高考化学复习指导:有效数字
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化学实验数据的处理纵观近几年的高考化学实验试题,我们不难发现在试题中注重对学生对实验数据的分析和处理能力进行考查,而这些能力恰恰是许多学生所欠缺的,因此这类试题是考试中容易失分的一类试题。
要解答好此类试题,要求平时的实验课上多亲自体验实验探究的过程,多动手实验,并做到实验前进行实验预习和认真填写实验报告的好习惯,对实验中获得的数据能正确进行分析,并寻找出规律。
对异常数据进行探究,或进行剔除或发现真知。
另外在复习过程中可通过做一些定量实验来提高学生的数据处理能力,切忌为了赶复习进度和完成教学任务,对实验分析只是纸上谈兵。
一、有效数字的概念和表示方法有效数字是指在分析工作中实际能测量到的数字,也包括最后一位估计出来的数字。
在有效数字中,数2.5、2.50、2.500的含义是不同的,它们分别代表两位、三位、四位有效数字。
数2.5表示数字 5 是不可靠的,而数2.50、2.500则表示最后一位0 是不可靠的。
因此,小数最后的零是有意义的,不能随便舍去或添加。
但是,小数的第一个非零数字前面的零是用来示小数点位置的,不是有效数字。
思考:0.730有 3 位有效数字;0.0703有 3 位有效数字;0.00703有 3 位有效数字;单位换算时,有效数字的位数不能改变,如16.82L用mL作单位时,应写成有16.82×103 mL,同理2.80mL用L作单位时,应写成有 2.80×10-3L。
二、仪器的精度在任何一个物理量的测量中,无论使用多么精密的仪器,所测结果与真实值总是有差别的,是近似的。
但测量数据所保留的有效数字应与所用仪器的准确度相一致。
例如托盘天平称物体的质量为10.4g,不能写成10.40g。
在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置,对于常用的仪器可按上述方法读数:①、最小分度是"1"的仪器,按十分之一估读。
如最小刻度是lmm的刻度尺,测量估读到0.1mm②、最小分度是"2"或"5'的仪器,测量误差出现在同一位上,同一位分别按二分之一或五分之一估读,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格估读。
高三化学计划化学实验中的数据处理与分析方法在高三化学学习中,学生们需要通过进行化学实验来巩固理论知识,并培养科学实验的能力。
对于化学实验来说,正确处理和分析实验数据是至关重要的一环。
本文将介绍在高三化学计划化学实验中常用的数据处理与分析方法。
一、有效数字与误差分析在进行实验时,测量所得到的数据通常都具有误差。
因此,在进行数据处理时,需要对数据的精确性进行评估,并确定有效数字。
有效数字是指有效位数,是一部分数字,还包括估计的最后一位数字。
规则是:所有非零数字都是有效数字;所有零之前的数字不是有效数字;所有在数字间的零也是有效数字;在小数点后的零,如果是指示某一精确数字后面位置的,则是有效数字;如果只是为了加深数字的印象,那么它就不是有效数字。
在计算实验数据时,还需要注意误差的影响。
常见的误差有系统误差和随机误差。
系统误差在每次实验中都有相同的偏移,而随机误差是随机出现的,可能引起一次实验中数据的波动。
二、平均值的计算与评估在实验中进行多次测量,目的是为了获取更准确的结果。
因此,我们需要对测量的结果进行平均,以减小误差的影响。
计算平均值的方法是将多次测量的结果相加,然后除以测量次数。
例如,如果进行了5次测量,测量结果分别为2.1、2.3、2.2、2.4和2.0,则平均值为(2.1+2.3+2.2+2.4+2.0)/5=2.2。
评估平均值的准确性可以使用标准偏差。
标准偏差越小,代表数据的离散程度越小,结果越准确。
标准偏差的计算公式可以通过相关的统计软件进行计算,或者参考数理统计学的相关知识。
三、图表的制作与分析图表在数据处理和分析中起到重要的作用。
通过图表的制作,可以更直观地展示实验结果。
常用的图表包括直方图、折线图和散点图。
直方图可以用于显示一组数据的分布情况,可以帮助我们了解数据的集中趋势、离散程度和偏态情况。
折线图可以用于显示数据的变化趋势,适合于表示时间序列或其他连续变量的数据。
散点图常用于表示两组变量之间的相关关系,可以帮助我们判断变量之间是否存在线性关系。
化学有效数字的定义【化学有效数字的定义】嗨,亲爱的小伙伴们!不知道大家在学习化学或者做化学实验的时候,有没有被“有效数字”这个概念搞得有点晕头转向?别担心,今天咱们就来好好聊聊这个看似复杂,其实很有趣的化学有效数字!其实啊,化学有效数字简单来说就是在化学测量和计算中,能够反映测量准确程度的数字。
比如说,你用尺子量一块橡皮的长度是 5.2 厘米,这里的 5.2 就是有效数字。
那咱们来具体说说有效数字的关键点。
首先,核心特征有这么几个。
一是可靠性,就像你称出一个苹果的重量是 250 克,这 250 就是可靠的测量结果。
二是确定性,比如你用滴定管读出的溶液体积是 25.00 毫升,小数点后面的两位都是确定的。
三是位数限制,比如 pH 值为 4.5,有效数字就只有两位。
接下来,咱们说说容易混淆的概念。
化学有效数字和数学中的精确数字不太一样。
在数学里,5.20 和 5.2 可能没太大区别,但在化学中,5.20 表示测量更精确。
那化学有效数字是怎么来的呢?它的起源可以追溯到科学测量对准确性的追求。
早期的化学实验,测量手段比较粗糙,有效数字的概念还不明确。
随着技术进步,测量工具越来越精密,对有效数字的规定也就越来越严格。
在当下,化学有效数字的重要性不言而喻。
在科研中,准确记录和处理有效数字能保证实验结果的可靠性和可重复性。
在日常生活里也有它的影子哦!比如你买食品,上面的营养成分表中的数字就涉及有效数字。
在工业生产中,控制产品质量时,对各种成分含量的测量和计算都得严格遵循有效数字的规则。
对于学生来说,考试和实验报告中正确处理有效数字也是得分的关键。
总结一下,化学有效数字就是能反映化学测量准确程度的数字,它对化学研究和实际应用都非常重要。
那展望未来,随着科技的不断发展,测量精度越来越高,有效数字的规定会不会有新的变化呢?这真是个值得期待的问题!。
2017高考考前30天化学科能力提升秘籍之二高考中有效数字及其处理高考题中的有效数字,又是一个容易被忽略的问题。
不仅考生易忽略,甚至很多学校在教学中也不重视。
实际上,新课标高考卷对计算结果的有效数字有明确的要求。
掌握有效数字的好处1、计算结果与标准答案一致,避免失分2、节省计算时间,高考中的理综合科目,时间就是分数【高考题例】例1、(2014新课标2节选)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(—a100%⨯样品起始质量点固体质量即样品起始质量)的残留固体,若a点固体组成表示为PbO x或mPbO2·nPbO,列式计算x值和m:n值_ _。
解析:由题意可知损失的质量为氧元素,所以(2-x)×16=239 4.0%⨯。
或者根据PbO2PbOx +22x-O2↑,有22x-×32=239 4.0%⨯。
无论怎样列式,均可得计算式x=239 4.0%16⨯-2。
关键问题是:计算结果保留几位有效数字?我们平时遇到的计算题,有的要求保留小数点后几位,有的干脆没有要求,算出几位数字就写几位。
甚至有同学计算结果直接使用分数,这在计算题中肯定是不得分的。
本题如果计算出的数字都保留,则x=2-0.5975=1.4025。
但实际上,题中通过4.0%这一信息,已经提示保留两位有效数字。
所以x=1.4即可。
只有x=1.4,第二个小问题才能求出m:n=3:2我们把“计算结果保留几位有效数字?”这一问题分解为以下几个小问题:1、什么是有效数字?2、怎样确定有效数字位数?3、计算过程中如何处理有效数字?4、最终结果保留几位有效数字?[思考]托盘天平、滴定管、量筒的有效数字?21、有效数字:是指在分析工作中实际能够测量到的数字。
包括最后一位估计的,不确定的数字。
例如,测得物体的长度5.15cm 。
5.15就是测量的有效数字。
规定有效数字是为了体现测量值和计算结果实际达到的准确度 2、有效数字的位数判断1)从一个数的左边第一个非0数字起,到末位数字止,所有的数字都是这个数的有效数字。
分析化学有效数字的规定分析化学有效数字的规定1.有效数字及其运算规则1. 1有效数字1. 定义有效数字就是实际能测到的数字。
有效数字的位数和分析过程所用的分析方法、测量方法、测量仪器的准确度有关。
我们可以把有效数字这样表示。
有效数字=所有的可靠的数字+ 一位可疑数字表示含义:如果有一个结果表示有效数字的位数不同,说明用的称量仪器的准确度不同。
例:7.5克用的是粗天平7.52克用的是扭力天平7.5187克用的是分析天平2. “0”的双重意义作为普通数字使用或作为定位的标志。
例:滴定管读数为20.30毫升。
两个0都是测量出的值,算做普通数字,都是有效数字,这个数据有效数字位数是四位。
改用“升”为单位,数据表示为0.02030升,前两个0是起定位作用的,不是有效数字,此数据是四位有效数字。
3. 规定(1).自然数可看成具有无限多位数(如倍数关系、分数关系);常数亦可看成具有无限多位数,如℮、π。
(2). pH、pM、lgc、lgK等对数值,有效数字由尾数决定例: pM=5.00 (二位) [M]=1.0×10-5 ;PH=10.34(二位);pH=0.03(二位)(3). 不能因为变换单位而改变有效数字的位数注意:首位数字是8,9时,有效数字可多计一位, 如9.83―四位。
1. 2数字修约规则(“四舍六入五成双”规则)规定:当尾数≤4时则舍,尾数≥6时则入;尾数等于5而后面的数都为0时,5前面为偶数则舍,5前面为奇数则入;尾数等于5而后面还有不为0的任何数字,无论5前面是奇或是偶都入。
例:将下列数字修约为4位有效数字。
修约前修约后0.526647--------0.52660.36266112------0.362710.23500--------10.24250.65000-------250.618.085002--------18.093517.46--------3517注意:修约数字时只允许一次修约,不能分次修约。
高中化学竞赛-有效数字及化学计算一、有效数字1.有效数字是指在实验工作实际能测量到的数字。
在实验记录的数据中,只有最后一位是估计的,这一位数字叫不定数字。
例如读滴定管中的液面位置数时,甲可能读为21.32mL,乙可能读为21.33mL,丙可能读为21.31mL。
由此可见21.3mL是滴定管上显示出来的。
因实验者不同,可能得到不同的估计值,但这一位估计数字却是客观存在的,因此它是有效数字。
也就是说有效数字是实际测到的数字加一位估读数字。
2.有效数字的定义:从第一位非零的数字开始,到最后一位数字为止,在数字中间和最后的零都计算在内。
例如:0.003,4×1081位有效数字0.20,pH =6.70 2位有效数字4.44,15.3 % 3位有效数字110,88 准确数字或有效数字位数不确定(1)数据中的“0”是否为有效数字,要看它的作用。
如果作为普通数字使用,它就是有效数字;作为定位用则不是有效数字。
例如,滴定管读数22.00mL,其中两个“0”都是测量数字,为四位有效数字。
如果改用升表示,写成0.02200L,这时前面的两个“0”仅作定位用,不是有效数字,而后面的两个“0”仍为有效数字,此数仍为四位有效数字。
单位转换时,有效数字的位数不能改变,如25.0mg改写成以μg为单位时,应写成2.50104μg,不能写成25000μg。
(2)对于非测量所得的数字,如倍数、分数关系等,他们可视为无限多位有效数字。
例如:氧气的分子量为16.00×2=32.00,并不能因为“2”是一位有效数字,而结果也取一位有效数字。
另外,从lg6.02=0.780以及lg(6.02×1023)=23.780可以看出,23.780中,其整数部分23其实是指10的23次方,并不表明有效数字,所以,23.780在表示对数时只有3位有效数字。
同理,pH=12.68也表示有2位有效数字。
可见,pH、pKa、pKb、pM、lgK等对数值的的有效数字,只由小数点后的位数决定,与小数点前的位数无关,因小数点前的数是10的次方。
教案标题:有效数字在大学化学中的应用教学目标:1. 理解有效数字的概念和意义;2. 掌握有效数字的运算规则;3. 能够正确运用有效数字进行化学计算和实验数据的处理。
教学内容:1. 有效数字的定义和表示方法;2. 有效数字的运算规则;3. 有效数字在化学计算和实验数据处理中的应用实例。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 提问:在进行化学实验和计算时,为什么需要关注有效数字?2. 引导学生思考有效数字的重要性和作用。
二、讲解有效数字的定义和表示方法(15分钟)1. 讲解有效数字的概念,即一个数中从第一个非零数字开始到最后一个数字为止的所有数字都是有效数字。
2. 举例说明有效数字的表示方法,如1.23、2.345、3.4567等。
三、讲解有效数字的运算规则(20分钟)1. 加减法运算:结果的有效数字位数应与参与运算的数中有效数字位数最少的相同。
2. 乘除法运算:结果的有效数字位数应与参与运算的数中有效数字位数最多的相同。
3. 幂次方运算:结果的有效数字位数应与底数中的有效数字位数相同。
4. 举例说明有效数字的运算规则,并进行练习。
四、有效数字在化学计算和实验数据处理中的应用实例(20分钟)1. 举例说明有效数字在化学计算中的应用,如溶液浓度的计算、反应物物质的量的计算等。
2. 举例说明有效数字在实验数据处理中的应用,如实验误差的分析、实验结果的可靠性评估等。
五、课堂练习(15分钟)1. 布置练习题目,让学生运用有效数字进行化学计算和实验数据处理。
2. 引导学生思考和讨论练习过程中遇到的问题和解决方法。
六、总结和展望(5分钟)1. 总结有效数字的概念、表示方法和运算规则。
2. 强调有效数字在化学实验和计算中的重要性。
3. 展望有效数字在其他科学领域中的应用和意义。
教学评价:1. 学生能够理解有效数字的概念和意义;2. 学生能够掌握有效数字的运算规则;3. 学生能够正确运用有效数字进行化学计算和实验数据的处理。
高考化学复习指导:有效数字1、有效数字有效数字是指在化学分析工作中实际能测量到的数字。
所谓能够测量到的是包括最后一位估计的、不确定的数字。
有效数字是由全部准确数字和最后一位(只能是一位)不确定数字组成,它们共同决定了有效数字的位数。
例如,用分析天平称得坩锅的质量为18.0034 g,它有六位有效数字。
由于分析天平能够准确地称至±0.0001 g。
因此,该坩锅的质量应为18.0034±0.0001 g。
例如,用普通滴定管测得液体体积为21.05 mL,它有四个有效数字,由于滴定管能准确地测至0.1 mL,估计至0.01 mL,因此,该液体的体积应为21.05±0.01 mL。
由于有效数字的最后一位是不准确的,所以,这一位数字就是“不确定数字”。
在记录实验数据或计算结果时,要注意所保留的有效数字要与所用仪器的精密度相一致。
例如,用最小测量刻度为0.1 g的托盘天平称得物质的质量为6.2 g,就不能写成6.20 g。
有效数字位数的多少反映了测量的准确度,在测定准确度允许的范围内,数据中有效数字的位数越多,表明测定的准确度越高。
2、有效数字的位数简单地说,从左边第一个不是0的数字起的所有数字都叫做这个数的有效数字。
如:0.0045两位有效数字0.0040两位有效数字123三位有效数字0.123三位有效数字3.005四位有效数字 3.500四位有效数字⑴有效数字中只应保留一位不确定数字,因此在记录测量数据时,只有最后一位有效数字是不确定数字。
⑵“0”的意义:如0.015,0.0150,0.7809。
在数字前面的“0”起定位作用,不是有效数字;数字中间的“0”都是有效数字;数字后面的“0”,一般为有效数字。
⑶对于非测量所得的数字,如倍数、分数关系和一些常数π、e,它们没有不确定性,其有效数字可视为无限多位。
⑷对数中的有效数字:由小数点后的数字确定如:logN=8.9(一位有效数字)pH=10.42(两位有效数字),故[H+]=3.8×10-113、有效数字的修约规则在处理分析数据时,根据测量数据的精度和有效数字的运算规则,合理地保留有效数字,叫做有效数字的修约。
【修约规则:四舍六入五成双】四舍:0.324 保留两位有效数字时为 0.32六入:0.326 保留两位有效数字时为 0.33五成双:0.785 保留两位有效数字时为 0.780.775 保留两位有效数字时为 0.78注意:5之后有大于0的数字则入,如 0.7851 保留两位有效数字时为 0.79。
例:如下组数据保留三位有效数字45.77 = 45.8 43.03 = 43.0 38.251 = 38.3 47.15 = 47.24、有效数字的运算法则在计算测定结果之前,先根据运算方法(加减或乘除)确定欲保留的位数,然后按照数字修约规则对各测定值进行修约,先修约,后计算。
①加减法:当几个数据相加或相减时,它们的和或差保留几位有效数字,应以小数点后位数最少(即绝对误差最大)的数为依据。
例1:50.1 + 1.45 + 0.5812 = ?修约为:50.1 + 1.4 + 0.6 = 52.1先修约后计算,结果相同而计算简捷。
例2:12.43 + 5.765 + 132.812 = ?修约为:12.43 + 5.76 + 132.81 = 151.00例3:18.2154 + 2.563 + 4.55 + 1.008 = ?修约为:18.22 + 2.56 + 4.55 + 1.01 = 26.34②乘除法:对几个数据进行乘除运算时,它们的积或商的有效数字位数,应以其中相对误差最大的(即有效数字位数最少的)那个数为依据。
例1:0.0121× 25.64 × 1.05782 = ?修约为:0.0121×25.6×1.06 = 0.328例2: 2.5046 × 2.005 ×1.52 = ?修约为: 2.50×2.00×1.52 = 7.60例3:0.0121× 25.64 × 5 = ?修约为:0.0121×25.6× 5 = 1.55【注意】⑴在大量数据的运算中,为使误差不迅速积累,对参加运算的所有数据,可以多保留一位可疑数字(多保留的这一位数字叫“安全数字”)。
待得到最后结果时,再弃去多余的数字。
例: 5.2727 + 0.075 + 3.7 + 2.12 = ?修约为: 5.27+ 0.08 + 3.7 + 2.12= 11.17 = 11.2⑵非测量值(系数、倍数、分数等)可看成无限位有效数字。
例:计算K2Cr2O7的摩尔质量(相对原子质量K:39.0983 Cr:51.996 O:15.9996)39.0983 × 2 + 51.996× 2 + 15.9996 × 778.1966 103.992 111.9972= 78.197 + 103.99 + 112.00 (按乘除运算修约后所得)= 78.20 + 103.99 + 112.00(按加减运算修约后所得)= 294.19⑶运算时若第一位有效数字大于或等于8时,可多记一位有效数字。
如在滴定分析中,欲配制 0.1000 mol/ L标准溶液,最终标定的结果若是 0.0987 mol/L,此时认为它是四位有效数字。
练习1.(2009浙江卷)为了分析某实验残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是: 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O某同学称取5.000 g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定。
达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是_______________。
2. (1995全国卷)已知某混合物气体的成分按体积分数计算是:80.0% CH4,15.0% C2H4和5.00% C2H6。
试计算0.500 mol该混合气体的质量和在标准状况下的密度。
3.常温下,将20.0 g 14.0%的NaCl溶液,跟30.0 g 24.0%的NaCl溶液混合,得到密度为1.15 g / cm3的混合溶液。
计算:(1)该混合溶液的溶质的质量分数;(2)该溶液的物质的量浓度。
4. (1997全国卷)将8.8 g FeS固体置于200 mL 2.0 mol•L-1的盐酸中,以制备H2S 气体。
反应完全后,若溶液中H2S的浓度为0.10 mol•L-1,假定溶液体积不变,试计算收集到的H2S气体的体积(标准状况)5.(2004上海卷)黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取铜的主要原料。
取12.5 g黄铜矿样品,经测定含3.60 g硫(杂质不含硫),矿样中CuFeS2含量为。
6. (2002广东卷)向300 mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体,充分反应后,在减压低温下蒸发溶液,得到白色固体。
请回答下列问题:(1)由于CO2通入量不同,所得到的白色固体的组成也不同,试推断有几种可能的组成,并分别列出。
(2)若通入CO2气体为2.24 L(标准状况下),得到11.9 g的白色团体。
请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的,其质量各为多少?所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少?答案:1、 4.480%2、 9.25g 0.826g/L3、 20.0% 3.93 mol / L4、1.8 L5、82.8%6、(1)① K 2CO 3+KOH ② K 2CO 3 ③ K 2CO 3+KHCO 3 ④ KHCO 3(2) 由:① CO 2+2KOH =K 2CO 3+H 2O ② CO 2+KOH =KHCO 322.4 L(标态) 1.00 mol 即138 g 22.4 L(标态) 1.00 mol 即100 g2.24 L(标态) 0.100 mol 即13.8 g 2.24 L(标态) 0.100 mol 即10.0 g 因为 13.8 g >11.9 g >10.0 g所以,得到的白色固体是 K 2CO 3和KHCO 3的混合物。
设白色固体中 K 2CO 3 和KHCO 3的物质的量分别为x ,y ,即① CO 2+2KOH =K 2CO 3+H 2O ② CO 2+KOH =KHCO 3x 2x x y y y x +y =1-L 22.4mol L 24.2 =0.100 mol (CO 2) 138 mol / L ×x +100 mol / L ×y =11.9 g (白色固体)解此方程组,得x =0.0500 mol (K 2CO 3)y =0.0500 mol (KHCO 3)故白色固体中 ,K 2CO 3 质量为 138 mol / L ×0.0500 mol =6.90 g KHCO 3质量为 100 mol / L ×0.0500 mol =5.00 g消耗 KOH 物质的量为2x +y =2×0.0500 mol +0.0500 mol =0.150 mol故所用KOH 溶液物质的量浓度为0.300Lmol 150.0=0.500 mol / L。