化学实验基础知识
一、化学实验课的重要性
二、工科化学实验的安排及其特点
三、实验规则和实验室安全守则
四、化学实验的学习方法
五、误差和有效数字
一、化学实验课的重要性
? 1、注意克服, 轻实验、过分重视理论,
的旧传统
我希望，我得到诺贝尔奖能提高中国人对
实验的认识。过去，中国人从小就受到‘劳心
者治人，劳力者治于人’观点的影响。普遍地
不太重视实验，觉得理论比实践更高明，理论
更高深。大家认为学习就是学理论，从来没有
说学习就是要好好地学实验。我是第一个通过
自己实验得到诺贝尔奖的中国人，我这次得奖，
希望从此以后能够摆脱中国人轻实验，过分重
视理论的旧传统。
—— 丁肇中
中国传统的教学方法重演绎、推理、按部就班，严谨
认真，但缺少创新意识，而美国的教学方法重归纳、
分析和渗透、综合，是一种体会式的学习方法，其效
果是独立思考能力和创造能力强。易于较快进入科学
发展前沿，但根基不够扎实，两者要相互取长补短。
—— 杨振宁
? 2、实验课在创新教育中的作用
创新是知识价值的核心，实验课是创新教育的重要环节。
实验课以学生为主体，自己动手，独立思考，这种体会式的
学习是培养创新能力的基础。
通过实验获得丰富的感性认识，这对于形成科学认识、激发
创新意识是必不可少的。
综合性实验体现交叉、融合、渗透、综合，通过综合性实验
培养分析和解决较复杂问题的能力。
而设计性实验就是科研、创新过程的模拟。
? 3、实验课在科学素养的培养上的作用
科学素养是同学们在未来的知识经济社会中真正
有所作为所必须具备的素质，它包括：实事求是、一
丝不苟、独立思考、自己动手、对挫折的承受能力、
克服困难的信心、团队精神和勤俭节约等。这些都体
现、贯串在整个实验教学中。
在整个工科化学教学中实验课的比重大于 40%，其
重要性更加突出。
二、工科化学实验的安排及其特点
实 验 课 程 开课学期 层次及学时 并行的理论课
必
修
工科化学实验 I(化学实验基础 ) 大一上 必作 (18)
近代化学
基础
工科化学实验 II(无机及化学
分
析实验 )
大一下 必作 (54)
工科化学实验 III(基础有机实
验 ) 大二上 必作 (36)
物理化学实验 大二上 /大二下 必作 (28) 物理化学
仪器分析实验 大二下 /大三上 必作 (28) 选作(20) 仪器分析
选
修
综合性、
设计性
实验
近代无机化学实验 大二下 /大三上 选作 (18) 近代无机化学
近代有机化学实验 大二下 /大三上 选作 (18) 近代有机化学
设计性实验 大二下 /大三上 选作 (每个实验 16学时 )
1、综合的实验课程体系
教材：三校合编, 新编大学化学实验,,
工科化学实验补充讲义。
2、分段实施，按基本训练实验 — 综合实验 — 设计性实验
安排
? 与“近代化学基础”并行的工科化学实验 I,II,III(108)
? 物理化学实验和仪器分析实验
? 近代无机化学实验（ 18）、近代有机化学实验（ 18），
设计性实验选修课。
3、网上预习实验并及时检查预习效果。
三、实验规则和实验室安全手则
? 实验规则是人们从长期实验工作中归纳、总结出来的，
它是防止意外事故，保证正常从事实验的良好环境、
工作秩序和做好实验的前提。
? 化学实验室是消防重点单位, 也是容易发生事故的场
所, 安全始终是第一位的 。 所谓安全主要指, 三防,,
即防止中毒, 防止爆炸和燃烧, 防止腐蚀, 化学灼烧,
烫伤和割伤 。
? 化学实验中发生事故的原因, 从主观上讲有两个方面：
一是安全意识不强, 一是对化学实验室的情况不了解
或知之甚少 。
? 教材中规则四条, 安全守则十条, 以及气体钢瓶, 试
剂药品使用注意事项, 警示图标请认真自学 。
四、化学实验的学习方法
“工科基础化学实验报告”即按此“三段”设计的。
认真预习 是做好实验的前提。网上预习的方法如下：
? 了解“目的和要求”；
? 根据“预习内容”的提示认真看书、看录相；
? 点击实验题目，显示屏上即给出一套检测题，自己检
查预习效果。
然后，认真填写“实验报告”中的“实验准备”栏。
每次实验除了带“实验报告”外，还应带上实
验笔记本和笔，需要计算的带上计算器。
实验中认真操作、细心观察、手脑并用、
保持肃静。
“实验报告”中的“实验现象和数据记录”
应在实验过程中如实填写。
实验结束，教师签字后方能离开。
而“现象解释、数据处理”及“结果和讨
论”栏要求实验结束后完成并于一周内投到指
导教师的信箱内。
对实验报告总的要求是,准确可靠、简明扼要
要做到 准确可靠,须注意：
① 原始记录 （ 例如滴定管的始读数, 末读数 ） ；
② 记录和计算必须准确, 有效数字的修约和计算,
单位按国家标准局规定书写；
③ 直接在实验报告上记录, 现象和数据, ；
④ 记录和计算若有错误应划掉重写, 不得涂改；
⑤ 绝对不许编造, 拼凑数据 。
要做到 简明扼要, 应注意：
① 实验目的 用一两句话概括实验的对象,
目的和方法；
② 实验原理 用自己的语言精炼地写出, 不
要照书抄；
③ 主要步骤 可用箭头流程式表示, 让人一看
就明白；
④数据的记录和处理（图、表）应简明,醒目。
记 录 项 目 I II
称量瓶 +试样
的质量
（ g）
倒出前 17.6549 17.3338
倒出后 17.3338 16.9823
(倒出的 )试样质量（ g） 0.3211 0.3515
温度 /℃
25.0
30.0
3.353
3.298
13 /101 ?? KT
⑤观察到的现象、结果和结论、问题和讨论，要据实锤
炼字句后写出，如果做错了，要如实分析产生错误的
原因。
五、误差和有效数字
?①真值（ μ）客观存在，但是 μ不可能通过测
量得到，因为任何测量都不可避免地存在着误
差，即使在同一条件下对同一对象进行多次重
复测量（平行测量）也不能够得到完全一致的
结果。平均值也只是 μ的近似值。
? ② 数据的准确度用误差表示：
绝对误差 （ E） E= x – μ E= -μ
相对误差 （ RE）
根据误差的性质和来源，误差分为三类：系统误差,随机误差和
过失。
“过失”应当避免。“系统误差”可以消除或校正。
随机误差是不可避免的，增加平行测量次数取平均值表示结果可
减小随机误差。
%1 0 0%1 0 0 ????? ? ?? xREERE
③ 数据的精密度用偏差表示 。
平行测量 n次, x1,x2,x3,…,xn
偏差
平均偏差
标准 （ 偏 ） 差
相对标准差
xxd ii ??
n
d
d i??
||
1
)( 2
?
?
? ? n
xx
S i
%1 0 0?? xSR S D
? ④数据的可靠性用精密度和准确度来表达。精密度是
保证准确度的前提，但是高的精密度不一定能保证高
的准确度，因为可能存在系统误差
A
B
C
D
⑤ 有效数字和测量 （ 及结果计算 ） 有关, 自然存在准
确度的问题 。 有效数字就是实际测得的数字, 其位
数保留的原则 ——末位是估计值 （ 其准确度较差, 一
般认为有上, 下一个单位的误差 ）, 其余各位都是准
确的 。
有效数字的位数反映了测量（及结果）的准确度，不
可随意增加或减少。
? ⑥如果结果是经过一系列测量，再按一定的公式计算
出来的 ——误差的传递。大误差环节对结果准确度的
影响有举足轻重的作用。因此，对于有效数字位数较
多（误差较小）的测量值，应将多余的数字舍弃 ——
有效数字的修约。
修约规则 ——“四舍六入五成双,
14.2442→ 14.24
24.4863→ 24.49
15.0250→ 15.02
15.0150→ 15.02
15.0251→ 15.03
有效数字的运算
加减法：几个数的和（差）的有效数字取决于其中绝对
误差最大者。一般按小数点后位数最少的数字
取齐。
先计算后修约 26.70692 →26.71
先修约后计算 26.70
通常采用的方法是安全数字，最后修约到应有的位数
先修约到多一位计算，再修约 → 26.71
0.01 210
25.64 000
+) 1.05 482
0.01 210
25.64 000
+) 1.05 582
26.70 7 0
乘除法,几个数的积（商）的有效数字的位数取决于其
中相对误差最大者。一般以有效数字位数最少
的为标准，弃去多余的位数。
0.0121× 25.64× 1.0578=0.328
定位,0”可用指数形式表示，对数的有效数字的位数由尾
数决定。
pH=4.74 [H+]=1.8× 10-5
[H+]=1.80× 10-5 ×
K=1.8× 105 logK=5.26
K=1.80× 105 logK=5.255
例１下列数值各有几位有效数字？
? ① 0.043
? ② 0.02000
? ③ 1000
? ④ 100.00
? ⑤ 998
? ⑥ 6.023× 10(23)
? ⑦ pH=6.05
? ⑧ 1.0× 10(3)
例 2 下列数值中有效数字为四位的是 ( )？
?A,CaO%=25.30
?B,pH=11.50
?C,π=3.141
?D,1000
例３ 下列情况引起什么误差，如果是系统误差，
如何消除？
?①称量试样时吸收了水分；
?②试剂中含有微量被测组分；
?③重量法测 SiO2时，试样中硅酸沉淀不完全；
?④称量开始时天平未调零点；
?⑤滴定管读数时，最后一位估计不准；
?⑥用 NaOH滴定 HOAc，选酚酞作指示剂确定
终点时颜色判断不准确．
一、化学实验课的重要性
二、工科化学实验的安排及其特点
三、实验规则和实验室安全守则
四、化学实验的学习方法
五、误差和有效数字
一、化学实验课的重要性
? 1、注意克服, 轻实验、过分重视理论,
的旧传统
我希望，我得到诺贝尔奖能提高中国人对
实验的认识。过去，中国人从小就受到‘劳心
者治人，劳力者治于人’观点的影响。普遍地
不太重视实验，觉得理论比实践更高明，理论
更高深。大家认为学习就是学理论，从来没有
说学习就是要好好地学实验。我是第一个通过
自己实验得到诺贝尔奖的中国人，我这次得奖，
希望从此以后能够摆脱中国人轻实验，过分重
视理论的旧传统。
—— 丁肇中
中国传统的教学方法重演绎、推理、按部就班，严谨
认真，但缺少创新意识，而美国的教学方法重归纳、
分析和渗透、综合，是一种体会式的学习方法，其效
果是独立思考能力和创造能力强。易于较快进入科学
发展前沿，但根基不够扎实，两者要相互取长补短。
—— 杨振宁
? 2、实验课在创新教育中的作用
创新是知识价值的核心，实验课是创新教育的重要环节。
实验课以学生为主体，自己动手，独立思考，这种体会式的
学习是培养创新能力的基础。
通过实验获得丰富的感性认识，这对于形成科学认识、激发
创新意识是必不可少的。
综合性实验体现交叉、融合、渗透、综合，通过综合性实验
培养分析和解决较复杂问题的能力。
而设计性实验就是科研、创新过程的模拟。
? 3、实验课在科学素养的培养上的作用
科学素养是同学们在未来的知识经济社会中真正
有所作为所必须具备的素质，它包括：实事求是、一
丝不苟、独立思考、自己动手、对挫折的承受能力、
克服困难的信心、团队精神和勤俭节约等。这些都体
现、贯串在整个实验教学中。
在整个工科化学教学中实验课的比重大于 40%，其
重要性更加突出。
二、工科化学实验的安排及其特点
实 验 课 程 开课学期 层次及学时 并行的理论课
必
修
工科化学实验 I(化学实验基础 ) 大一上 必作 (18)
近代化学
基础
工科化学实验 II(无机及化学
分
析实验 )
大一下 必作 (54)
工科化学实验 III(基础有机实
验 ) 大二上 必作 (36)
物理化学实验 大二上 /大二下 必作 (28) 物理化学
仪器分析实验 大二下 /大三上 必作 (28) 选作(20) 仪器分析
选
修
综合性、
设计性
实验
近代无机化学实验 大二下 /大三上 选作 (18) 近代无机化学
近代有机化学实验 大二下 /大三上 选作 (18) 近代有机化学
设计性实验 大二下 /大三上 选作 (每个实验 16学时 )
1、综合的实验课程体系
教材：三校合编, 新编大学化学实验,,
工科化学实验补充讲义。
2、分段实施，按基本训练实验 — 综合实验 — 设计性实验
安排
? 与“近代化学基础”并行的工科化学实验 I,II,III(108)
? 物理化学实验和仪器分析实验
? 近代无机化学实验（ 18）、近代有机化学实验（ 18），
设计性实验选修课。
3、网上预习实验并及时检查预习效果。
三、实验规则和实验室安全手则
? 实验规则是人们从长期实验工作中归纳、总结出来的，
它是防止意外事故，保证正常从事实验的良好环境、
工作秩序和做好实验的前提。
? 化学实验室是消防重点单位, 也是容易发生事故的场
所, 安全始终是第一位的 。 所谓安全主要指, 三防,,
即防止中毒, 防止爆炸和燃烧, 防止腐蚀, 化学灼烧,
烫伤和割伤 。
? 化学实验中发生事故的原因, 从主观上讲有两个方面：
一是安全意识不强, 一是对化学实验室的情况不了解
或知之甚少 。
? 教材中规则四条, 安全守则十条, 以及气体钢瓶, 试
剂药品使用注意事项, 警示图标请认真自学 。
四、化学实验的学习方法
“工科基础化学实验报告”即按此“三段”设计的。
认真预习 是做好实验的前提。网上预习的方法如下：
? 了解“目的和要求”；
? 根据“预习内容”的提示认真看书、看录相；
? 点击实验题目，显示屏上即给出一套检测题，自己检
查预习效果。
然后，认真填写“实验报告”中的“实验准备”栏。
每次实验除了带“实验报告”外，还应带上实
验笔记本和笔，需要计算的带上计算器。
实验中认真操作、细心观察、手脑并用、
保持肃静。
“实验报告”中的“实验现象和数据记录”
应在实验过程中如实填写。
实验结束，教师签字后方能离开。
而“现象解释、数据处理”及“结果和讨
论”栏要求实验结束后完成并于一周内投到指
导教师的信箱内。
对实验报告总的要求是,准确可靠、简明扼要
要做到 准确可靠,须注意：
① 原始记录 （ 例如滴定管的始读数, 末读数 ） ；
② 记录和计算必须准确, 有效数字的修约和计算,
单位按国家标准局规定书写；
③ 直接在实验报告上记录, 现象和数据, ；
④ 记录和计算若有错误应划掉重写, 不得涂改；
⑤ 绝对不许编造, 拼凑数据 。
要做到 简明扼要, 应注意：
① 实验目的 用一两句话概括实验的对象,
目的和方法；
② 实验原理 用自己的语言精炼地写出, 不
要照书抄；
③ 主要步骤 可用箭头流程式表示, 让人一看
就明白；
④数据的记录和处理（图、表）应简明,醒目。
记 录 项 目 I II
称量瓶 +试样
的质量
（ g）
倒出前 17.6549 17.3338
倒出后 17.3338 16.9823
(倒出的 )试样质量（ g） 0.3211 0.3515
温度 /℃
25.0
30.0
3.353
3.298
13 /101 ?? KT
⑤观察到的现象、结果和结论、问题和讨论，要据实锤
炼字句后写出，如果做错了，要如实分析产生错误的
原因。
五、误差和有效数字
?①真值（ μ）客观存在，但是 μ不可能通过测
量得到，因为任何测量都不可避免地存在着误
差，即使在同一条件下对同一对象进行多次重
复测量（平行测量）也不能够得到完全一致的
结果。平均值也只是 μ的近似值。
? ② 数据的准确度用误差表示：
绝对误差 （ E） E= x – μ E= -μ
相对误差 （ RE）
根据误差的性质和来源，误差分为三类：系统误差,随机误差和
过失。
“过失”应当避免。“系统误差”可以消除或校正。
随机误差是不可避免的，增加平行测量次数取平均值表示结果可
减小随机误差。
%1 0 0%1 0 0 ????? ? ?? xREERE
③ 数据的精密度用偏差表示 。
平行测量 n次, x1,x2,x3,…,xn
偏差
平均偏差
标准 （ 偏 ） 差
相对标准差
xxd ii ??
n
d
d i??
||
1
)( 2
?
?
? ? n
xx
S i
%1 0 0?? xSR S D
? ④数据的可靠性用精密度和准确度来表达。精密度是
保证准确度的前提，但是高的精密度不一定能保证高
的准确度，因为可能存在系统误差
A
B
C
D
⑤ 有效数字和测量 （ 及结果计算 ） 有关, 自然存在准
确度的问题 。 有效数字就是实际测得的数字, 其位
数保留的原则 ——末位是估计值 （ 其准确度较差, 一
般认为有上, 下一个单位的误差 ）, 其余各位都是准
确的 。
有效数字的位数反映了测量（及结果）的准确度，不
可随意增加或减少。
? ⑥如果结果是经过一系列测量，再按一定的公式计算
出来的 ——误差的传递。大误差环节对结果准确度的
影响有举足轻重的作用。因此，对于有效数字位数较
多（误差较小）的测量值，应将多余的数字舍弃 ——
有效数字的修约。
修约规则 ——“四舍六入五成双,
14.2442→ 14.24
24.4863→ 24.49
15.0250→ 15.02
15.0150→ 15.02
15.0251→ 15.03
有效数字的运算
加减法：几个数的和（差）的有效数字取决于其中绝对
误差最大者。一般按小数点后位数最少的数字
取齐。
先计算后修约 26.70692 →26.71
先修约后计算 26.70
通常采用的方法是安全数字，最后修约到应有的位数
先修约到多一位计算，再修约 → 26.71
0.01 210
25.64 000
+) 1.05 482
0.01 210
25.64 000
+) 1.05 582
26.70 7 0
乘除法,几个数的积（商）的有效数字的位数取决于其
中相对误差最大者。一般以有效数字位数最少
的为标准，弃去多余的位数。
0.0121× 25.64× 1.0578=0.328
定位,0”可用指数形式表示，对数的有效数字的位数由尾
数决定。
pH=4.74 [H+]=1.8× 10-5
[H+]=1.80× 10-5 ×
K=1.8× 105 logK=5.26
K=1.80× 105 logK=5.255
例１下列数值各有几位有效数字？
? ① 0.043
? ② 0.02000
? ③ 1000
? ④ 100.00
? ⑤ 998
? ⑥ 6.023× 10(23)
? ⑦ pH=6.05
? ⑧ 1.0× 10(3)
例 2 下列数值中有效数字为四位的是 ( )？
?A,CaO%=25.30
?B,pH=11.50
?C,π=3.141
?D,1000
例３ 下列情况引起什么误差，如果是系统误差，
如何消除？
?①称量试样时吸收了水分；
?②试剂中含有微量被测组分；
?③重量法测 SiO2时，试样中硅酸沉淀不完全；
?④称量开始时天平未调零点；
?⑤滴定管读数时，最后一位估计不准；
?⑥用 NaOH滴定 HOAc，选酚酞作指示剂确定
终点时颜色判断不准确．
