1.1滴定分析数据处理（课件）-《化工分析技术》同步精品课堂（化工版）

项目一 滴定分析数据处理 《化学分析技术》 化学工业出版社 1 CONTENTS 目录 01 学习目标 02 导入情景 03 新知新学 04 小试牛刀 05 课堂小结 06 作业布置 知识目标 1.理解定量分析中准确度与误差、精密度与偏差的关系。 2.能理解定量分析中准确度、精密度的关系。 3.能够正确分析定量过程中产生误差的原因，提出减免方法。 能力目标 1.会正确记录测量数据、正确计算和保留分析结果的有效数字。 2.能够正确记录测量数据、正确计算和保留分析结果的有效数字。 情感目标 1.能够对滴定分析数据处理产生兴趣 2.在实验数据处理能够产生严谨性和科学性态度 3.对测量数据、正确计算和保留分析结果保持责任感和自信心。 学习目标 01 在进行这样的精确测量时，我们如何确保结果的准确性和可靠性？ 如果在实验过程中遇到了异常数据，我们该如何处理？ 导入情景 02 一、准确度和误差 新知学习 03 准确度：准确度是指测定值与真值(即标准值)相接近的程度。 ① 测定值(x)化学检验人员根据测定对象的性质，选用一定的分析方法测定所得的数据，即分析结果。 ②真值()某一物质本身具有的客观存在的真实数值称为真值。 01 一、准确度和误差 新知学习 03 ①绝对误差(E)，测定值(x)与真值(μ)之差称为绝对误差，即E=X-μ 误差 平均值：设一组数据n次测定值分别为x、、…、x，其算术平均值简称平均值。 平均值 02 03 二、精密度与偏差 新知学习 03 01 精密度：化学检验中各次平行测定结果间相接近的程度称为精密度。 02 偏差(d)：偏差是指个别测定值(xi)与几次平行测定结果平均值的差值，用于衡量测定结果精密度的高低。 三、有效数据处理运算 新知学习 03 有效数字：有效数字指实际能测量到的数字，只允许数据的末位数欠准。所有准确数字和一位可疑数字(实际能测到的数字) 01 有效位数及数据中的“0” 1.0005 五位有效数字 0.5000 31.05% 四位有效数字 0.0540 1.86 三位有效数字 0.0054 0.40% 两位有效数字 0.5 0.002% 位有效数字 三、有效数据处理运算 新知学习 03 有效数字的表达及运算规则 ① 记录一个测定值时，只保留一位可疑数据。 ②整理数据和运算中弃取多余数字时，采用“数字修约规则”。 ③ 加减法 以小数点后位数最少的数据的位数为准。 ④乘除法由有效数字位数最少者为准，即取决于相对误差最大的数据位数。 ⑤对数对数如pH、lgK或pK,等对数值，有效数字仅取决于小数部分数字的位数即有效数字位数与真数位数一致。 四、可疑数据的取舍 新知学习 03 在分析工作中，以正常和正确的操作为前提，通过一系列平行测定所得到的数据中，有时会出现某一个数据与其他数据相差较大的现象，这样的数据是值得怀疑的，称这样的数值为可疑值。 1.Q检验法(3~10次测定适用，且只有一个可疑数据) (1)将各数据从小到大排列:x1，x2…，xn; (2)计算x大-x小即 xn-x1; (3)计算x可-x邻; (4)计算舍弃商 01 四、可疑数据的取舍 新知学习 03 (5)根据n和P查Q值表得Q表 (6)比较Q表与Q计 若: Q计≥Q表 可疑值应舍去 Q计<Q表 可疑值应保留 四、可疑数据的取舍 新知学习 03 4d 检验法： 用4d法判断可疑值取舍时，先求出除可疑值以外的其余数据的平均值x和平均偏差d，再将可疑值与平均值比较，若其绝对偏差大于4d，则可疑值应舍去，否则应保留。 (1)算数平均值： (2)平均误差: (3)计算可疑值与平均值差的绝对值D： 02 五、化学检验报告的编写 新知学习 03 化学检验结果的数据不但能表达试样中待测组分的含量，还能反映出测量的准确度。 具体要求: (1)记录要用记录本或原始记录单。 (2)原始记录要用黑色水笔书写。 (3)原始记录中要写明检验日期、检验名称、检验次数、检验数据及检验人。 (4)原始记录不能随意划改，如需要更改记录错误的数据，应在作废数据下面画条形水平线。 六、滴定误差 新知学习 03 滴定误差又称终点误差。滴定分析中，利用指示剂的变色来确定滴定终点，滴定终点与等当点不一致时所产生的误差，称为终点误差，它表示该滴定方法的系统误差。 滴定误差是容量分析误差的重要来源，是采用任何滴定方法时首先要考虑的问题。除滴定误差外，试样的称重、溶液体积的测量、指示剂的消耗等也会影响容量分析的准确度，并带来一定的误差。 六、滴定误差 新知学习 03 影响因素: （1）试样的称量，根据不同滴定分析要求的精准度，若天平的精确度不能达到指定的要求，就会造成实际重量与称量重量的误差，从而引起实际滴定终点与要求的不符合，造成后续的计算误差。 （2）指示剂，对一定的体系来说，终点离等当点愈近，滴定误差就愈小，因此应当根据等当点的情况来选择合适的指示剂。 尝试解答下面习题 题目 1：在同一分析天平上称取两份试样的质量分别为1.6380g和0.1637g，假定两者的真实质量分别是1.6381g和0.1638g，试计算两份试样称量的绝对误差。 答案：E1=1.6380g-1.6381g=0.0001g E2=0.1637g-0.1638g=0.0001g 在此题中，两份试样的质量相差10倍，而称量的绝对误差相同，显然无法用绝对误差判断两份试样称量准确度的高低，必须用相对误差进行评判。 小试牛刀 04 尝试解答下面习题 小试牛刀 04 题目 2：在实际中，一般要求化学分析的相对误差≤0.1%，为了满足此要求，在万分之一的分析天平上称取的质量(g)至少应为多少?滴定消耗的标准溶液的体积(mL)至少应是多少? 答案：分析天平称量的误差是士0.0001g，要使称量相对误差≤0.1%，则 x100%≤0.1%,m≥0.2g 常量滴定管的读数误差是士0.01mL，要使滴定相对误差≤0.1%，则 x100%≤0.1% V≥20mL 尝试解答下面习题 小试牛刀 04 题目 3：有效数字“12.00”中的有效数字个数是（ ）？ A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 答案：C 解析：有效数字包括所有非零数字以及末尾的零（如果它们用于表示精度）。在“12.00”中，四个数字都是有效数字。 尝试解答下面习题 小试牛刀 04 题目 4：用Na2CO3:基准物标定盐酸时，四次平行标定结果(mol/L)为:0.5050、0.5042、0.5086、0.5051，使用4d法判断可疑值0.5086是否应舍去。 答案：不计可疑值0.5086，其余数据的平均值和平均偏差分别为: x=0.5048，d=0.00037, 4d=0.00148 可疑值与平均值的绝对偏差为 0.5086-0.5048=0.0038>47 则故数据0.5086应舍去。 尝试解答下面习题 小试牛刀 04 题目 5：在化学分析中，使用4d检验法时，“d”通常指的是（ ）？ A. 数据的标准偏差 B. 数据之间的平均差 C. 数据的最大值与最小值之差 D. 数据中某一特定值的偏差 答案：A 解析：在4d检验法中，“d”通常指的是数据的标准偏差，用于判断某个数据点是否为可疑数据。 尝试解答下面习题 小试牛刀 04 题目 6：编写化学检验报告时，以下哪项不是必须的（ ）？ A. 实验原理 B. 实验步骤 C. 数据分析方法 D. 实验所用试剂的品牌名称 答案：D 解析：实验所用试剂的品牌名称通常不是化学检验报告中的必须内容，而实验原理、实验步骤和数据分析方法是必须包含的。 尝试解答下面习题 小试牛刀 04 题目 7：在滴定分析中，为了提高测量结果的准确度，以下哪个措施是无效？ A. 使用更高精度的仪器 B. 增加平行测定的次数 C. 提高滴定终点的判断精度 D. 随意更改实验数据 答案：D 解析：随意更改实验数据是违反科学诚信的行为，不能提高测量结果的准确度。 尝试解答下面习题 小试牛刀 04 题目 8：关于有效数字的修约规则，以下哪个说法是错误的（ ）？ A. 修约时应尽量使最后一位数字是偶数 B. 修约后的数字位数应比原数少 C. 修约时不得连续进行多次 D. 修约时应根据保留位数后的第一位数字进行“四舍五入” 答案：B 解析：修约后的数字位数不一定比原数少，它取决于所需的精度和修约规则。 尝试解答下面习题 小试牛刀 04 题目 9：下列数据含几位有效数字 ①1000 ②0.4048 ③0.00501 ④pH=6.28 ⑤28.17% 尝试解答下面习题 小试牛刀 04 解析： 1000：这是一个整数，没有小数部分。共有1、0、0、0共4位，但通常我们认为整数末尾的零不增加有效数字的位数。因此，通常认为1000有1位有效数字。 0.4048：这是一个小数，有效数字是4、0、4、8，共4位。 0.00501：同样是一个小数，有效数字是5、0、1，共3位。注意，虽然前面有两个零，但它们不是有效数字的一部分，但尾随的零（0.00501中的最后一个0）是有效数字的一部分，因为它表示了精度。 pH=6.28：pH值通常表示为两位小数，因此有效数字是6和2、8，共3位。 28.17%：百分比值的有效数字计算与小数相同。这里的有效数字是2、8、1、7，共4位。 课堂小结 05 在本节课中，我们深入学习了滴定分析数据的处理方法。了解了误差的概念，以及准确度与误差、精密度与偏差的关系。滴定误差又称终点误差。滴定分析中，利用指示剂的变色来确定滴定终点，滴定终点与等当点不一致时所产生的误差，称为终点误差，它表示该滴定方法的系统误差。从理论上讲，滴定应在到达等当点时结束，但实际上很难正好滴定到这一点，因此滴定误差总是存在的。滴定误差是容量分析误差的重要来源，是采用任何滴定方法时首先要考虑的问题。除滴定误差外，试样的称重、溶液体积的测量、指示剂的消耗等也会影响容量分析的准确度，并带来一定的误差。准确度反映了测量结果与真实值的接近程度，误差则是测量值与真实值之间的差异；精密度体现了测量结果的重复性和稳定性，偏差是衡量精密度的指标。 作业布置 06 简述误差的概念，并举例说明几种常见的误差类型。 解释准确度和误差、精密度与偏差之间的关系。 写出有效数字的运算规则，并举例说明。 谢谢您的观看 THANKS $$