實(shí)驗(yàn)1 各種稱的使用

1、項(xiàng)目1 分析天平的使用教學(xué)目的與要求： 知識(shí)目標(biāo)：1.學(xué)習(xí)臺(tái)秤、分析天平的原理和方法；2.學(xué)習(xí)直接稱量和間接稱量的方法。3.了解天平的發(fā)展史。能力目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、數(shù)據(jù)記錄與分析的能力；2.培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。素質(zhì)目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生良好的心里素質(zhì)；2.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：1.分析天平的使用方法； 2.培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。難點(diǎn)：1.分析天平的使用的操作規(guī)范與操作速度； 2.學(xué)生的動(dòng)手操作能力的提高。教學(xué)方法與手段：板書(shū)，學(xué)生操作，現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。學(xué)時(shí)分配：3學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)案例某公司的液化氣付出量采用人工檢尺計(jì)量，而收方采用大型槽車自動(dòng)灌裝系統(tǒng)（汽車衡

2、）稱重方式計(jì)量。雖然液化氣球罐與汽車衡相距僅100米，且有專用管線直送，但在高溫季度三個(gè)月中，收、付雙方差量369噸。你認(rèn)為造成收、付雙方差量的原因是什么？有沒(méi)有比較精確的計(jì)量方法或工具？1 / 18課前學(xué)習(xí)一、常見(jiàn)各種稱的工作原理 1、桿秤：杠杠原理2、臺(tái)秤3、電光分析天平（1）分析天平的稱量原理天平根據(jù)杠桿原理設(shè)計(jì)。分析天平的天平梁起杠桿作用，三個(gè)瑪瑙刀口是支點(diǎn)B與力點(diǎn)A和C，P、Q是兩個(gè)力點(diǎn)所受的力。若P代表物體的質(zhì)量，Q代表砝碼的質(zhì)量，因?yàn)樘炱搅簝杀凼堑染嚯x的，即AB=BC。則天平達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，P=Q，砝碼的質(zhì)量即是物體的質(zhì)量。（2）分析天平的種類常用的分析天平有半機(jī)械電光分析天平、

3、全機(jī)械電光分析天平。此類天平習(xí)慣上稱為萬(wàn)分之一天平，可以準(zhǔn)確稱量至0.1mg（萬(wàn)分之一克），最大載荷200g。（3）基本構(gòu)造（以半機(jī)械天平為例）半機(jī)械加碼電光分析天平1橫梁2平衡螺絲3吊耳4指針5支點(diǎn)刀6框罩7圈碼8指數(shù)盤9承重刀10支架11阻尼內(nèi)筒12投影屏13稱盤14盤托15螺旋腳16墊腳17開(kāi)關(guān)旋鈕（升降樞）18微動(dòng)調(diào)節(jié)桿天平梁：重要部件，起平衡和承載物體的作用。梁的中間和等距離的兩端裝有三個(gè)三棱形的瑪瑙刀，一個(gè)裝在正中稱支點(diǎn)刀，刀口向下，天平啟動(dòng)后作為支點(diǎn)（上圖B點(diǎn)）；另外兩個(gè)與支點(diǎn)刀等距離地分別安裝在梁的 左右兩端，稱為邊刀，刀口向上。這三個(gè)刀口必須完全平行且位于同一水平面內(nèi)。刀口的

4、角度和刀鋒的完整程度直接影響天平的稱量準(zhǔn)確度。指針和標(biāo)尺：指針固定在天平梁中央，當(dāng)天平擺動(dòng)時(shí)，指針隨著擺動(dòng)。指針下端裝有標(biāo)尺，標(biāo)尺位置可通過(guò)投影屏讀出，從而確定天平梁的平衡位置。平衡螺絲：天平梁上部?jī)啥烁餮b有一個(gè)，用來(lái)調(diào)節(jié)天平的零點(diǎn)。支柱、水平泡和托葉：支柱是金屬做的中空?qǐng)A柱，下端固定在天平底座中央。柱的上方嵌有瑪瑙平板，與梁中央的瑪瑙刀天平柱的上部還裝有能升降的托葉，天平休止時(shí)， 有托葉托住天平梁，使瑪瑙刀口不承重。在支柱上裝有水平泡，靠水平調(diào)節(jié)螺絲使天平放置水平。吊耳和天平盤：吊耳的中間向下的部分嵌有瑪瑙平板，與天平梁兩端的瑪瑙刀口接觸。吊耳兩端面向下有兩個(gè)螺絲凹槽。天平休止時(shí)，凹槽與托葉

5、上的螺絲接觸，將吊耳托住，使瑪瑙刀口與平板脫開(kāi)。吊耳上還裝有掛天平盤和空氣阻尼器內(nèi)筒的懸鉤?？諝庾枘崞鳎簝蓚€(gè)套在一起的圓筒，外筒固定在天平柱上，內(nèi)筒倒掛在吊耳鉤上。兩圓筒間有均勻的空隙，使內(nèi)筒能自由上下移動(dòng)。利用筒內(nèi)空氣的阻力產(chǎn)生阻尼作用，使天平很快達(dá)到平衡狀態(tài)。天平盤托：位于天平盤下面，裝在天平底板上。天平不用時(shí)，盤托升起把天平托住。升降旋鈕（升降樞）：連接著托葉和盤托，是控制天平工作狀態(tài)和休止?fàn)顟B(tài)的旋鈕，也就是天平的開(kāi)關(guān)。使用天平時(shí)，旋轉(zhuǎn)升降旋鈕，降下托葉，三個(gè)瑪瑙刀口與相應(yīng)的瑪瑙平板接觸，同時(shí)盤托落下，天平處于工作狀態(tài)。圈瑪指數(shù)盤：轉(zhuǎn)動(dòng)圈瑪指數(shù)盤可往天平梁上加砝碼。全自動(dòng)天平的砝碼都是通

6、過(guò)指數(shù)盤添加，半自動(dòng)天平1克以下的砝碼（又稱為圈瑪）由指數(shù)盤添加。指數(shù)盤上刻有圈瑪?shù)馁|(zhì)量，分內(nèi)外兩層。內(nèi)層由1090mg組合，外層由100900mg組合。天平達(dá)到平衡時(shí)，可以由內(nèi)外層讀出圈瑪?shù)馁|(zhì)量，確定物體質(zhì)量小數(shù)點(diǎn)后的第一、二位。砝碼盒：半自動(dòng)天平1克以上的砝碼從砝碼盒中夾取，每盒砝碼有100g 1個(gè)，50g 1個(gè)，20g 2個(gè)，10g 1個(gè)，5g 1個(gè)，2g 2個(gè)，1g 1個(gè)。投影屏：又稱光幕，位于天平指針下端標(biāo)尺前，其上有一豎線，稱為標(biāo)線。稱量時(shí)接通電源后，光源產(chǎn)生的光透過(guò)指針下端的標(biāo)尺，并經(jīng)光學(xué)放大，投影到屏上。在投影屏上能讀出0.110mg范圍內(nèi)的稱量讀數(shù)。 標(biāo)尺的刻度從0 到 10

7、 mg分為十大格，每一大格，又分10小格，故每一小格代表 0.1mg。稱量達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，投影屏上的標(biāo)線必定與刻度尺的某一刻度線重合，此位置稱為“停點(diǎn)”，讀數(shù)為*.*mg。所以從投影屏可以確定物體質(zhì)量小數(shù)點(diǎn)后的第三、 四位。天平箱：為了天平在穩(wěn)定氣流中稱量及防塵、防潮，天平安裝在一個(gè)由木框和玻璃制成的天平箱內(nèi)，天平箱前邊和左右兩邊有門，前門一般在清理或修理天平時(shí)使用，左右兩側(cè)的門分別供取放樣品和砝碼用。天平箱固定在大理石板上，箱座下裝有三個(gè)支腳，后面的一個(gè)支腳固定不動(dòng)，前面的兩個(gè)支腳可以上下調(diào)節(jié)，通過(guò)觀察天平內(nèi)的水平儀，使天平調(diào)節(jié)到水平狀態(tài)二、稱量方法1直接稱量法（又稱直接法）該法一般用于稱量

8、某一不吸水、在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定的固體（如坩鍋、金屬、礦石等）準(zhǔn)確質(zhì)量。稱量時(shí)，將被稱量物直接放入電子分析天平中，稱出其準(zhǔn)確質(zhì)量。2定質(zhì)量稱量法（又稱增量法）該法一般用于稱取某一固定質(zhì)量的試樣（一般為液體或固體的極細(xì)粉末，且不吸水，在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定）。稱量時(shí)，先將干凈且干燥的器皿（一般為燒杯、坩鍋、表面皿等）輕輕放在天平秤盤上，待顯示穩(wěn)定后，按“去皮”鍵扣除容器重量并顯示為0.0000g，然后打開(kāi)天平門往容器中緩緩加入試樣，并觀察顯示屏，當(dāng)達(dá)到所需質(zhì)量時(shí)停止加樣，關(guān)上天平門，穩(wěn)定后即可記錄所稱取試樣的凈重。3遞減稱量法（又稱減量法、差減法）該法多用于稱取易吸水、易氧化或易與CO2反應(yīng)的物質(zhì)。要求稱

9、取物的質(zhì)量不是一個(gè)固定質(zhì)量，而只要符合一定的質(zhì)量范圍既可。相對(duì)于增量法而言，減量法是以天平上的容器內(nèi)試樣減少量為稱量結(jié)果的。稱量時(shí)，先將裝有試樣的稱量瓶放在電子分析天平上，顯示穩(wěn)定后，按一下“去皮”鍵使顯示為0.0000g，然后取出稱量瓶，向容器中敲出一定量的樣品，再將稱量瓶放在天平上稱量，如果所示質(zhì)量達(dá)到要求范圍，即可記錄稱量結(jié)果。拿取稱量瓶向容器中敲打樣品J提示：稱量瓶不可直接用手拿，可用紙條裹住稱量瓶身和蓋子進(jìn)行操作；也可帶上干凈干燥的手套進(jìn)行操作。直接稱量法與減量稱量法的差異：化學(xué)性質(zhì)不活潑可直接獲取秤重的用直接稱量法 活潑的 配成穩(wěn)定物質(zhì)後再稱量然後通過(guò)換算求值。三、使用分析天平時(shí)注

10、意事項(xiàng)（1）天平室應(yīng)避免陽(yáng)光照射，保持干燥，天平應(yīng)放在穩(wěn)固的臺(tái)上，避免震動(dòng)。（2）天平箱內(nèi)應(yīng)保持清潔，要定期放置和更換吸濕變色干燥劑，以保持干燥。（3）稱量物體不得超過(guò)天平的最大載重量（一般為200g）.（4）不得在天平上稱量熱的或散發(fā)腐蝕性氣體的物質(zhì)。（5）開(kāi)關(guān)天平要輕緩。加取物體和砝碼時(shí)，應(yīng)先關(guān)天平的升降樞。（6）加減砝碼時(shí)，必須用鑷子夾取，取下的砝碼應(yīng)放在砝碼盒內(nèi)的固定位置上，不能到處亂放，更不能用其他天平的砝碼。（7）稱量的物品，必須放在適當(dāng)?shù)娜萜髦校坏弥苯臃旁谔炱奖P上。（8）稱量完畢應(yīng)將各部件恢復(fù)原位，關(guān)好天平門，罩上天平罩，切斷電源。并檢查盒內(nèi)砝碼是否完整無(wú)缺和清潔，最后在天平使

11、用登記本上寫(xiě)清使用情況。（9）禁止在天平開(kāi)啟狀態(tài)開(kāi)側(cè)門、添加（或減?。╉来a或物品。（10）不要長(zhǎng)讓天平處于工作狀態(tài) 四、使用分析天平時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題1、沒(méi)有調(diào)節(jié)水平、零點(diǎn)就稱量；2、打開(kāi)正門操作；3、工作狀態(tài)加減砝碼或稱量物；4、吊耳或橫梁脫落；5、不關(guān)側(cè)門；6、手拿砝碼或稱量物；7、讀數(shù)錯(cuò)誤；8、砝碼不歸盒、圈碼不歸零，不填記錄；9、不疊罩，不關(guān)電源。教學(xué)任務(wù)分解任務(wù)一：稱前檢查、水平、零點(diǎn)的調(diào)節(jié)（一）稱量前檢查:將天平防塵罩取下，折疊整齊放在天平盒頂部。查：天平是否水平，觀察天平柱上方的水平泡，檢查天平是否水平，如不水平可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)天平盒下方、左右兩個(gè)螺旋腳調(diào)平。查：指數(shù)盤是否在“0.00”

12、處，圈碼是否掛好，砝碼盒內(nèi)砝碼、鑷子是否齊全。查：天平橫梁、吊耳位置是否正常；兩盤是否干凈，不然需用小毛刷清掃。注意：最好在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，如果調(diào)整不好，可能造成天平傾斜、歪倒（二）調(diào)節(jié)零點(diǎn) 零點(diǎn)：天平完全開(kāi)啟狀態(tài)下，投影屏上標(biāo)線與刻度尺“零”重合。接通電源，旋轉(zhuǎn)升降旋鈕，調(diào)節(jié)零點(diǎn)調(diào)節(jié)桿，使小標(biāo)尺0.00與投影屏的刻線重合，零點(diǎn)即調(diào)好。注意：若小標(biāo)尺的投影移到盡頭，其0.00無(wú)法與投影屏刻線重合，則需要調(diào)節(jié)天平梁上的平衡螺絲。任務(wù)二：練習(xí)直接稱量法；（稱一個(gè)稱量瓶）主要過(guò)程：1、臺(tái)秤粗稱：準(zhǔn)確至小數(shù)點(diǎn)后1位；2、天平稱量：準(zhǔn)確至小數(shù)點(diǎn)后4位。加碼原則：由大到小，折半加入。稱量過(guò)程：1、緩開(kāi)天

13、平：觀察標(biāo)尺（標(biāo)尺移向重側(cè)）； 2、關(guān)閉天平，增減砝碼（由小到大，逐一增減）； 3、接近平衡，天平全開(kāi)，標(biāo)尺出現(xiàn)，由停點(diǎn)讀數(shù)。任務(wù)三：練習(xí)間接稱量法。（稱取0.6304克的草酸晶體）（1）稱量原理：試樣質(zhì)量由兩次稱量的質(zhì)量差求得。（2）稱量方法：所稱樣品的質(zhì)量用w表示。稱3份，質(zhì)量在 0.40.5g之間的樣品：在臺(tái)秤上粗稱稱量瓶的質(zhì)量。（35.3g)根據(jù)要求向稱量瓶中加入一定質(zhì)量的藥品（仍在臺(tái)秤上）(37.3g)將粗稱好的、盛有藥品的稱量瓶放入分析天平，稱出其準(zhǔn)確質(zhì)量w1 。(37.3875g)從稱量瓶向燒杯中傾倒藥品，同時(shí)，將分析天平的砝碼減少所需試樣質(zhì)量的最小值。(36.98)打開(kāi)天平，判

14、斷傾出樣品的多少。稱出符合要求的稱量瓶與剩余藥品的準(zhǔn)確質(zhì)量w2。（第一份樣品稱量完畢）再次傾倒藥品，相同方法稱出w3、w4。計(jì)算3份樣品的質(zhì)量。如何判斷傾出藥品的多少？ 傾出藥品，將分析天平的砝碼減少所需試樣質(zhì)量的最小值。若砝碼側(cè)輕，稱量瓶側(cè)重，說(shuō)明傾出藥品的質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到所需要求，應(yīng)繼續(xù)傾倒藥品，此時(shí)不必稱出瓶重。直至砝碼側(cè)重。若砝碼側(cè)重，瓶側(cè)輕，說(shuō)明傾出藥品質(zhì)量肯定大于了0.4g，可將砝碼質(zhì)量再減少0.1g。若砝碼側(cè)輕，瓶重，說(shuō)明傾出藥品的質(zhì)量在0.4與0.5克之間，將此時(shí)稱量瓶的質(zhì)量稱出即為w2。（36.8912g)若砝碼側(cè)仍重，說(shuō)明傾出藥品超過(guò)了所需量，實(shí)驗(yàn)失敗，必須重新稱量。將此時(shí)的質(zhì)

15、量準(zhǔn)確稱出作為w1。任務(wù)四：稱后檢查稱量數(shù)據(jù)記錄完畢，即應(yīng)關(guān)閉天平，取出被稱量物質(zhì)，用鑷子將砝碼放回砝碼盒內(nèi)，圈碼指數(shù)盤退回到“000”位，關(guān)閉兩側(cè)門，蓋上防塵罩，并在天平使用登記本上登記。 任務(wù)五：課堂討論1、分析天平的靈敏度主要取決于天平的什么零件？稱量時(shí)應(yīng)如何維護(hù)天平的靈敏性？答：天平梁上有三個(gè)三棱形的瑪瑙刀，刀口的尖銳程度決定天平的靈敏度。在每次旋動(dòng)指數(shù)盤和取放物品時(shí)，應(yīng)關(guān)好旋鈕，使天平橫梁托起，才可維護(hù)天平的靈敏性。2、掌握減量法的關(guān)鍵？ 答：用減量法稱量物質(zhì)時(shí)量不能太多，倒藥品時(shí)，右手拿稱量瓶蓋輕輕敲擊稱量瓶，動(dòng)作應(yīng)緩慢。 3、什么情況下用直接稱量法？什么情況下需用減量法稱量？答：

16、有些固體試樣沒(méi)有吸濕性，在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，用直接法稱量；某些固體試樣易吸水，在空氣中性質(zhì)不穩(wěn)定，用減量法稱量。4、用電光天平稱量時(shí)，常不能一下判斷是該加碼，還是減碼，是何故？答：半自動(dòng)電光天平是一件非常靈敏的儀器，即使是幾毫克的差量也感應(yīng)得出來(lái)。因此，砝碼比稱量物重（輕）許多，光標(biāo)都可能不移動(dòng)，故無(wú)法判斷是該加碼還是減碼。5、用減量法稱取試樣時(shí)，若稱量瓶?jī)?nèi)的試樣吸濕，對(duì)稱量結(jié)果造成什么誤差？若試樣傾倒入燒杯內(nèi)以后再吸濕，對(duì)稱量結(jié)果是否有影響？答：前者使稱量結(jié)果偏大，后者對(duì)稱量結(jié)果沒(méi)有影響。6、使用分析天平時(shí)為什么強(qiáng)調(diào)輕開(kāi)輕關(guān)天平旋鈕？為什么必須先關(guān)天平，方可取放稱量物和加減砝碼，否則會(huì)引起什么后果？答：強(qiáng)調(diào)輕開(kāi)輕關(guān)天平旋鈕，為了保護(hù)瑪瑙刀口。必須先關(guān)天平，方可取放稱量物和加減砝碼，也是為了保護(hù)瑪瑙刀口。否則，沒(méi)有關(guān)天平就取放稱量物或加減砝碼，天平梁就會(huì)傾斜度太大，而導(dǎo)致?lián)p壞瑪瑙刀口，使整架天平成為廢品。課后學(xué)習(xí)作業(yè)：1將物體或砝碼從稱盤上取下或放上去時(shí)，為什么必須把天平梁托住？2在減量法稱出樣品的過(guò)程中，若稱量瓶?jī)?nèi)的試樣吸濕，對(duì)稱量會(huì)造成什么誤差？若試樣傾入錐形瓶?jī)?nèi)再吸濕，對(duì)稱量是否有影響？為什么？3在稱量中如何運(yùn)用優(yōu)選法較快地確定出物體的質(zhì)量？