實驗1 各種稱的使用

1、項目1 分析天平的使用教學目的與要求： 知識目標：1.學習臺秤、分析天平的原理和方法；2.學習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：1.培養(yǎng)學生的觀察能力、數(shù)據(jù)記錄與分析的能力；2.培養(yǎng)學生的動手操作能力。素質目標：1.培養(yǎng)學生良好的心里素質；2.培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作意識。教學重點與難點：重點：1.分析天平的使用方法； 2.培養(yǎng)學生的動手操作能力。難點：1.分析天平的使用的操作規(guī)范與操作速度； 2.學生的動手操作能力的提高。教學方法與手段：板書，學生操作，現(xiàn)場指導。學時分配：3學時。教學內容：教學案例某公司的液化氣付出量采用人工檢尺計量，而收方采用大型槽車自動灌裝系統(tǒng)（汽車衡

2、）稱重方式計量。雖然液化氣球罐與汽車衡相距僅100米，且有專用管線直送，但在高溫季度三個月中，收、付雙方差量369噸。你認為造成收、付雙方差量的原因是什么？有沒有比較精確的計量方法或工具？1 / 18課前學習一、常見各種稱的工作原理 1、桿秤：杠杠原理2、臺秤3、電光分析天平（1）分析天平的稱量原理天平根據(jù)杠桿原理設計。分析天平的天平梁起杠桿作用，三個瑪瑙刀口是支點B與力點A和C，P、Q是兩個力點所受的力。若P代表物體的質量，Q代表砝碼的質量，因為天平梁兩臂是等距離的，即AB=BC。則天平達到平衡狀態(tài)時，P=Q，砝碼的質量即是物體的質量。（2）分析天平的種類常用的分析天平有半機械電光分析天平、

3、全機械電光分析天平。此類天平習慣上稱為萬分之一天平，可以準確稱量至0.1mg（萬分之一克），最大載荷200g。（3）基本構造（以半機械天平為例）半機械加碼電光分析天平1橫梁2平衡螺絲3吊耳4指針5支點刀6框罩7圈碼8指數(shù)盤9承重刀10支架11阻尼內筒12投影屏13稱盤14盤托15螺旋腳16墊腳17開關旋鈕（升降樞）18微動調節(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三棱形的瑪瑙刀，一個裝在正中稱支點刀，刀口向下，天平啟動后作為支點（上圖B點）；另外兩個與支點刀等距離地分別安裝在梁的 左右兩端，稱為邊刀，刀口向上。這三個刀口必須完全平行且位于同一水平面內。刀口的

4、角度和刀鋒的完整程度直接影響天平的稱量準確度。指針和標尺：指針固定在天平梁中央，當天平擺動時，指針隨著擺動。指針下端裝有標尺，標尺位置可通過投影屏讀出，從而確定天平梁的平衡位置。平衡螺絲：天平梁上部兩端各裝有一個，用來調節(jié)天平的零點。支柱、水平泡和托葉：支柱是金屬做的中空圓柱，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， 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螺絲凹槽。天平休止時，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。吊耳上還裝有掛天平盤和空氣阻尼器內筒的懸鉤?？諝庾枘崞鳎簝蓚€套在一起的圓筒，外筒固定在天平柱上，內筒倒掛在吊耳鉤上。兩圓筒間有均勻的空隙，使內筒能自由上下移動。利用筒內空氣的阻力產(chǎn)生阻尼作用，使天平很快達到平衡狀態(tài)。天平盤托：位于天平盤下面，裝在天平底板上。天平不用時，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)和休止狀態(tài)的旋鈕，也就是天平的開關。使用天平時，旋轉升降旋鈕，降下托葉，三個瑪瑙刀口與相應的瑪瑙平板接觸，同時盤托落下，天平處于工作狀態(tài)。圈瑪指數(shù)盤：轉動圈瑪指數(shù)盤可往天平梁上加砝碼。全自動天平的砝碼都是通

6、過指數(shù)盤添加，半自動天平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|量，分內外兩層。內層由1090mg組合，外層由100900mg組合。天平達到平衡時，可以由內外層讀出圈瑪?shù)馁|量，確定物體質量小數(shù)點后的第一、二位。砝碼盒：半自動天平1克以上的砝碼從砝碼盒中夾取，每盒砝碼有100g 1個，50g 1個，20g 2個，10g 1個，5g 1個，2g 2個，1g 1個。投影屏：又稱光幕，位于天平指針下端標尺前，其上有一豎線，稱為標線。稱量時接通電源后，光源產(chǎn)生的光透過指針下端的標尺，并經(jīng)光學放大，投影到屏上。在投影屏上能讀出0.110mg范圍內的稱量讀數(shù)。 標尺的刻度從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。稱量達到平衡狀態(tài)時，投影屏上的標線必定與刻度尺的某一刻度線重合，此位置稱為“停點”，讀數(shù)為*.*mg。所以從投影屏可以確定物體質量小數(shù)點后的第三、 四位。天平箱：為了天平在穩(wěn)定氣流中稱量及防塵、防潮，天平安裝在一個由木框和玻璃制成的天平箱內，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使用，左右兩側的門分別供取放樣品和砝碼用。天平箱固定在大理石板上，箱座下裝有三個支腳，后面的一個支腳固定不動，前面的兩個支腳可以上下調節(jié)，通過觀察天平內的水平儀，使天平調節(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、在空氣中性質穩(wěn)定的固體（如坩鍋、金屬、礦石等）準確質量。稱量時，將被稱量物直接放入電子分析天平中，稱出其準確質量。2定質量稱量法（又稱增量法）該法一般用于稱取某一固定質量的試樣（一般為液體或固體的極細粉末，且不吸水，在空氣中性質穩(wěn)定）。稱量時，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，然后打開天平門往容器中緩緩加入試樣，并觀察顯示屏，當達到所需質量時停止加樣，關上天平門，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反應的物質。要求稱

9、取物的質量不是一個固定質量，而只要符合一定的質量范圍既可。相對于增量法而言，減量法是以天平上的容器內試樣減少量為稱量結果的。稱量時，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，如果所示質量達到要求范圍，即可記錄稱量結果。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行操作；也可帶上干凈干燥的手套進行操作。直接稱量法與減量稱量法的差異：化學性質不活潑可直接獲取秤重的用直接稱量法 活潑的 配成穩(wěn)定物質後再稱量然後通過換算求值。三、使用分析天平時注

10、意事項（1）天平室應避免陽光照射，保持干燥，天平應放在穩(wěn)固的臺上，避免震動。（2）天平箱內應保持清潔，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。（5）開關天平要輕緩。加取物體和砝碼時，應先關天平的升降樞。（6）加減砝碼時，必須用鑷子夾取，取下的砝碼應放在砝碼盒內的固定位置上，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?shù)娜萜髦?，不得直接放在天平盤上。（8）稱量完畢應將各部件恢復原位，關好天平門，罩上天平罩，切斷電源。并檢查盒內砝碼是否完整無缺和清潔，最后在天平使

11、用登記本上寫清使用情況。（9）禁止在天平開啟狀態(tài)開側門、添加（或減?。╉来a或物品。（10）不要長讓天平處于工作狀態(tài) 四、使用分析天平時可能出現(xiàn)的問題1、沒有調節(jié)水平、零點就稱量；2、打開正門操作；3、工作狀態(tài)加減砝碼或稱量物；4、吊耳或橫梁脫落；5、不關側門；6、手拿砝碼或稱量物；7、讀數(shù)錯誤；8、砝碼不歸盒、圈碼不歸零，不填記錄；9、不疊罩，不關電源。教學任務分解任務一：稱前檢查、水平、零點的調節(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，如不水平可通過轉動天平盒下方、左右兩個螺旋腳調平。查：指數(shù)盤是否在“0.00”

12、處，圈碼是否掛好，砝碼盒內砝碼、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：最好在老師的指導下進行，如果調整不好，可能造成天平傾斜、歪倒（二）調節(jié)零點 零點：天平完全開啟狀態(tài)下，投影屏上標線與刻度尺“零”重合。接通電源，旋轉升降旋鈕，調節(jié)零點調節(jié)桿，使小標尺0.00與投影屏的刻線重合，零點即調好。注意：若小標尺的投影移到盡頭，其0.00無法與投影屏刻線重合，則需要調節(jié)天平梁上的平衡螺絲。任務二：練習直接稱量法；（稱一個稱量瓶）主要過程：1、臺秤粗稱：準確至小數(shù)點后1位；2、天平稱量：準確至小數(shù)點后4位。加碼原則：由大到小，折半加入。稱量過程：1、緩開天

13、平：觀察標尺（標尺移向重側）； 2、關閉天平，增減砝碼（由小到大，逐一增減）； 3、接近平衡，天平全開，標尺出現(xiàn)，由停點讀數(shù)。任務三：練習間接稱量法。（稱取0.6304克的草酸晶體）（1）稱量原理：試樣質量由兩次稱量的質量差求得。（2）稱量方法：所稱樣品的質量用w表示。稱3份，質量在 0.40.5g之間的樣品：在臺秤上粗稱稱量瓶的質量。（35.3g)根據(jù)要求向稱量瓶中加入一定質量的藥品（仍在臺秤上）(37.3g)將粗稱好的、盛有藥品的稱量瓶放入分析天平，稱出其準確質量w1 。(37.3875g)從稱量瓶向燒杯中傾倒藥品，同時，將分析天平的砝碼減少所需試樣質量的最小值。(36.98)打開天平，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確質量w2。（第一份樣品稱量完畢）再次傾倒藥品，相同方法稱出w3、w4。計算3份樣品的質量。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量的最小值。若砝碼側輕，稱量瓶側重，說明傾出藥品的質量沒有達到所需要求，應繼續(xù)傾倒藥品，此時不必稱出瓶重。直至砝碼側重。若砝碼側重，瓶側輕，說明傾出藥品質量肯定大于了0.4g，可將砝碼質量再減少0.1g。若砝碼側輕，瓶重，說明傾出藥品的質量在0.4與0.5克之間，將此時稱量瓶的質量稱出即為w2。（36.8912g)若砝碼側仍重，說明傾出藥品超過了所需量，實驗失敗，必須重新稱量。將此時的質

15、量準確稱出作為w1。任務四：稱后檢查稱量數(shù)據(jù)記錄完畢，即應關閉天平，取出被稱量物質，用鑷子將砝碼放回砝碼盒內，圈碼指數(shù)盤退回到“000”位，關閉兩側門，蓋上防塵罩，并在天平使用登記本上登記。 任務五：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？稱量時應如何維護天平的靈敏性？答：天平梁上有三個三棱形的瑪瑙刀，刀口的尖銳程度決定天平的靈敏度。在每次旋動指數(shù)盤和取放物品時，應關好旋鈕，使天平橫梁托起，才可維護天平的靈敏性。2、掌握減量法的關鍵？ 答：用減量法稱量物質時量不能太多，倒藥品時，右手拿稱量瓶蓋輕輕敲擊稱量瓶，動作應緩慢。 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、有些固體試樣沒有吸濕性，在空氣中性質穩(wěn)定，用直接法稱量；某些固體試樣易吸水，在空氣中性質不穩(wěn)定，用減量法稱量。4、用電光天平稱量時，常不能一下判斷是該加碼，還是減碼，是何故？答：半自動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得出來。因此，砝碼比稱量物重（輕）許多，光標都可能不移動，故無法判斷是該加碼還是減碼。5、用減量法稱取試樣時，若稱量瓶內的試樣吸濕，對稱量結果造成什么誤差？若試樣傾倒入燒杯內以后再吸濕，對稱量結果是否有影響？答：前者使稱量結果偏大，后者對稱量結果沒有影響。6、使用分析天平時為什么強調輕開輕關天平旋鈕？為什么必須先關天平，方可取放稱量物和加減砝碼，否則會引起什么后果？答：強調輕開輕關天平旋鈕，為了保護瑪瑙刀口。必須先關天平，方可取放稱量物和加減砝碼，也是為了保護瑪瑙刀口。否則，沒有關天平就取放稱量物或加減砝碼，天平梁就會傾斜度太大，而導致?lián)p壞瑪瑙刀口，使整架天平成為廢品。課后學習作業(yè)：1將物體或砝碼從稱盤上取下或放上去時，為什么必須把天平梁托住？2在減量法稱出樣品的過程中，若稱量瓶內的試樣吸濕，對稱量會造成什么誤差？若試樣傾入錐形瓶內再吸濕，對稱量是否有影響？為什么？3在稱量中如何運用優(yōu)選法較快地確定出物體的質量？