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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
【学习目标】
（1）明确实验记录的要求、实验结果的表达方法、实验报告的书写方法。
（2）掌握有效数字的运算规则。
一、实验记录要求
① 用钢笔或圆珠笔填写，文字记录应简单、明了、清晰、工整，数据记录应尽量采用表格形式。
② 实验中涉及到的各种特殊仪器的型号、实验条件、标准溶液浓度等应及时记录。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
一、实验记录要求
③ 记录实验数据时，只能保留最后一位可疑数字。例如，常用滴定管的最小刻度是0.1mL，而读数时要读至0.01mL。如某一滴定管中溶液的体积读数为23.35mL，其中前三位数字是准确读取的，而最后一位5是估读的，有人可能估计为4或6，即有正负一个单位的误差，该溶液的实际体积是在(23.35±0.01)mL范围内的某一数值。此时体积测量的绝对误差为±0.01mL；相对误差为
最后一位数字称为可疑数字、有误差的数字或不确定的数字。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
一、实验记录要求
由于测量仪器不同，测量误差可能不同。常用的几个重要物理量测量的绝对误差一般为：质量，±0.0001g(万分之一的分析天平)；溶液的体积，±0.0lmL(滴定管、容量瓶、吸量管)；pH，±O.01；电位，±0.OO01V；吸光度，±0.OOl单位等。因此,用万分之一的分析天平称量时，要求记录至0.0001g；滴定管、吸量管、容量瓶等的读数，应记录至0.01mL；用分光光度计测量溶液的吸光度时，应记录至0.001读数。其余依此类推。由此可见，实验记录上的每一个数据，都是测量结果，不仅表示了数量的大小，而且还能正确地反映测量的精确程度。所以，必须根据具体试验情况及测量仪器的精度正确读取和记录测量数据。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
一、实验记录要求
④ 原始数据不准随意涂改，不能缺项。在实验中，如发现数据测错、记错或算错需要改动时，可将该数据用一横线划去，并在其上方写上正确数字。
二、实验结果的表达
1．列表法
① 一个完整的数据表，应包括表的序号、名称、项目、说明及数据来源。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
二、实验结果的表达
1．列表法
② 原始数据表格，应记录包括重复测量结果的每个数据，在表内或表外适当位置应注明如室温、大气压、温度、日期与时间、仪器与方法等条件。直接测量的数值可与处理的结果并列在一张表上，必要时在表的下方注明数据的处理方法或计算公式。
③ 将表分为若干行，每一变量占一行，每行中的数据应尽量化为最简单的形式，一般为纯数，根据物理量＝数值×单位的关系，将量纲、公共乘方因子放在第一栏名称下，以量的符号除以单位来表示，如V/mL，p/kPa，T/K等。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
二、实验结果的表达
1．列表法
④ 表中所列数值的有效数字要记至第一位可疑数字；每一行所纪录的数字排列要整齐，同一纵行数字的小数点要对齐，以便互相比较。数值为零时记作“0”，数值空缺时应记一横线“—”。如用指数表示，可将指数放在行名旁与之相乘，但此时指数上的正负应异号。如测得的Ka为1.75×10-5，则行名可写为Ka×105，数值记作1.75。
⑤ 自变量通常取整数或其他方便的值，其间距最好均匀，并按递增或递减的顺序排列。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
二、实验结果的表达
2．作图法
将实验数据按自变量与因变量的对应关系绘制成图形，这种表达方式称为作图法。作图法可以形象、直观地表示出各个数据连续变化的规律性，以及如极大、极小、转折点等特征，并能从图上求得内插值、外推值、切线的斜率以及周期性变化等，便于进行分析和研究，是整理实验数据的重要方法。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
二、实验结果的表达
2．作图法
为了得到与实验数据偏差最小而又光滑的曲线图形，作图时必须遵照以下规则。
（1）图纸的选择 通常多用直角坐标纸，有时也用半对数坐标纸或对数坐标纸，在表达三组分体系相图时，则选用三角坐标纸。
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第一章 化学实验基础知识
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二、实验结果的表达
2．作图法
(2) 坐标轴及分度 习惯上以横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量，每个坐标轴应注明名称和单位，如c／(mol/L)， λ／nm，T／K等，纵坐标左面自下而上及横坐标下面从左向右每隔一定距离标出该处变量的数值。要选择合理的比例尺，使各点数值的精度与实验测量的精度相当。坐标分度以1，2，4，5等最为方便，不宜采用3，6，7，9或小数等。通常可不必拘泥于以坐标原点作为分度的零点。曲线若系直线或近乎直线，则应使图形位于坐标纸的中央位置或对角线附近。
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第二节 实验记录和数据处理
二、实验结果的表达
2．作图法
(3) 作图点的标绘 把数据标点在坐标纸上时，可用点圆(⊙)、方块（口）、三角（△）或其他符号（如×、十、＠等）标注于图中，各符号中心点及面积大小要与所测数据及其误差相适应，不能过大或过小。若需在一张图上表示几组不同的测量值时，则各组数据应分别选用不同形式的符号，以示区别，并在图上注明不同的符号各代表何种情况。数据点上不要标注数据，实验报告上应有完整的数据表。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
二、实验结果的表达
2．作图法
(4) 绘制曲线 如各实验点成直线关系，用铅笔和直尺依各点的趋向，在点群之间画一直线，注意应使直线两侧点数近乎相等，即使各点与曲线距离的平方和为最小。
对于曲线，一般在其平缓变化部分，测量点可取得少些，但在关键点，如滴定终点、极大、极小以及转折等变化较大的区间，应适当增加测量点的密度，以保证曲线所表示的规律是可靠的。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
二、实验结果的表达
2．作图法
描绘曲线时，一般不必通过图上所有的点及两端的点，但力求使各点均匀地分布在曲线两侧邻近。对于个别远离曲线的点，应检查测量和计算中是否有误，最好重新测量，如原测量确属无误，就应引起重视，并在该区间内重复进行更仔细的测量以及适当增加该点两侧测量点的密度。
作图时先用硬铅笔(2H)沿各点的变化趋势轻轻描绘，再以曲线板逐段拟合手描线的曲
率，绘出光滑的曲线。
目前，随着计算机的普及，各种软件均有作图的功能，应尽量使用。但在利用微机作图时，也要遵循上述原则。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
三、有效数字及其运算规则
1．有效数字
有效数字是指在测量中实际能测量到的数字。
有效数字是由全部准确的数字和一位可疑数字构成
2．有效数字的位数
① 有效数字中的“0”有不同的意义
“0”在数字前，仅起定位作用，“0”本身不是有效数字。如0.256，是三位有效数字；0.05，是一位有效数字。
“0”在数字中，则是有效数字。如25.08，是四位有效数字，1.0002是五位有效数字。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
三、有效数字及其运算规则
2．有效数字的位数
① 有效数字中的“0”有不同的意义
“0”在小数点后，也是有效数字。如25.00、0.5000、20.30都是四位有效数字；0.0080是两位有效数字。
以“0”结尾的正整数，其有效数字的位数不定。如25000，可能是两位、三位、四位，甚至是五位有效数字。这种数值应根据有效数字的位数情况，用科学记数法改写为l0的整数次幂来表示。若是两位，则写成2.5×104；若是三位，则写成2.50×104；若是五位，则写成2.5000×104。
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第二节 实验记录和数据处理
三、有效数字及其运算规则
2．有效数字的位数
② 含有对数的有效数字位数的确定，取决于小数部分数字的位数。整数部分只说明这个数的方次。如pH＝11.02的溶液，[H+]＝9.6×l0-12mol·L-1，是二位有效数字。
③ 百分数或千分数的有效数字的位数，取决于小数部分数字的位数。如55.08%是四位有效数字，0.30‰是两位有效数字，0.007%是一位有效数字。
④ 对于计算公式中所含的自然数，如测定次数n＝4，化学反应计量系数2、3，π、e等常数， 、 等系数均不是测量所得，可视为有足够多的有效数字。
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三、有效数字及其运算规则
2．有效数字的位数
⑤ 若某一数据的第一位有效数字等于或大于8，则有效数字的位数可多算—位，如0.0876、0.0980可视为四位有效数字。
⑥ 在进行单位换算时，有效数字的位数不能改变。如20.30mL=0.02030L，是四位有效数字；14.0g=1.40×104mg，是三位有效数字，不可写成14000mg。
⑦ 表示误差时，无论是绝对误差或相对误差，一般只需取一位有效数字，最多取两位有效数字。
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三、有效数字及其运算规则
3．数字修约规则
国家标准(GB)规定采用“四舍六入五取舍”的规则修约数字。
修约顺口溜 修约例子
修约前数字 修约后数字
四要舍 六要入 五后有数则进一 五后无数看前方 前为奇数须进一 前为偶数要舍去 不论舍弃多少位，必须一次修约完 4.8141 4.8121 4.8161 4.8181 4.8151 4.81503 4.8150 4.835 4.8450 4.805* 4.8546** 4.81
4.81
4.82
4.82
4.82
4.82
4.82
4.84
4.84
4.80
4.85
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
三、有效数字及其运算规则
4．有效数字的运算规则
(1) 加减法 几个数据相加或相减时，它们的和或差的有效数字位数的保留，应以小数点后位数最少即绝对误差最大的数据为准。将其他数据按数字修约规则修约多余数字后，
再相加减。如
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
三、有效数字及其运算规则
4．有效数字的运算规则
(2) 乘除法 几个数据相乘或相除时，它们积或商的有效数字位数应以有效数字位数最少即相对误差最大的数据为准。将其他数据按修约规则修约后，再进行计算。例如
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
三、有效数字及其运算规则
4．有效数字的运算规则
(3) 乘方和开方 对测量数值进行乘方或开方运算时，原数值有几位有效数字，计算结果就可保留几位有效数字。
四、实验报告
1．预习部分(实验前完成)
① 实验标题 ② 实验日期 ③ 实验目的
④ 仪器药品 所用仪器型号，重要的仪器装置图等。药品规格及溶液浓度等。
⑤ 实验原理 简要地用文字和化学反应式说明，特殊仪器的实验装置应画出装置图。
⑥ 简明扼要的写出实验步骤
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
四、实验报告
2．实验记录
实验记录又称原始记录，要根据实验类型自行设计记录项目或记录表格，在实验中及时记录。这部分内容一般包括实验现象、检测数据。有的实验数据直接由仪器自动记录或画成图像。
3．数据整理及结论(实验后完成)
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第一章 化学实验基础知识
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四、实验报告
3．数据整理及结论(实验后完成)
(1)结果计算与结论 对于制备与合成类实验，要求有理论产量计算、实际产量及产率计算。对于分析化学实验，要求写出计算公式和计算过程，计算实验误差并且报告结果。对于化学物理参数的测定，要有必要的计算公式和计算过程，并用列表法或图解法表达出来。
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第一章 化学实验基础知识
第二节 实验记录和数据处理
四、实验报告
3．数据整理及结论(实验后完成)
(2)问题讨论 对实验中遇到的问题、异常现象进行讨论，分析原因，提出解决办法，对实验结果进行误差计算和分析，对实验提出改进意见。
(3)实验总结 对所做实验进行总结并作出结论。

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