定量实验方案设计
物质定量实验方案设计及其强化练习
物质定量实验方案设计一、高中化学四大定量实验1、配制一定物质的量浓度的溶液①实验目的：配制500mL1.00mol/L的氯化钠溶液②实验仪器与药品：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管、氯化钠固体、蒸馏水③实验步骤A、计算：需要氯化钠固体的质量为29.3g。
B、称量：用托盘天平称取氯化钠固体29.3g。
C、溶解：将称好的氯化钠固体放入烧杯中，用量筒量取适量的水溶解。
D、转移：待烧杯的溶液冷却到室温后，用玻璃棒引流将溶液注入到500mL的容量瓶中。
E、洗涤：用少量的蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次，并把洗涤液全部转移到容量瓶中。
并摇动容量瓶，使溶液混合均匀。
F、定容：将蒸馏水注入容量瓶中，当离刻度线1-2cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水，至凹液面与刻度线相切。
G、摇匀：盖好瓶塞，上下颠倒，反复摇匀。
④表述：将29.3g氯化钠溶解水中，加蒸馏水配成500mL溶液，即为1.00mol/L的氯化钠溶液。
⑤误差分析：C = nVC随n的增大而增大，随V增大而减小。
2、硫酸铜晶体中结晶水含量的测定①实验目的：测定硫酸铜晶体中结晶水的含量②实验仪器：托盘天平、研钵、药匙、酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒、干燥器、硫酸铜晶体③实验步骤：A、研磨：取一定量的硫酸铜晶体放入研钵中，研成粉末。
B、称量：称取坩埚的质量为m1g，将硫酸铜粉末放入坩埚中，称取坩埚和硫酸铜粉末的质量m2g。
C、加热：把盛有硫酸铜粉末的坩埚放入泥三角上，用酒精灯加热，加热时用玻璃棒搅拌，以防止硫酸铜粉末局部受热而爆溅。
直至蓝色变成白色为止。
D、冷却：用坩埚钳取下坩埚，放入干燥器中冷却至室温。
E、称量：称取加热后坩埚和硫酸铜的质量m3g。
反复进行“加热—冷却—称量”2—3次，直至m3g质量相差很小。
F、计算：取三次相差不大的m3g的平均值进行计算。
得到ω(H2O)=m2—m3m2—m1×100%④误差分析：ω(H2O)随m3的增大而减小，随m3的减小而增大。
物质定量测定实验方案设计(姜带英)
滴定法：(通过Fe2+测定) 反应的离子方程式为：
MnO4- +5Fe2+ +8H+=Mn2+ +5Fe3+ +4H2O
如果你是命题老 师,你会设计什么 问题来考察学生?
A B小结:ຫໍສະໝຸດ 物质纯度测定实验方案设计的一般过程:
分析混合物的性质(捕捉离子)
将捕捉到的离子转化为可测定物质 分析可测定物质性质设计理想方案 寻找干扰因素,并排除干扰因素
问题1:
已学过的物质定量测定的方法有哪些?
体积法
物质 思维发散 性质
质量法
滴定法
问题2: 定量测定例题分析
现有摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2 · 6H2O]粗
产品,已知其中含有Fe2(SO4)3杂质,欲
测定纯度,请设计可行的实验方案 … …
体积法：反应原理： NH4+
NH3
若取粗品mg溶解于水，准确读出气体的 体积为VL(已转化为标况)，则该硫酸亚铁 铵晶体的纯度为 。
质量法:测氨气的质量
质量法:通过测定BaSO4的质量
一定量硫酸亚铁铵mg配成溶液进行如下实验。
如何证明BaCl2溶液已经过量？ 静置，在上层清液中，继续加入BaCl2溶 液，若溶液未出现沉淀说明已过量。 如何判断沉淀已经洗涤干净? 取最后一次滤液,加硝酸酸化的AgNO3, 若无白色沉淀,说明已经洗涤干净
课堂巩固:
现有下列混合体系，请分别分析该测定
实验用什么方法：
（1）食盐中碘元素的测定；
（2）变质的Na2SO3纯度测定； （3）纯碱（混有氯化钠）纯度的测定 （4）明矾[KAl(SO4)2· 12H2O]晶体[混有 硫酸钾（K2SO4）]纯度测定；
如何进行有效的定量研究设计
如何进行有效的定量研究设计研究设计是科学研究中的重要环节，它直接关系到研究结果的可信度和科学性。
特别是在定量研究中，研究设计的合理性和有效性对于数据的可靠性和研究成果的准确性至关重要。
本文将介绍一些关于如何进行有效的定量研究设计的方法和要点。
一、研究目的和问题的明确在进行任何研究之前，首先要明确研究目的和研究问题。
研究目的是指研究者希望实现的研究结果和目标，而研究问题是指研究者希望通过研究来回答的具体问题。
明确研究目的和问题可以帮助研究者确定研究的方向和范围，从而为研究设计提供明确的指导。
二、合理的样本选择在定量研究中，样本选择至关重要。
样本的合理选择可以保证研究结果的代表性和一般性。
研究者应该根据研究目标和问题确定样本的特征和数量，并合理选择样本来源。
此外，在样本选择过程中还应考虑样本的分层和随机抽样，以减少样本偏差对研究结果的影响。
三、有效的变量操作和测量在定量研究中，变量操作和测量是关键环节。
研究者应该根据研究目的和问题，合理选择和操作研究变量，并使用可靠和有效的测量工具进行数据收集。
为了确保数据的准确性和可靠性，研究者可以使用已经验证过的测量工具，或者进行预试验和信度检验来验证测量工具的有效性。
四、科学的实验设计和分组在某些定量研究中，实验设计和分组是必要的。
科学的实验设计可以保证研究控制变量和减少干扰。
在设计实验时，研究者应该明确自变量和因变量之间的关系，并采用随机分组原则将研究对象分为实验组和对照组，以确保研究结果的准确性和可信度。
五、合理的数据分析和解释在进行定量研究时，研究者应该选择合适的统计方法和工具进行数据分析。
常见的统计方法包括描述统计、相关分析、回归分析等。
通过合理的数据分析，研究者可以得出结论和解释研究结果。
同时，研究者还应该对数据进行合理的解释，并将结果与已有研究成果进行比较和讨论，以增加研究结果的说服力和可靠性。
六、有效的结果呈现和交流定量研究的最终目的是将研究结果呈现给读者和相关研究者。
定量实验
第一部分：课本上的定量实验：一、一定物质的量浓度溶液的配制容量瓶唯一的用途就是确定溶液的体积(定容)。
不能用于溶解、存放溶液。
一般的规格为50 ml 、100 ml 、250 ml 、500 ml 、1000 ml 。
温度是常温（25℃）。
使用前一定要检验是否漏水（验漏）。
算、量、溶、冷、移、洗、定、摇、装误差分析：C==液质V n ； 分析溶质的量时，认为溶液的体积不变；分析溶液体积时认为溶质的量是不变的。
以配制NaOH 溶液为例。
1、称量时，NaOH 受潮2、称量时，指针偏向左边3、称量时间过长4、移液时，有液体溅到外边5、未洗涤溶解时使用的烧杯和玻璃棒6、未冷却溶液，就进行定容7、转移液体前容量瓶就有少量水8、定容时，液面超过刻线后，用胶头滴管吸出多余的部分的液体9、定容时，仰视凹液面的最低处10、定容时，俯视凹液面的最低处11、摇匀后液面低于刻线，补充水至刻线※若配制240ml 1moL/L 的NaOH 溶液，需要NaOH 的质量是（ ）克。
二、中和滴定误差分析：中和滴定过程中，容易产生误差的6个方面是：以氢氧化钠（标准液）滴定盐酸（待测液）为例：C 标 × V 标 ＝＝ C 待 × V 待“C 标”与“V 待”是已知的、固定不变的数值。
所有的数据分析，都要转化为所用氢氧化钠溶液体积的多少上来。
与正确操作相比，用的多，则盐酸的浓度偏大，反之，则小。
1、洗涤仪器(滴定管、锥形瓶)；（只能润洗测定管）①取盐酸时，用的酸式滴定管，洗涤而未润洗盐酸的浓度偏小②存放待测液盐酸的锥形瓶，洗涤而未润洗（加入待测液盐酸之前，锥形瓶就已经有少量水存在）盐酸的浓度不变③存放待测液盐酸的锥形瓶，洗涤后润洗盐酸的浓度偏大④装入标准液氢氧化钠的碱式滴定管，洗涤而未润洗盐酸的浓度偏大该操作会使氢氧化钠的浓度偏小，则所消耗氢氧化钠溶液的体积就会偏大。
2、气泡；①取盐酸时，用的酸式滴定管，放液前尖嘴有气泡，放液后尖嘴无气泡盐酸溶液少了，则所消耗氢氧化钠溶液的体积就会偏小。
控制变量法定量实验设计
----探究实验题规范答题 (控制变量法定量实验设计)
北京市初中物理实验探究教学要求（试用稿）
（一）实验步骤的教学要求
1．对测量仪器进行调节。（如：调节天平 的平衡，电表、弹簧测力计的调零等）
2．组装：有电路图或力学的器材装置图的 ，要写明按图连接实物。没有的，要具体 写出将实验装置组装的过程。（如：用细 绳做两个绳套，分别栓牢在杠杆的A点和B 点处；又如：用细线把石块拴好，使其浸 没在天平左盘上的烧杯内的水中。）
2010中考
步骤三：改变自变量再做一次实验
（3）闭合开关S，调节电阻箱R2的阻值 为另一阻值。用电流表A1测量通过定值 电阻R1的电流I1，用电流表A2测量通过 干路的电流I2，将R2的阻值、电流表A1、 A2的测量数据记录在表格中。
2010中考
步骤四：改变自变量并多次实验
（4）仿照步骤（3），再做4次实验，分 别记录四次实验中R2的阻值，电流表A1 分别测量相应的电流值为I1，A2分别测量 相应的电流值为I2，并将测量数据记录在 表格中。
实验数据记录表：
2011中考
控制变量法实验步骤书写的技巧:
一调：调节测量工具（电流表、电压表、弹簧测 力计指针调零, 托盘天平调水平平衡）
二组：组装实验器材(力学画简图，电学画电路图）
三测：首次测量应写清对实验前器材的初 始状态，实验中操作的注意事项要有交 代（如：调节杠杆水平平衡；浸没在水 中不碰容器壁和底；滑动变阻器调节到 最大阻值等）；写清用了什么测量工具， 测了什么物理量，表示符号及观察记录 在表格中；
V排=V-V0 F浮=G-F 若用量筒和天平： V排=V-V0 F浮= m排 =（m-m0）g
控制变量法定量实验设计题
实验目的
定量PCR的实验流程及注意事项
定量PCR的实验流程及注意事项一、实验流程：1. Primer设计：为了进行定量PCR实验，需要设计一对与目标DNA 或RNA序列特异性结合的引物。
确保引物的特异性和互补性，通过使引物的浓度相等可以最大限度地提高PCR反应的扩增效率。
2.模板DNA或RNA提取：从细胞或组织中提取目标DNA或RNA。
可以使用商业化的DNA/RNA提取试剂盒或其他方法进行提取。
注意保持样品的完整性，避免污染和降解。
3.RNA逆转录（如果需要）：如果目标是RNA，则需要使用反转录酶将mRNA转换为cDNA。
通常，使用逆转录酶和随机引物进行逆转录反应。
4. qPCR反应体系：准备PCR反应体系，其中包含引物、模板DNA或cDNA、酶（如Taq DNA聚合酶、逆转录酶等）和反应缓冲溶液。
同时还可以加入SYBR Green等荧光染料或探针以实现实时监测PCR反应的进行。
5.PCR反应条件：设置合适的PCR反应条件，如温度和时间等。
通常情况下，PCR反应会进行多个循环，每个循环包括退火、延伸和变性三个步骤。
6.实时检测PCR反应：在PCR反应过程中，使用实时荧光检测系统实时监测PCR产物的积累。
根据荧光信号变化的阈值周期数（Ct值），可以推断出目标DNA或RNA的初始浓度。
7.标准曲线构建：通过使用已知浓度的目标DNA或RNA来构建标准曲线。
将标准曲线与待测样品的Ct值进行比较，可以计算出目标物浓度。
8.数据分析：根据标准曲线和待测样品的Ct值，计算出目标物的相对或绝对浓度。
可以使用专业的数据分析软件对实验结果进行统计分析和解释。
二、注意事项：1.特异性引物设计：确保引物与目标DNA或RNA的特异性结合，避免引物与非目标序列的扩增。
2.制备PCR反应的质量控制：采用无菌、无核酸污染的试剂和实验环境，避免引入杂质干扰PCR反应。
3.避免PCR反应产物的污染：使用专门用品和设备进行PCR实验，避免引入外源性DNA或RNA。
4.逆转录反应的标准化：如果进行RNA定量PCR，应尽量标准化逆转录反应的条件，以获得准确的cDNA模板。
pcr定量实验方案
PCR定量实验方案实验目的本实验旨在通过聚合酶链式反应（PCR）定量检测目标DNA的数量。
通过PCR 定量实验，可以快速、准确地确定目标DNA的含量，为后续实验提供数据支持。
实验原理PCR定量实验基于聚合酶链式反应的基本原理，通过反复复制目标DNA序列，使其数量呈指数增加，并通过荧光信号在PCR循环的各个阶段实时监测目标DNA的增长情况。
荧光信号的强度与目标DNA的初始量成正比，从而可以定量测量目标DNA的数量。
实验步骤1.样本处理：–收集待检测样本，并提取目标DNA。
–使用核酸定量仪检测目标DNA的浓度，并计算出适当的稀释倍数。
–将目标DNA按照所需的浓度稀释，并制备出一系列不同浓度的DNA标准曲线样品。
2.PCR反应体系准备：–准备PCR反应混合液，包括模板DNA、引物、荧光探针、酶和缓冲液等。
–按照所需的PCR反应体系，按比例向反应管中加入相应的试剂，确保反应混合液的配制准确。
3.反应条件设置：–设置PCR反应的温度和时间参数，包括初始变性、循环变性、退火和延伸等步骤。
–根据目标序列的特性和引物设计，调整PCR反应的温度梯度、循环次数等参数，以实现最佳放大效果。
4.PCR反应实施：–将PCR反应混合液分装到反应管中，注意避免产生交叉污染。
–将反应管放入PCR仪中，按照设定的温度和时间参数运行PCR反应。
–实时监测PCR反应过程中荧光信号的强度变化，记录关键点的荧光信号值。
5.数据分析：–将PCR反应过程中记录的荧光信号值绘制成实时荧光曲线图。
–根据所制备的DNA标准曲线样品，通过荧光信号值反推目标DNA的初始量。
–根据目标DNA的初始量和稀释倍数，计算样本中目标DNA 的浓度。
实验注意事项1.实验操作前，准备好PCR反应所需的所有试剂和设备，并保持反应管和工作台的清洁。
2.操作过程中，注意避免产生交叉污染，尤其是在样本处理和PCR反应准备阶段。
3.严格按照PCR反应体系准备说明书中的比例和操作要求进行试剂的配制和混合。
定量分析实验概述
定量分析实验概述定量分析实验是一种科学研究方法，用于定量测量和分析不同变量之间的关系。
该实验通常涉及在控制变量的条件下，对不同的自变量进行操作，并观察其对因变量的影响。
通过定量分析实验，研究人员可以获得准确的数据结果，从而得出科学结论。
本文将从实验设计、实验步骤、数据收集与分析等方面进行详细阐述。
一、实验设计1.确定研究目的：明确研究人员想要探究的问题和假设，并确定研究目标。
2.确定自变量和因变量：自变量是研究人员有意操作的变量，它对因变量产生影响。
因变量是研究人员想要测量的结果或响应。
3.控制变量：除了自变量和因变量之外，还应该控制其他可能对实验结果产生影响的变量，以避免干扰。
4.随机分组：将实验对象随机分为不同组，以减小实验误差和降低偏见。
二、实验步骤1.确定实验对象：选择研究对象，如人类、动物、植物或无机物等。
2.制定实验方案：根据实验设计，制定详细的实验方案和步骤，包括实验材料的准备、实验条件的控制等。
3.实施实验：按照规定的步骤进行实验，并记录实验过程中的相关数据。
4.数据收集：对实验中获得的数据进行整理、归类和存储，以备进一步的分析。
5.数据分析：采用适当的数学和统计方法对数据进行分析和解释，从而得出结论。
6.结果报告：将实验结果写成报告或论文的形式，包括实验目的、方法、结果和结论等。
三、数据收集与分析1.准确性：确保数据的准确性和可靠性，避免错误和偏差。
2.完整性：尽可能全面地收集数据，并排除缺失或不完整的数据。
3.可重复性：为了验证实验结果的可靠性，应在相同条件下多次重复实验，并收集足够的数据样本。
数据分析是定量分析实验的重要环节。
常用的分析方法包括描述性统计、推断统计和回归分析等。
描述性统计用于对数据进行总结和描述，推断统计则可以通过样本数据得出总体的结论，回归分析用于描述两个或多个变量之间的关系和预测。
总结：定量分析实验是一种用于测量和分析不同变量关系的科学方法。
实验设计是实验成功的关键，它包括确定研究目的、自变量和因变量、控制变量和随机分组。
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课 堂 小 结
定量实验方案的设计与评价常见思路： 明确实验目的 确定实验原理
(根据物质特性与题设条件）
设计实验方案
（获得实验数据的途径）
推敲实验细节
（优化方案减小偶然误差 ）
分析实验数据得出结论
请各位老师批评指正
谢谢
2013年元月16日 高三9班
2H++CO32-=H2O+CO2;
称 m1 g 量样品 溶于水
稀H2SO4
H++HCO3-=H2O+CO2 外界条件
排某种 液体进 行量气 测CO2的 气体体 积为VmL
注意
加入过 量强酸 H2SO4
装置:（常见量气装置） 读数时，切记“同温、同压、平视”
稀H2SO4
稀H2SO4
平衡管 量气管
方案四：滴定分析法
取m1g样品
加入c1 mol· L-1的盐酸溶液V1 mL（过量） 用甲基橙或酚酞为指示剂，用c2 mol· L-1的 氢氧化钠溶液滴定过量的盐酸，消耗V2 mL标准液
例：为了测定某含有碳酸钠杂质的小苏打样品的质量分数， 取1.9000 g样品于锥形瓶中，加适量蒸馏水使之溶解，加入 几滴酚酞，用1.0000 mol· L-1的盐酸滴定至溶液由红色变无 色，消耗盐酸20.00mL；再向已变无色的溶液中加入几滴 甲基橙，继续用该盐酸滴定至溶液由黄色变橙色，又消耗 盐酸30.00mL。 求该样品中碳酸氢钠的质量分数。
实验复习——定量实验方案设计
高考动态 化学实验是每年高考的必考题目，对定量实验方案 设计的考查是近年来高考化学科考查的重点，尤其是福 建省自主命题四年来，实验题均涉及定量实验的考查。
（2009年）测定镀锌薄铁板上锌的质量分数 （2010年）测定铁与热的浓硫酸产生的气体中SO2的体积分数
（2011年）测定牙膏样品中碳酸钙的质量分数
起的误差？
方案四：滴定分析法
资料：实验室中可用盐酸滴定的方法测定Na2CO3或NaHCO3的 含量。测定Na2CO3时，若用酚酞作指示剂，逐滴加入盐酸至 溶液由红色变无色时Na2CO3完全转化为NaHCO3；测定 NaHCO3时，若用甲基橙作指示剂，逐滴加入盐酸至溶液由黄 色变橙色时NaHCO3完全转化为CO2逸出。
（ 1）
（ 2）
（ 3）
样品中NaHCO3的质量分数： 结论：
气体法——问题思考： 1、为了测量结果准确，B中溶液 应采用_______________ 饱和NaHCO3溶液 2、加入硫酸还是盐酸?
(A)
3、若读数时,装置⑶中液面如图所示，所测体积
（填偏大、偏小、无影响）
。
4、如何改进实验，减
小A中滴加硫酸而引
经过查阅资料得到如下信息：Ksp(BaCO3)=2.6×10-9 0.01mol· L-1Na2CO3、NaHCO3溶液中c(co32—)如下表所示：
请讨论：利用上述原理是否可以达到实验目的？
如何改变沉淀试剂？
氢氧化钡是否可行？
方案二：沉淀法
称m1 g样 品溶于水 加入过量 Ba（OH)2 溶液
过 滤
（2012年）测定MnO2与浓盐酸反应的残余液中盐酸的浓度
已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样 中纯碱的质量分数 ，请设计出可行的实验方案 （假设样品不含其它杂质。）
你能想出几种常见的定量分析方法?
（1）取一定量的Biblioteka 品，加入强酸，测定生成的二氧化碳的质量或者体积。
（气体法）
（2）取一定量的样品，加入沉淀剂，测定生成沉淀的质量。 （沉淀法）
方案三：气体法（ ①测定CO2的质量）
原理：
步骤: 装置:
2H++CO32-=H2O+CO2; H++HCO3-=H2O+CO2
称m1g
量样品 溶于水
加入过 量强酸 （H2SO4）
用碱石 灰吸收 CO2气体
测定CO2 的质量 为 m2 g
方案三：气体法（ ②测定CO2气体的体积）
原理：
步骤:
洗 涤
干 燥
称量滤 渣的质量 为 m2 g
问题与思考：
1、为何加入过量的沉淀剂？
2、如何判断沉淀是否完全？ 3、如何洗涤沉淀？ 4、如何判断沉淀已洗涤干净？ 若未洗涤干净，所测得的碳酸氢钠的质量分数将
。
往过滤器中继续加蒸馏水，没过沉淀物，让水自 取最后一次洗涤液于试管中，滴加少量Na2SO4 静置后，在上层清液中继续滴加沉淀剂，若无沉淀 然滤出，重复 2－3次至洗净。 生成，说明沉淀剂已过量，沉淀已完全。 溶液，若无沉淀生成，则表明沉淀已洗净。
（3）利用滴定分析的方法。
（滴定分析法）
方案一：差量法
原理： 2NaHCO3
称m1 g样 品于容器 步骤：中（容器 质量为m2)
△
Na2CO3+CO2↑+H2O 冷却
称量剩余固体 与容器的质量 为 m3 g
充分加热 至恒重
结论： 样品中NaHCO3的质量分数：
方案二：沉淀法 （沉淀CO32—） 原理: Ba2+ + CO32- = BaCO3