）等表示）考题赏析：考题赏析：学习与评价学习与评价P203-213：广东高考：广东高考20102014实验题实验题1、2010年年（3）物质成分探究）物质成分探究2、2011年年（2）物质成分验证；）物质成分验证；（3）物质定量测定（中和滴定）及计算）物质定量测定（中和滴定）及计算3、2012年（年（2）、）、（3）物质分离提纯及成分检验；）物质分离提纯及成分检验；（4）纯度测定的计算）纯度测定的计算4、2013年（年（1）气体收集装置的选择，简单性质实验设计；）气体收集装置的选择，简单性质实验设计；（2）完善（补充）完善（补充）原电池装置图原电池装置图5、2014年年完善（补充）实验装置，完善（补充）实验装置，、实验原理及数据表格设计实验原理及数据表格设计