物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)緒論§1目的和要求

化學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué),要學(xué)好化學(xué),對(duì)實(shí)驗(yàn)卻不給以應(yīng)有重視,不認(rèn)真地動(dòng)手作實(shí)驗(yàn),是決學(xué)不好化學(xué)的.物化實(shí)驗(yàn)同無(wú)機(jī)、有機(jī)實(shí)驗(yàn)一樣，是一門(mén)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的主要有三點(diǎn).緒論§1目的和要求一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握基本方法、技能2.鍛煉能力、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度

能力：觀察現(xiàn)象,正確記錄、處理數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果.態(tài)度:嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍的態(tài)度.3.驗(yàn)證物化原理，鞏固加深對(duì)其理解

怎樣達(dá)到上述的目的?提出如下要求：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握基本方法、技能二、要求1.實(shí)驗(yàn)前1).預(yù)習(xí)

預(yù)習(xí)內(nèi)容：本實(shí)驗(yàn)的目的（實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法，儀器，要測(cè)量與記錄的數(shù)據(jù)、儀器構(gòu)造、操作步驟，思考題.）2).寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告

扼要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的目的、步驟，畫(huà)出原始數(shù)據(jù)記錄表.二、要求1.實(shí)驗(yàn)前例如：蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)原理（要簡(jiǎn)潔，扼要，不能抄書(shū)）蔗糖(A)右旋葡萄糖右旋果糖左旋水過(guò)量，此反應(yīng)可視為一級(jí)反應(yīng)積分式：例如：蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)原理（要簡(jiǎn)潔，扼要，lnCA對(duì)t作圖是一條直線，斜率的負(fù)值即k一級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)：k的單位為[時(shí)間]-1，不含濃度單位達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需時(shí)間與反應(yīng)物的初濃度無(wú)關(guān)即：積分式：lnCA對(duì)t作圖是一條直線，斜率的負(fù)值即k一級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)：?jiǎn)栴}：如何測(cè)定不同t時(shí)的蔗糖濃度CA?問(wèn)題：如何測(cè)定不同t時(shí)的蔗糖濃度CA?2、為什么可以用蒸餾水校正旋光儀的零點(diǎn)？若不進(jìn)行校正，對(duì)結(jié)果是否有影響？3、一級(jí)反應(yīng)有那些特點(diǎn)？為什么配制蔗糖溶液可以用上皿天平稱(chēng)量？2、為什么可以用蒸餾水校正旋光儀的零點(diǎn)？若不進(jìn)行校正，對(duì)結(jié)4、如何判斷一旋光物質(zhì)是右旋還是左旋？4、如何判斷一旋光物質(zhì)是右旋還是左旋？二、要求2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程1).預(yù)習(xí)報(bào)告經(jīng)審閱后，核對(duì)儀器、試劑等.如有缺損，應(yīng)及時(shí)報(bào)告老師.2).按操作規(guī)程進(jìn)行不準(zhǔn)隨意改動(dòng)、亂調(diào)試儀器.3).真實(shí)記錄數(shù)據(jù)

完全、準(zhǔn)確、整齊、清楚地作記錄.養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)記錄習(xí)慣.二、要求2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程二、要求4).交老師審查數(shù)據(jù)，簽字5).實(shí)驗(yàn)結(jié)束工作,打掃衛(wèi)生（班長(zhǎng)負(fù)責(zé)安排）6).如有壞損,及時(shí)報(bào)告，半價(jià)賠償二、要求4).交老師審查數(shù)據(jù)，簽字二、要求3.實(shí)驗(yàn)后1).認(rèn)真寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容:目的、原理(扼要地歸納寫(xiě)出）、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)果處理、作圖（要規(guī)范）、討論（或思考題）.在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格上方注明實(shí)驗(yàn)日期、氣壓、室溫.2）.數(shù)據(jù)處理二、要求3.實(shí)驗(yàn)后三.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)預(yù)習(xí):10分;實(shí)驗(yàn)操作:30分;數(shù)據(jù):10分；報(bào)告:20分.考試：30分

三.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)預(yù)習(xí):10分;注意事項(xiàng)1、每次實(shí)驗(yàn)前必須帶著做好的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提前十分鐘進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保持肅靜，不要打鬧，保證安全。2、在教師指導(dǎo)下，認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)，經(jīng)教師簽字后方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。3、離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室前，必須洗刷、整理好所用儀器，關(guān)閉水電。注意事項(xiàng)1、每次實(shí)驗(yàn)前必須帶著做好的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提2、實(shí)驗(yàn)一液體飽和蒸氣壓的測(cè)定實(shí)驗(yàn)二凝固點(diǎn)降低實(shí)驗(yàn)三雙液系圖實(shí)驗(yàn)四K不穩(wěn)常數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)五金屬相圖實(shí)驗(yàn)六電導(dǎo)法測(cè)難溶鹽的溶解度實(shí)驗(yàn)七液相平衡實(shí)驗(yàn)八溶解熱測(cè)定本學(xué)期實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一液體飽和蒸氣壓的測(cè)定實(shí)驗(yàn)二凝固點(diǎn)降低實(shí)驗(yàn)三雙液系§2誤差

由于測(cè)量時(shí)外界條件的影響,儀器的優(yōu)劣及感覺(jué)器官的限制.實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)只能到達(dá)一定的準(zhǔn)確度，即實(shí)驗(yàn)測(cè)得的值與真實(shí)值之間存在一個(gè)差值——測(cè)量誤差.在真值不知道的情況下,如何確定測(cè)量結(jié)果是否可靠,如何表示測(cè)量結(jié)果的可靠值和它的可靠程度，如何進(jìn)一步尋找實(shí)驗(yàn)發(fā)生誤差的根源，如何使測(cè)量結(jié)果足夠準(zhǔn)確等,這些問(wèn)題正是本節(jié)所要討論的內(nèi)容.§2誤差由于測(cè)量時(shí)外界條件的影一.誤差的分類(lèi)1.系統(tǒng)誤差測(cè)量結(jié)果恒偏大或恒偏小,誤差值或是不變,或是按一定的規(guī)律而變,其數(shù)值總可設(shè)法加以確定.產(chǎn)生原因:1).儀器誤差:儀器構(gòu)造不完善，如天平兩臂不等、溫度計(jì)、移液管、滴定管的刻度不準(zhǔn)等.消除方法:校正之一.誤差的分類(lèi)1.系統(tǒng)誤差一.誤差的分類(lèi)2).試劑誤差：

所用試劑純度不夠，雜質(zhì)存在有時(shí)會(huì)給結(jié)果帶來(lái)極大的影響.

消除方法：提純之3).個(gè)人誤差:

由實(shí)驗(yàn)者個(gè)人的習(xí)慣和特點(diǎn)所引起，如記錄某一信號(hào)的時(shí)間總是滯后，對(duì)顏色感覺(jué)不靈敏，滴定等當(dāng)點(diǎn)總是偏高或偏低等。消除方法：換人一.誤差的分類(lèi)2).試劑誤差：一.誤差的分類(lèi)4).方法誤差：

實(shí)驗(yàn)方法有缺點(diǎn)或采用了近似的計(jì)算公式。如由理想氣體方程式測(cè)量蒸汽的分子量時(shí),由于實(shí)際氣體對(duì)理想氣體的偏差，測(cè)得的分子量總是較實(shí)際分子量為大.

消除方法:換方法、公式

從而保證由不同的人、儀器、方法,得到相符的數(shù)據(jù).一.誤差的分類(lèi)4).方法誤差：一.誤差的分類(lèi)2.偶然誤差：相同條件測(cè)定同一物理量，測(cè)量結(jié)果在某一數(shù)值上無(wú)規(guī)則變動(dòng)，誤差符號(hào)、數(shù)值時(shí)大時(shí)小,服從正態(tài)分布規(guī)律.以多次重復(fù)測(cè)量的數(shù)據(jù)作圖,以橫坐標(biāo)表示偶然誤差σ,以縱坐標(biāo)表示各個(gè)偶然誤差出現(xiàn)的次數(shù)N,可得如下曲線:（誤差的正態(tài)分布曲線）一.誤差的分類(lèi)2.偶然誤差：正態(tài)分布在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，來(lái)自同一總體的大量的分析數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布規(guī)律正態(tài)分布在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，來(lái)自同一總體的大量的分析數(shù)據(jù)符合正0測(cè)量值的正態(tài)分布隨即誤差正態(tài)分布正態(tài)分布所反應(yīng)的隨機(jī)誤差的特點(diǎn)和規(guī)律：同一總體的測(cè)定值和隨機(jī)誤差具有相同的分布規(guī)律。對(duì)稱(chēng)性：正負(fù)誤差出現(xiàn)的幾率相等單峰性：小誤差出現(xiàn)的幾率大；大誤差出現(xiàn)的幾率小。有界性：±3

0測(cè)量值的隨即誤差正態(tài)分布所反應(yīng)的隨機(jī)誤差的特點(diǎn)和規(guī)律：同一一.誤差的分類(lèi)可見(jiàn),1).偶然誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的界限。2).絕對(duì)值小的誤差比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多.3).絕對(duì)值相同的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相同.產(chǎn)生原因:由難以控制的偶然原因造成,如測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度、氣壓的微小波動(dòng)、儀器性能的微小變化等.消除方法:多次測(cè)量，取平均值3.過(guò)失誤差:實(shí)驗(yàn)者犯了不應(yīng)犯的錯(cuò)誤而產(chǎn)生的誤差.如看錯(cuò)刻度，記錯(cuò)數(shù)據(jù)，這種誤差應(yīng)盡力避免.一.誤差的分類(lèi)可見(jiàn),1).偶然誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的界限絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差:a.絕對(duì)誤差——觀測(cè)值與真實(shí)值之差.絕對(duì)誤差=觀測(cè)值－真值b.相對(duì)誤差——誤差在真實(shí)值中所占百分?jǐn)?shù).

絕對(duì)誤差的表示單位與被測(cè)者是相同的，而相對(duì)誤差是無(wú)因次的.因此不同物理量的相對(duì)誤差可以相互比較.這樣,無(wú)論是比較各種測(cè)量的精密度或是決定測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，采用相對(duì)誤差更為方便.絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差:a.絕對(duì)誤差——觀測(cè)值與真實(shí)值之差.二.誤差表示法1.算術(shù)平均值、、…:測(cè)量值;n:測(cè)量次數(shù)在實(shí)際工作中,由于真實(shí)值不知道，所以通常進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量,求得的算術(shù)平均值作為最后的分析結(jié)果.2.平均誤差δ（德?tīng)査?/p>

i=1,2,3,…,n其中：二.誤差表示法1.算術(shù)平均值二.誤差表示法為測(cè)量值與平均值的偏差.指出：誤差和偏差具不同的含義.誤差:測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值之差;偏差:測(cè)量值與平均值之差.前者以真實(shí)值為標(biāo)準(zhǔn)，后者以平均值為標(biāo)準(zhǔn).由于任何物質(zhì)的“真實(shí)值”無(wú)法準(zhǔn)確知道，一般所知道到的“真實(shí)值”,其實(shí)是采用各種方法進(jìn)行多次平行測(cè)量所得到的相對(duì)正確的“平均值”.用這種平均值代替真實(shí)值計(jì)算誤差，得到的結(jié)果依然是偏差.所以在實(shí)際工作中，有時(shí)不嚴(yán)格區(qū)分誤差和偏差.二.誤差表示法為測(cè)量值與平均值的偏差.二.誤差表示法3.標(biāo)準(zhǔn)誤差σ(或均方根誤差)（西格馬）

平均誤差σ的優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算方便；缺點(diǎn)：可能會(huì)把質(zhì)量不高的測(cè)量掩蓋住.標(biāo)準(zhǔn)誤差σ的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)一組測(cè)量中的較大誤差或較小誤差感覺(jué)敏感;缺點(diǎn):計(jì)算較復(fù)雜.二.誤差表示法3.標(biāo)準(zhǔn)誤差σ(或均方根誤差)（西格馬）二.誤差表示法用標(biāo)準(zhǔn)誤差表示精密度要比用平均誤差好，因?yàn)閱未螠y(cè)量的誤差平方之后，較大的誤差更顯著地反映出來(lái)，這就更能說(shuō)明數(shù)據(jù)的分散程度.例:兩批數(shù)據(jù),各次測(cè)量的偏差為(1)+0.3,－0.2,－0.4,+0.2,+0.1,+0.4,0.0,－0.3,+0.2,－0.3;δ

1=0.24(2)0.0,+0.1,－0.7,+0.2,－0.1,－0.2,+0.5,－0.2,+0.3,+0.1;δ2＝0.24二.誤差表示法用標(biāo)準(zhǔn)誤差表示精密度要比用二.誤差表示法兩批數(shù)據(jù)的平均誤差均為0.24,單顯然，第二批數(shù)據(jù)較分散，其中有兩個(gè)較大的偏差?？梢?jiàn)，用平均誤差反映不出這兩批數(shù)據(jù)的好壞.用標(biāo)準(zhǔn)誤差σ來(lái)表示，就無(wú)此弊病.=0.26;=0.33二.誤差表示法兩批數(shù)據(jù)的平均誤差均二.誤差表示法4.可疑值的舍棄在測(cè)量中,?？砂l(fā)現(xiàn)有個(gè)別數(shù)據(jù)很分散,如保留它,則計(jì)算出的誤差將很大,初學(xué)者多傾向于舍棄這些數(shù)據(jù),企圖獲得數(shù)據(jù)較好的重復(fù)性.這種任意舍棄不合心意的數(shù)據(jù)是不科學(xué)的.除非有充分的理由,證明某一壞數(shù)據(jù)的測(cè)得,是由于實(shí)驗(yàn)中的過(guò)失,才可以將其舍棄.若無(wú)充分的理由,則只有根據(jù)誤差理論決定數(shù)據(jù)的取舍.現(xiàn)舉例介紹一種簡(jiǎn)單的判斷法.二.誤差表示法4.可疑值的舍棄二.誤差表示法設(shè)一組數(shù)據(jù)中,可疑.則1).略去2).求各測(cè)量值的平均值和平均誤差.二.誤差表示法設(shè)一組數(shù)據(jù)二.誤差表示法3).求可疑值與平均值的偏差.4).若時(shí),則棄之.因這種觀測(cè)值存在的概率大約只有千分之一.二.誤差表示法3).求可疑值與平均值的偏差.二.誤差表示法5.有效數(shù)字例:一滴定管的讀數(shù)為32.47,其意義為——十位數(shù)為3,個(gè)位數(shù)為2,十分位上為4,百分位上為7.從滴定管上刻度看,我們知道要讀到千分位是不可能的,因刻度只刻到十分位,百分之一已為估計(jì)值.故在末位上,上下可能有正、負(fù)一個(gè)單位的出入.這末一位數(shù)可認(rèn)為不準(zhǔn)確的或可疑的,而其前邊各數(shù)所代表的數(shù)值,則為準(zhǔn)確測(cè)量的.二.誤差表示法5.有效數(shù)字二.誤差表示法在記錄某一數(shù)量時(shí),只應(yīng)保留一位不準(zhǔn)確數(shù)字,其余數(shù)均為準(zhǔn)確數(shù)字,我們稱(chēng)此時(shí)所記的數(shù)字為有效數(shù)字.1).表示法a.誤差一般一位有效數(shù)字,多不超過(guò)兩位.b.測(cè)量數(shù)與誤差的末位數(shù)對(duì)齊:122.84±0.12cm.c.用指數(shù)表示有效數(shù)字.二.誤差表示法在記錄某一數(shù)量時(shí),只應(yīng)保留一位不準(zhǔn)確數(shù)二.誤差表示法2).運(yùn)算法a.四舍五入舍去多余數(shù).b.加減時(shí),各數(shù)值小數(shù)點(diǎn)后所取的位數(shù)與其中最少者相同.c.當(dāng)數(shù)值的首數(shù)≥8時(shí),可多算一位有效數(shù)字.如9.12在運(yùn)算中可看成4位有效數(shù)字.d.乘除時(shí),各項(xiàng)的有效數(shù)位數(shù)不大于其中有效數(shù)字最低者.e.復(fù)雜計(jì)算中的中間各步,可保留各數(shù)值位數(shù)較上述規(guī)則多一位,但最后結(jié)果仍只保留其應(yīng)有位數(shù).二.誤差表示法2).運(yùn)算法§3數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示法主要有三種:列表法、作圖法、方程式法.僅介紹作圖法.用作圖法表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),能清楚地顯示出數(shù)據(jù)的特點(diǎn).如極大、極小、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、周期性、數(shù)量上的變化速率等重要性質(zhì).還可用圖形作切線、求面積,對(duì)數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的處理，用處極廣.§3數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示法一.作圖要點(diǎn)1.坐標(biāo)紙2.坐標(biāo)軸自變量:橫軸;因變量:縱軸.3.坐標(biāo)比例尺選擇1)能表示全部有效數(shù)字

這樣做可使得從圖上讀出的各物理量的精密度與測(cè)量時(shí)的精密度一致.一.作圖要點(diǎn)1.坐標(biāo)紙一.作圖要點(diǎn)2).方便易讀

圖紙每小格所對(duì)應(yīng)的數(shù)值應(yīng)便于迅速簡(jiǎn)便的讀數(shù),便于計(jì)算.軸上1cm表量1、2、適宜,表3、7、9、小數(shù),則不妥.3).合理布局

如無(wú)特殊需要（如直線外推求截矩),不用把坐標(biāo)的原點(diǎn)作為變量的零點(diǎn)，充分利用圖紙全部面積.在坐標(biāo)軸上注明該軸所代表的變量的名稱(chēng)、單位.一.作圖要點(diǎn)2).方便易讀一.作圖要點(diǎn)4.代表點(diǎn)測(cè)得的各數(shù)據(jù)在圖上的點(diǎn),叫代表點(diǎn).代表點(diǎn)除了要表示測(cè)得數(shù)據(jù)的正確數(shù)值外,還要表示它的精密度.代表點(diǎn)常以?、⊙、×等符號(hào)表示.考慮實(shí)際情況,我們統(tǒng)一規(guī)定，今后作圖中一律以“?”來(lái)表示.一.作圖要點(diǎn)4.代表點(diǎn)一.作圖要點(diǎn)5.曲線作出代表點(diǎn)后,用曲線板或曲線尺作出盡可能接近于諸實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的曲線.曲線應(yīng)光滑均勻,細(xì)而清晰.曲線不必通過(guò)所有各點(diǎn),但各點(diǎn)在曲線兩旁之分布,在數(shù)量上應(yīng)近似相等.作圖技術(shù)的好壞也將影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性.6.寫(xiě)圖名每個(gè)圖應(yīng)有簡(jiǎn)明的標(biāo)題.一.作圖要點(diǎn)5.曲線物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件二.直線的斜率(m)、截矩(b)2.二.直線的斜率(m)、截矩(b)2.三誤差分析

一切物理量的測(cè)定，可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量?jī)煞N。直接表示所求結(jié)果的測(cè)量稱(chēng)為直接測(cè)量，如用天平稱(chēng)量物質(zhì)的質(zhì)量，用量筒測(cè)量液體的體積等。若所求結(jié)果為數(shù)個(gè)測(cè)量值以某種公式計(jì)算而得，則這種測(cè)量稱(chēng)為間接測(cè)量。在間接測(cè)量中，每個(gè)直接測(cè)量值的準(zhǔn)確度都會(huì)影響最后結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過(guò)誤差分析，我們可以查明直接測(cè)量的誤差對(duì)結(jié)果的影響情況，從而找出誤差的主要來(lái)源，以便于選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法，合理配置儀器；尋求測(cè)量的有利條件。三誤差分析一切物理量的測(cè)定，可分為直接測(cè)量和間接儀器的精密度

儀器的精確度誤差分析限于對(duì)結(jié)果的最大可能誤差的估計(jì)，因而對(duì)各直接測(cè)量的量只要預(yù)先知道其最大誤差范圍就夠了。當(dāng)系統(tǒng)誤差已經(jīng)校正，而操作控制又足夠精密時(shí)，通?？梢杂脙x器讀數(shù)精密度來(lái)表示測(cè)量誤差范圍。如果沒(méi)有精度表示，對(duì)于大多數(shù)儀器來(lái)說(shuō)，最小刻度的1/5可以看作其精密度，如玻璃溫度計(jì)、液柱式壓力（壓差）計(jì)等。

儀器的精密度儀器的精確度誤差傳遞誤差傳遞(1)平均誤差與相對(duì)平均誤差的傳遞設(shè)有物理量N，由直接測(cè)量值u1,u2,...un決定：

N=f(u1,u2,....un)（１）直接測(cè)量值的平均誤差為：Δu1,Δu2,....Δun，那么ΔN可求得。（２）誤差傳遞誤差傳遞誤差傳遞

用各自變量的平均誤差Δui代替dui,并考慮最不利的情況下，直接測(cè)量的誤差不能抵消，從而引起誤差的累積，故取絕對(duì)值。上式變?yōu)椋海ǎ常ǎ保┦絻蛇吶?duì)數(shù)，再求微分得：（４）誤差傳遞用各自變量的平均誤差Δui代替dui,并考慮最不誤差傳遞運(yùn)用上式可以討論直接測(cè)量值與結(jié)果的不同函數(shù)關(guān)系時(shí)，誤差的傳遞的計(jì)算。加、減法：N=u1±u2±u3±....（５）乘、除法：N=u1.u2或N=u1/u2（６）誤差傳遞運(yùn)用上式可以討論直接測(cè)量值與結(jié)果的不同函數(shù)關(guān)系時(shí)，誤誤差傳遞乘方、開(kāi)方：N=un（７）(2)間接測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)誤差估計(jì)設(shè)函數(shù)為u=f(α,β...),式中α,β的標(biāo)準(zhǔn)誤差分別是σα，σβ...，則u的標(biāo)準(zhǔn)誤差應(yīng)為：

誤差傳遞乘方、開(kāi)方：N=un（７）(2)間接測(cè)量結(jié)果的標(biāo)誤差傳遞（８）誤差傳遞（８）§4總結(jié)：

1、目的

2、要求

3、誤差來(lái)源分類(lèi)

4、誤差表示

5、誤差傳遞分析

6、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案和方法§4總結(jié)：

1、目的

2、要求

TheEndTheEnd物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)緒論§1目的和要求

化學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué),要學(xué)好化學(xué),對(duì)實(shí)驗(yàn)卻不給以應(yīng)有重視,不認(rèn)真地動(dòng)手作實(shí)驗(yàn),是決學(xué)不好化學(xué)的.物化實(shí)驗(yàn)同無(wú)機(jī)、有機(jī)實(shí)驗(yàn)一樣，是一門(mén)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的主要有三點(diǎn).緒論§1目的和要求一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握基本方法、技能2.鍛煉能力、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度

能力：觀察現(xiàn)象,正確記錄、處理數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果.態(tài)度:嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍的態(tài)度.3.驗(yàn)證物化原理，鞏固加深對(duì)其理解

怎樣達(dá)到上述的目的?提出如下要求：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握基本方法、技能二、要求1.實(shí)驗(yàn)前1).預(yù)習(xí)

預(yù)習(xí)內(nèi)容：本實(shí)驗(yàn)的目的（實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法，儀器，要測(cè)量與記錄的數(shù)據(jù)、儀器構(gòu)造、操作步驟，思考題.）2).寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告

扼要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的目的、步驟，畫(huà)出原始數(shù)據(jù)記錄表.二、要求1.實(shí)驗(yàn)前例如：蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)原理（要簡(jiǎn)潔，扼要，不能抄書(shū)）蔗糖(A)右旋葡萄糖右旋果糖左旋水過(guò)量，此反應(yīng)可視為一級(jí)反應(yīng)積分式：例如：蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)原理（要簡(jiǎn)潔，扼要，lnCA對(duì)t作圖是一條直線，斜率的負(fù)值即k一級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)：k的單位為[時(shí)間]-1，不含濃度單位達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需時(shí)間與反應(yīng)物的初濃度無(wú)關(guān)即：積分式：lnCA對(duì)t作圖是一條直線，斜率的負(fù)值即k一級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)：?jiǎn)栴}：如何測(cè)定不同t時(shí)的蔗糖濃度CA?問(wèn)題：如何測(cè)定不同t時(shí)的蔗糖濃度CA?2、為什么可以用蒸餾水校正旋光儀的零點(diǎn)？若不進(jìn)行校正，對(duì)結(jié)果是否有影響？3、一級(jí)反應(yīng)有那些特點(diǎn)？為什么配制蔗糖溶液可以用上皿天平稱(chēng)量？2、為什么可以用蒸餾水校正旋光儀的零點(diǎn)？若不進(jìn)行校正，對(duì)結(jié)4、如何判斷一旋光物質(zhì)是右旋還是左旋？4、如何判斷一旋光物質(zhì)是右旋還是左旋？二、要求2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程1).預(yù)習(xí)報(bào)告經(jīng)審閱后，核對(duì)儀器、試劑等.如有缺損，應(yīng)及時(shí)報(bào)告老師.2).按操作規(guī)程進(jìn)行不準(zhǔn)隨意改動(dòng)、亂調(diào)試儀器.3).真實(shí)記錄數(shù)據(jù)

完全、準(zhǔn)確、整齊、清楚地作記錄.養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)記錄習(xí)慣.二、要求2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程二、要求4).交老師審查數(shù)據(jù)，簽字5).實(shí)驗(yàn)結(jié)束工作,打掃衛(wèi)生（班長(zhǎng)負(fù)責(zé)安排）6).如有壞損,及時(shí)報(bào)告，半價(jià)賠償二、要求4).交老師審查數(shù)據(jù)，簽字二、要求3.實(shí)驗(yàn)后1).認(rèn)真寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容:目的、原理(扼要地歸納寫(xiě)出）、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)果處理、作圖（要規(guī)范）、討論（或思考題）.在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格上方注明實(shí)驗(yàn)日期、氣壓、室溫.2）.數(shù)據(jù)處理二、要求3.實(shí)驗(yàn)后三.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)預(yù)習(xí):10分;實(shí)驗(yàn)操作:30分;數(shù)據(jù):10分；報(bào)告:20分.考試：30分

三.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)預(yù)習(xí):10分;注意事項(xiàng)1、每次實(shí)驗(yàn)前必須帶著做好的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提前十分鐘進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保持肅靜，不要打鬧，保證安全。2、在教師指導(dǎo)下，認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)，經(jīng)教師簽字后方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。3、離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室前，必須洗刷、整理好所用儀器，關(guān)閉水電。注意事項(xiàng)1、每次實(shí)驗(yàn)前必須帶著做好的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提2、實(shí)驗(yàn)一液體飽和蒸氣壓的測(cè)定實(shí)驗(yàn)二凝固點(diǎn)降低實(shí)驗(yàn)三雙液系圖實(shí)驗(yàn)四K不穩(wěn)常數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)五金屬相圖實(shí)驗(yàn)六電導(dǎo)法測(cè)難溶鹽的溶解度實(shí)驗(yàn)七液相平衡實(shí)驗(yàn)八溶解熱測(cè)定本學(xué)期實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一液體飽和蒸氣壓的測(cè)定實(shí)驗(yàn)二凝固點(diǎn)降低實(shí)驗(yàn)三雙液系§2誤差

由于測(cè)量時(shí)外界條件的影響,儀器的優(yōu)劣及感覺(jué)器官的限制.實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)只能到達(dá)一定的準(zhǔn)確度，即實(shí)驗(yàn)測(cè)得的值與真實(shí)值之間存在一個(gè)差值——測(cè)量誤差.在真值不知道的情況下,如何確定測(cè)量結(jié)果是否可靠,如何表示測(cè)量結(jié)果的可靠值和它的可靠程度，如何進(jìn)一步尋找實(shí)驗(yàn)發(fā)生誤差的根源，如何使測(cè)量結(jié)果足夠準(zhǔn)確等,這些問(wèn)題正是本節(jié)所要討論的內(nèi)容.§2誤差由于測(cè)量時(shí)外界條件的影一.誤差的分類(lèi)1.系統(tǒng)誤差測(cè)量結(jié)果恒偏大或恒偏小,誤差值或是不變,或是按一定的規(guī)律而變,其數(shù)值總可設(shè)法加以確定.產(chǎn)生原因:1).儀器誤差:儀器構(gòu)造不完善，如天平兩臂不等、溫度計(jì)、移液管、滴定管的刻度不準(zhǔn)等.消除方法:校正之一.誤差的分類(lèi)1.系統(tǒng)誤差一.誤差的分類(lèi)2).試劑誤差：

所用試劑純度不夠，雜質(zhì)存在有時(shí)會(huì)給結(jié)果帶來(lái)極大的影響.

消除方法：提純之3).個(gè)人誤差:

由實(shí)驗(yàn)者個(gè)人的習(xí)慣和特點(diǎn)所引起，如記錄某一信號(hào)的時(shí)間總是滯后，對(duì)顏色感覺(jué)不靈敏，滴定等當(dāng)點(diǎn)總是偏高或偏低等。消除方法：換人一.誤差的分類(lèi)2).試劑誤差：一.誤差的分類(lèi)4).方法誤差：

實(shí)驗(yàn)方法有缺點(diǎn)或采用了近似的計(jì)算公式。如由理想氣體方程式測(cè)量蒸汽的分子量時(shí),由于實(shí)際氣體對(duì)理想氣體的偏差，測(cè)得的分子量總是較實(shí)際分子量為大.

消除方法:換方法、公式

從而保證由不同的人、儀器、方法,得到相符的數(shù)據(jù).一.誤差的分類(lèi)4).方法誤差：一.誤差的分類(lèi)2.偶然誤差：相同條件測(cè)定同一物理量，測(cè)量結(jié)果在某一數(shù)值上無(wú)規(guī)則變動(dòng)，誤差符號(hào)、數(shù)值時(shí)大時(shí)小,服從正態(tài)分布規(guī)律.以多次重復(fù)測(cè)量的數(shù)據(jù)作圖,以橫坐標(biāo)表示偶然誤差σ,以縱坐標(biāo)表示各個(gè)偶然誤差出現(xiàn)的次數(shù)N,可得如下曲線:（誤差的正態(tài)分布曲線）一.誤差的分類(lèi)2.偶然誤差：正態(tài)分布在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，來(lái)自同一總體的大量的分析數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布規(guī)律正態(tài)分布在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，來(lái)自同一總體的大量的分析數(shù)據(jù)符合正0測(cè)量值的正態(tài)分布隨即誤差正態(tài)分布正態(tài)分布所反應(yīng)的隨機(jī)誤差的特點(diǎn)和規(guī)律：同一總體的測(cè)定值和隨機(jī)誤差具有相同的分布規(guī)律。對(duì)稱(chēng)性：正負(fù)誤差出現(xiàn)的幾率相等單峰性：小誤差出現(xiàn)的幾率大；大誤差出現(xiàn)的幾率小。有界性：±3

0測(cè)量值的隨即誤差正態(tài)分布所反應(yīng)的隨機(jī)誤差的特點(diǎn)和規(guī)律：同一一.誤差的分類(lèi)可見(jiàn),1).偶然誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的界限。2).絕對(duì)值小的誤差比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多.3).絕對(duì)值相同的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相同.產(chǎn)生原因:由難以控制的偶然原因造成,如測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度、氣壓的微小波動(dòng)、儀器性能的微小變化等.消除方法:多次測(cè)量，取平均值3.過(guò)失誤差:實(shí)驗(yàn)者犯了不應(yīng)犯的錯(cuò)誤而產(chǎn)生的誤差.如看錯(cuò)刻度，記錯(cuò)數(shù)據(jù)，這種誤差應(yīng)盡力避免.一.誤差的分類(lèi)可見(jiàn),1).偶然誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的界限絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差:a.絕對(duì)誤差——觀測(cè)值與真實(shí)值之差.絕對(duì)誤差=觀測(cè)值－真值b.相對(duì)誤差——誤差在真實(shí)值中所占百分?jǐn)?shù).

絕對(duì)誤差的表示單位與被測(cè)者是相同的，而相對(duì)誤差是無(wú)因次的.因此不同物理量的相對(duì)誤差可以相互比較.這樣,無(wú)論是比較各種測(cè)量的精密度或是決定測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，采用相對(duì)誤差更為方便.絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差:a.絕對(duì)誤差——觀測(cè)值與真實(shí)值之差.二.誤差表示法1.算術(shù)平均值、、…:測(cè)量值;n:測(cè)量次數(shù)在實(shí)際工作中,由于真實(shí)值不知道，所以通常進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量,求得的算術(shù)平均值作為最后的分析結(jié)果.2.平均誤差δ（德?tīng)査?/p>

i=1,2,3,…,n其中：二.誤差表示法1.算術(shù)平均值二.誤差表示法為測(cè)量值與平均值的偏差.指出：誤差和偏差具不同的含義.誤差:測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值之差;偏差:測(cè)量值與平均值之差.前者以真實(shí)值為標(biāo)準(zhǔn)，后者以平均值為標(biāo)準(zhǔn).由于任何物質(zhì)的“真實(shí)值”無(wú)法準(zhǔn)確知道，一般所知道到的“真實(shí)值”,其實(shí)是采用各種方法進(jìn)行多次平行測(cè)量所得到的相對(duì)正確的“平均值”.用這種平均值代替真實(shí)值計(jì)算誤差，得到的結(jié)果依然是偏差.所以在實(shí)際工作中，有時(shí)不嚴(yán)格區(qū)分誤差和偏差.二.誤差表示法為測(cè)量值與平均值的偏差.二.誤差表示法3.標(biāo)準(zhǔn)誤差σ(或均方根誤差)（西格馬）

平均誤差σ的優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算方便；缺點(diǎn)：可能會(huì)把質(zhì)量不高的測(cè)量掩蓋住.標(biāo)準(zhǔn)誤差σ的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)一組測(cè)量中的較大誤差或較小誤差感覺(jué)敏感;缺點(diǎn):計(jì)算較復(fù)雜.二.誤差表示法3.標(biāo)準(zhǔn)誤差σ(或均方根誤差)（西格馬）二.誤差表示法用標(biāo)準(zhǔn)誤差表示精密度要比用平均誤差好，因?yàn)閱未螠y(cè)量的誤差平方之后，較大的誤差更顯著地反映出來(lái)，這就更能說(shuō)明數(shù)據(jù)的分散程度.例:兩批數(shù)據(jù),各次測(cè)量的偏差為(1)+0.3,－0.2,－0.4,+0.2,+0.1,+0.4,0.0,－0.3,+0.2,－0.3;δ

1=0.24(2)0.0,+0.1,－0.7,+0.2,－0.1,－0.2,+0.5,－0.2,+0.3,+0.1;δ2＝0.24二.誤差表示法用標(biāo)準(zhǔn)誤差表示精密度要比用二.誤差表示法兩批數(shù)據(jù)的平均誤差均為0.24,單顯然，第二批數(shù)據(jù)較分散，其中有兩個(gè)較大的偏差?？梢?jiàn)，用平均誤差反映不出這兩批數(shù)據(jù)的好壞.用標(biāo)準(zhǔn)誤差σ來(lái)表示，就無(wú)此弊病.=0.26;=0.33二.誤差表示法兩批數(shù)據(jù)的平均誤差均二.誤差表示法4.可疑值的舍棄在測(cè)量中,?？砂l(fā)現(xiàn)有個(gè)別數(shù)據(jù)很分散,如保留它,則計(jì)算出的誤差將很大,初學(xué)者多傾向于舍棄這些數(shù)據(jù),企圖獲得數(shù)據(jù)較好的重復(fù)性.這種任意舍棄不合心意的數(shù)據(jù)是不科學(xué)的.除非有充分的理由,證明某一壞數(shù)據(jù)的測(cè)得,是由于實(shí)驗(yàn)中的過(guò)失,才可以將其舍棄.若無(wú)充分的理由,則只有根據(jù)誤差理論決定數(shù)據(jù)的取舍.現(xiàn)舉例介紹一種簡(jiǎn)單的判斷法.二.誤差表示法4.可疑值的舍棄二.誤差表示法設(shè)一組數(shù)據(jù)中,可疑.則1).略去2).求各測(cè)量值的平均值和平均誤差.二.誤差表示法設(shè)一組數(shù)據(jù)二.誤差表示法3).求可疑值與平均值的偏差.4).若時(shí),則棄之.因這種觀測(cè)值存在的概率大約只有千分之一.二.誤差表示法3).求可疑值與平均值的偏差.二.誤差表示法5.有效數(shù)字例:一滴定管的讀數(shù)為32.47,其意義為——十位數(shù)為3,個(gè)位數(shù)為2,十分位上為4,百分位上為7.從滴定管上刻度看,我們知道要讀到千分位是不可能的,因刻度只刻到十分位,百分之一已為估計(jì)值.故在末位上,上下可能有正、負(fù)一個(gè)單位的出入.這末一位數(shù)可認(rèn)為不準(zhǔn)確的或可疑的,而其前邊各數(shù)所代表的數(shù)值,則為準(zhǔn)確測(cè)量的.二.誤差表示法5.有效數(shù)字二.誤差表示法在記錄某一數(shù)量時(shí),只應(yīng)保留一位不準(zhǔn)確數(shù)字,其余數(shù)均為準(zhǔn)確數(shù)字,我們稱(chēng)此時(shí)所記的數(shù)字為有效數(shù)字.1).表示法a.誤差一般一位有效數(shù)字,多不超過(guò)兩位.b.測(cè)量數(shù)與誤差的末位數(shù)對(duì)齊:122.84±0.12cm.c.用指數(shù)表示有效數(shù)字.二.誤差表示法在記錄某一數(shù)量時(shí),只應(yīng)保留一位不準(zhǔn)確數(shù)二.誤差表示法2).運(yùn)算法a.四舍五入舍去多余數(shù).b.加減時(shí),各數(shù)值小數(shù)點(diǎn)后所取的位數(shù)與其中最少者相同.c.當(dāng)數(shù)值的首數(shù)≥8時(shí),可多算一位有效數(shù)字.如9.12在運(yùn)算中可看成4位有效數(shù)字.d.乘除時(shí),各項(xiàng)的有效數(shù)位數(shù)不大于其中有效數(shù)字最低者.e.復(fù)雜計(jì)算中的中間各步,可保留各數(shù)值位數(shù)較上述規(guī)則多一位,但最后結(jié)果仍只保留其應(yīng)有位數(shù).二.誤差表示法2).運(yùn)算法§3數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示法主要有三種:列表法、作圖法、方程式法.僅介紹作圖法.用作圖法表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),能清楚地顯示出數(shù)據(jù)的特點(diǎn).如極大、極小、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、周期性、數(shù)量上的變化速率等重要性質(zhì).還可用圖形作切線、求面積,對(duì)數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的處理，用處極廣.§3數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表示法一.作圖要點(diǎn)1.坐標(biāo)紙2.坐標(biāo)軸自變量:橫軸;因變量:縱軸.3.坐標(biāo)比例尺選擇1)能表示全部有效數(shù)字

這樣做可使得從圖上讀出的各物理量的精密度與測(cè)量時(shí)的精密度一致.一.作圖要點(diǎn)1.坐標(biāo)紙一.作圖要點(diǎn)2).方便易讀

圖紙每小格所對(duì)應(yīng)的數(shù)值應(yīng)便于迅速簡(jiǎn)便的讀數(shù),便于計(jì)算.軸上1cm表量1、2、適宜,表3、7、9、小數(shù),則不妥.3).合理布局

如無(wú)特殊需要（如直線外推求截矩),不用把坐標(biāo)的原點(diǎn)作為變量的零點(diǎn)，充分利用圖紙全部面積.在坐標(biāo)軸上注明該軸所代表的變量的名稱(chēng)、單位.一.作圖要點(diǎn)2).方便易讀一.作圖要點(diǎn)4.代表點(diǎn)測(cè)得的各數(shù)據(jù)在圖上的點(diǎn),叫代表點(diǎn).代表點(diǎn)除了要表示測(cè)得數(shù)據(jù)的正確數(shù)值外,還要表示它的精密度.代表點(diǎn)常以?、⊙、×等符號(hào)表示.考慮實(shí)際情況,我們統(tǒng)一規(guī)定，今后作圖中一律以“?”來(lái)表示.一.作圖要點(diǎn)