高中化学有效数字的教学探索与导向 陈洪生

  • 格式:doc
  • 大小:214.00 KB
  • 文档页数:3

高中化学有效数字的教学探索与导向
陈洪生福建省厦门市第六中学
一、教材表述
—个近似数,四舍五入到那—位,就说这个近似数值精确到那—位。

从左第—个不是0的数字起,到精确到的数位止,所有的数字,都叫做这个数的有效数字。

二、教学探索
在进行有效数字教学时,先复习数学教材中的有效数字表述很有必要。

化学有效数字含义在实验中能够准确测定的有实际意义的数字。

高中化学有效数字的教学目标,可以归纳为:(1)能够确定有效数字的位数;(2)能够根据测量仪器的准确位数加上—个估计位数,正确反映测量结果的准确程度。

如,能够给量筒或滴定管液体的体积以正确的读数或记录;(3)能够根据试题给定的多个有效数字进行合理的运算,并且正确表示运算结果。

鉴于上述三点教学目标,我进行下面相应比较深入浅出的讲解,收到了较好的教学效果。

Ⅰ、有效数字位数的确定
“0”在数字前面只作定位用,不是有效数字的位数;“O”在数字中间和后面,是有效数字位数。

常量分析使用普通滴定管,最小刻度为0.1mL,因此,:在0.1mL以上的体积都是准确的,而0.1mL以下,则由于没有刻度,只能进行估计,约为0.1mL 的十分之几,如读(记)数24.62mL,说明O.02mL是估计的。

最后一位的估计值是有一定误差的,但又不是凭空臆造的。

因此,也是有一定实际意义,称为可疑位数。

有效数字的位数,应为准确的位数加上一个可疑位数,据此,常用滴定管读(记)数应到小数点后第二位。

又如,用托盘天平称量时,准确数为克位,O.1g 的数就是估计的,因此托盘天平读(记)数应到小数点后—位。

用万分之一天平称量时,小数点后三位都是准确的,只有第四位是可疑的,因此,万分之一天平读(记)数应到小数点后第四位。

总之,读(记)测量数据时,要根据测量仪器的准确位数加上一个估计位数,才能正确反映测定的准确程度。

Ⅲ、有效数字的运算规则
有效数字运算结果只能保留—位可疑数字。

(1)几个数相加或相减其和或差的有效数字,以各数中小数点后位数最少(绝对
误差最大)的决定。

如:0.4271+10.56+7.214=0.43+10.56+7.21=18.20
(三数中小数点后位数最小数是10.56决定和的有效数字表示到小数点后第二位) (2)几个数相乘或相除其积或商的有效数字,以各数中有效数字位数最少(相对误差最大)的决定。

如:lO.32×O.123×3.1751=10.3×0.123×3.18=4.03
(三数中有效数字位数最少数是0.123决定积的有效数字取三位) 三、教学导向
高考试题的有效数字及参考答案是有效数字的教学导向。

[1998年高考试题]过氧化钙是—种安全无毒的氧化物,通常含有部分CaO ,且带有数量不等的结晶水。

为分析某过氧化钙样品的组成,进行了如下实验。

①称取0.270 g 样品,灼热使之完全分解,生成CaO 、02和H 2O ,得到的O 2在标准状况下体积为为33.6mL 。

②另取0.120 g 样品,溶于稀盐酸,加热煮沸,使生成的H 202完全分解。


后将溶液中的Ca 2+
完全转化成CaC 204沉淀,经过滤洗涤后,将沉淀溶于热的稀硫酸,用O.0200 mol ·L -1KMnO 4溶液滴定,共用去31.O mL KMnO 4溶液。

化学方程式如下:
(1)写出CaO 2受热分解的化学方程式。

(2)计算样品中CaO 2的质量分数。

(3)计算样品中CaO 2·xH 20的x 值. 参考答案:
(1)2CaO==2CaO+02
(题给33.6;72.O ;O.270均三位有效数字,其积或商应取三位有效数字。

)
(3)(CaC 2O 4)物质的量=Ca 2+物质的量=31.O×10-3
×0.0200×5/2 =O.00155mol (题给33.0;0.02000均三位有效数字,5/2来自化学方程式中的系数(不定位),其积或商应取三位有效数字。

)
其中,CaO 2所含的Ca 2+物质的量=
CaO 的质量= (0.0015-0.00133)×56.O =0.012 g (运算过程得到O.00022,它与56.O 的积应以有效数字位数最少的O.00022决定,故积表为0.012,不表为0.0120)
H 20的质量=O.120-0.120×80.0%-0.012=0.120-0.0960-0.012 =O.024-0.012 =O.012 g
(运算过程得到O.0960,它与0.120这差应以小数点后位数最少的0.120决
定,故差表为0.024,不表为0.0240)。