化学计量在实验中的应用十篇

化学计量在实验中的应用篇1

关键词：建构主义；物质的量浓度；教学设计

文章编号：1005－6629(2007)08－0039－03中图分类号：G633.8 文献标识码：B

新课程倡导建构主义学习理论，强调情境、协作、会话和意义建构是学习环境中的四大要素，主张教学以学生为中心，充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神，达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。在这种学习理论的指导下，我们以《物质的量在化学实验中的应用》为课例，设计了情境探究式教学方案，探讨情境、协作、会话和意义建构在课堂教学中的和谐应用，以实现新课标下教学的三维目标。

1 教材分析

本课内容选自高中实验书人教版(2004年版)必修教材的第一章第二节。从教材的体系看，本章“从实验学化学”是高中化学的开篇，体现了化学以实验为基础的学科特征，既衔接初高中知识，又为学生进行高中化学的学习奠定知识和方法基础，其基础性和重要性不言而喻。

本节内容“化学计量在实验中的应用”突出实验主题，把物质的量等基本概念作为化学计量，通过配制一定物质的量浓度溶液介绍溶液配制的方法和操作，以实现实验方法、技能与化学基础知识的紧密结合，全面体现了本章思想。

本课教学即从实验应用的角度介绍物质的量浓度概念和溶液的配制，是本节教学的重心所在。教学重点是物质的量浓度的概念理解、物质的量浓度溶液的配制技能形成，难点是学会物质的量浓度溶液的配制技能。

2学生分析

学习本课之前，学生已经初步理解了从实验学化学的思想，巩固了化学实验的基本方法，学习了物质的量等基本概念，具有实验探究的心向，为本课学习奠定了一定的知识、技能和心理基础。但是物质的量浓度概念抽象难懂，学生对定量实验比较陌生，学生的思维能力、探究能力有待培养。因此，教师要在学生已有的知识经验基础上，合理设置学习情境，引导学生参与探究、合作和交流，在主动的活动中建构知识意义，完善认知结构，实现知识、能力和情意的生长和发展。

3教学目标

3.1 知识与技能

理解物质的量浓度的概念，初步学会物质的量浓度溶液的配制技能及有关计算和应用。

3.2 过程与方法

在探究、协作、会话等学习活动中培养思维能力、观察能力、表达能力和合作能力，提高解决问题的能力，学习运用以实验为基础的实证研究方法。

3.3情感态度与价值观

发展勤于思考、善于合作、严谨求实的科学精神；体会化学知识和技能在生产和科学研究中的重要作用。

4 教学方法

本节课以情景探究式教学为主导，创设丰富的学习情境，综合采用“问题探究”、“实验探究”“讨论”、“多媒体辅助”等教学手段组织教学。

5 教学过程

5.1在事实情境中初步形成物质的量浓度的概念

教师布置课外学习任务――认识体检表，学生阅读教材P15图1-16所示的体检单，通过上网、查看书籍、咨询等途径认识各项体检指标，了解对应的化学概念及含义。

[设计意图：将新知识纳入具体事实情境，引导学生从关注生活的高度认识学习的意义，产生对新学习任务的兴趣，在主动采集、分析、提炼信息的过程中形成对物质的量浓度的初步认识]

5.2在问题情境中理解物质的量浓度的意义和内涵

教师组织交流，学生结合体检指标中三种不同类别的单位谈对应的物理量的含义(U/L是表示酶活性的国际单位，g/L是质量浓度的单位，mmol/L及μmol/L是物质的量浓度的单位)，引出课题。

教师抛出问题：①人体的血液和体液可以看成是溶液，质量浓度、物质的量浓度都可以表示一定体积的溶液中溶质的含量。你还学过哪个物理量可表示溶液的组成，其含义是什么？②从取用溶液的便利性和分析化学反应的直观性角度考虑，你认为哪种表示比较方便？③物质的量浓度与物质的量、质量以及质量分数之间如何换算？④配制500mL 0.1mol/L NaOH溶液需要NaOH的质量是多少？

学生围绕问题进行思考、讨论、分析、推理、计算。

[设计意图：通过层层质疑创设问题情境，使学生产生认知冲突，激发“愤”“悱”情感，调动求知欲。学生带着已有的知识经验(质量分数、物质的量等)走进问题情境，在对话与讨论中交流观念、调整认识，逐步加深对物质的量浓度的意义、内涵的理解，在新旧经验的同化和顺应中实现认知结构的重新建构。]

5.3 在实验情境中学习配制物质的量浓度的溶液

教师呈现具体的实验任务：如何配制100ml 1.00mol/L NaCl溶液？并引导学生分析问题、逐一分析：①结合配制一定质量分数的溶液思考本实验需要解决的主要问题是什么？②解决上述问题，需要用到那些主要仪器？③设计该实验的实验方案并参考教材P17图1-19修改完善。

学生思考，交流，充分发表观点(可能有很多种)，教师评价，提炼出核心问题：一是准确称取5.85g NaCl；二是精确确定溶液体积100mL，从而引出两种主要仪器：托盘天平、容量瓶。

学生分组观察容量瓶结构，获得感性认识；讨论容量瓶的使用注意事项，教师演示容量瓶的使用要领，渗透定量实验的规范化要求。

学生在阅读教材插图的基础上形成完整的设计方案。

学生代表演示实验过程，其他学生观察操作细节、记录实验中的不当之处，在教师的引导下评价、纠错、进行误差分析。教师归纳实验操作要点。

[设计意图：体现“从实验学化学”的主题思想，创设实验教学情境，将实验技能的传授融入实验探究的过程中，引导学生将实验、观察、思维有机结合，从而获得知识的理解和技能的形成。教学中，教师不直接呈现结论和要求，而是组织学生分析推理、讨论交流、演示、观察、评价纠错，自己探索解决问题的答案，领会科学方法。通过实验中的交流与合作，知识在预设基础上动态生成，学生以深层次的认知参与和积极的情感体验建立起了有个性的知识意义，形成“活化”的双基。]

5.4 在模拟情境中完善溶液配制的知识结构

教师以问题深入激发思维：①将配成的100mL 1.00mol/L NaCl取出10mL，NaCl的物质的量及物质的量浓度是否变化？②若将取出的10mL NaCl溶液再稀释成100mL，NaCl的物质的量及物质的量浓度是否变化？③你能从中得出什么结论？

学生思考，回答，师生共同归纳稀释定律：C(浓溶液)・V(浓溶液)＝C(稀溶液)・V(稀溶液)

教师指出，同一物质的溶液浓度不同，性质可能不同，如浓硫酸与稀硫酸性质差异很大。如果现在需要40mL 9mol/L硫酸与金属反应，但实验室只有18mol/L硫酸，怎么办？引出浓溶液稀释问题。

学生思考、计算、讨论、交流。

教师播放稀释浓硫酸的实验录像，学生观看、领悟。

[设计意图：以新的问题情景再度调动学生的探究热情，实现知识的拓展延伸。采用多媒体模拟实验情境辅助教学，转化刺激方式，启发学生联想，使学生在理解溶液稀释的一般性和特殊性方面建立深刻的认识，完善溶液配制的知识结构。]

5.5反思评价，提高学力

教师小结教学情况，肯定学生的表现。要求学生总结学习收获，提出疑问，写化学日记。

[设计意图：安排评价与反思，提高学生的元认知水平，促使能力内化、情感态度与价值观形成，学生可以建构真正意义上的学习。]

6教学反思

本节课的教学设计，以物质的量浓度和一定物质的量浓度溶液的配制为基点，突出实验主题，创设丰富的学习情境(事实情境、问题情境、实验情境、模拟情境)，努力营造民主、开放、合作的课堂教学氛围，使学生在参与中体验，在体验中建构，在建构中发展，体现了建构主义学习理论的主旨，符合新课程标准的要求。

但本节课中设计的学生活动多，课堂容量大，时间不易控制，需要教师具有较强的课堂驾驭能力，语言精炼，思路点拨到位，师生情感共振和谐，以保证高效地实现教学目标。

参考文献：

[1]江家发.化学设计论[M].济南：山东教育出版社，2004：11.

化学计量在实验中的应用篇2

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.027

一、设计思想

化学课堂教学中应遵循“从生活走进化学，从化学走向社会”的思路，教师在教学中要注意联系实际，帮助学生拓宽视野，开阔思路。因此，本节课从生活实际引入，激发学生学习的兴趣，使学生初步了解化学反应与能量之间的关系；然后从分类的角度出发，让学生从每一种反应类型中选做实验，使学生把握化学反应中质量守恒定律和能量守恒定律。进而让学生从实验现象、宏观、微观等角度认识反应放热和吸热的原因。基于化学服务于生活的理念，本节课采用暖宝宝引入新课又以它结束新课，同时展示了化学能的应用，让知识学以致用，使学生体验到用化学知识解决生活中实际问题的成就感，能给学生一种积极向上、健康乐观的学习情感。

二、教学目标

⑴知识与技能：了解化学键的断裂、形成与化学反应中能量变化的关系；通过实例和实验了解化学能与热能的转化；了解温度传感器的使用。

⑵过程与方法：通过实验探究，使学生体验科学探究的过程；同时，利用分类、类比等思想丰富学生对化学反应及其能量变化的认识角度。通过数据采集器实时采集并处理实验数据，让学生观察到温度随着化学反应进行的变化情况。

⑶情感、态度与价值观：体会能量转化在生活生产、社会进步中的重要地位；通过关注化学能源，使学生感受到化学学科的价值与魅力。

三、教学过程

[引入]播放视频――暖宝宝广告之广告语“温暖体贴长达12小时，温暖只要一片。”

（发给每个实验小组暖宝宝使学生体验热量变化，学生异常兴奋，迫不及待想体验）

设计意图：从生活中走进化学，拉近学科知识与生活的距离；小组体验，拉近了教师与学生之间的距离。

[提出问题]为什么撕开包装后，暖宝宝就变暖了呢？

（学生讨论，提醒学生认真阅读暖宝宝包装上的说明书）

[小组汇报]撕开包装后，铁粉与空气中的氧气发生反应，放出能量。

设计意图：引导学生解决问题从已有知识开始，使学生产生进一步学习的需求。

[提出问题]是不是所有的化学反应都伴随着能量的变化呢？

（大部分学生持肯定回答，少部分学生则相反）

[教师引导]实验是检验真理的唯一标准，但由于时间、药品、仪器等方面的限制，我们不可能将所有的化学反应逐一进行实验。

[交流讨论]如何设计可行的实验方案呢？

[小组汇报]可将化学反应进行分类，根据化学反应类型，每一类型的反应选做一个或几个实验。

设计意图：学生自由讨论归纳出结论，增强了学生合作意识和交流能力，并能从分类的角度对知识进行整理和归纳，有利于学生学科思维的培养。

[实验探究]（根据化学反应类型，每一类型的反应选做一个或几个实验，并填写好实验报告）

实验报告

提供的药品和仪器：铝条、6mol/L盐酸、NaHCO3固体、2mol/LNaOH溶液、NH4Cl固体、Ba（OH）2・8H2O晶体、蒸馏水、试管、导管若干、温度计、烧杯、玻璃片、砂纸等。

实验目的：

小组成员：

选择的分类方式：

按照所选的分类方式你们小组计划做哪些实验？（可不填满也可补充）并按要求填写下表。

（学生设计实验和自由讨论，并提醒学生可以参阅教材实验；教师巡视各组学生操作，对一些不当的实验操作进行纠正。）

[汇报交流]通过实验，我们得出的结论是：有的化学反应放热，有的化学反应吸热。如金属与酸反应，酸碱中和反应是放热反应；Ba（OH）2・8H2O晶体与NH4Cl固体反应是吸热。

设计意图：培养学生的设计实验能力，增强了学生的合作意识；同时体现了理论对实验的指导作用；通过温度计的使用，培养学生从定量的角度认识反应中能量的变化；使学生由感性认识升华到理性认识。

[提出问题]凡是经过加热而发生的化学反应都是吸热反应吗？试举例说明。

[学生回答]不一定，如铝热反应。

设计意图：概念的矫正，避免学生形成错误的概念。

[演示实验]利用温度传感器测定铝和盐酸、NaOH溶液和盐酸、Ba（OH）2・8H2O晶体与NH4Cl固体反应过程中温度的变化。

设计意图：让现代技术进入实验室，使学生感受到现代技术在化学中的应用；无论在学科知识的扩展方面，还是在学生研究能力的培养方面都是行之有效的。

[引导和设问]化学反应中除了有新物质生成，还伴随着能量的变化。而能量的变化通常表现为热量的变化，据此你能得出什么结论？

[学生回答]化学反应中物质要遵循质量守恒定律，能量要遵循能量守恒。

设计意图：培养知识迁移的能力，从质量守恒定律迁移到能量守恒定律，帮助学生建立能量守恒的观点。

[提出问题]化学反应的本质是什么？可以从哪些角度判断一个反应是吸热反应或者放热反应？

（学生讨论，可以提醒学生键的断裂、形成与能量的关系）

[小组汇报]化学反应的本质是：旧的化学键断裂，新的化学键形成；可以从宏观、微观、实验现象三个角度判断反应是放热还是吸热。

[教师讲解]（宏观角度）一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，我们可以将反应物与生成物类比于不同势能的水，请同学们看课本图2-1水能、化学能变化对比示意图。

（微观角度）化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。

[投影]放热反应H2+Cl2=2HCl，H-H，Cl-Cl，H-Cl的键能数据和能量-反应过程示意图。

设计意图：从宏观、微观的角度认识化学反应中的能量变化，使学生初步了解类比思维方法，培养学生用图表的方式形象的解释反应放热、吸热的原因。

[提出问题]请用所学的知识解释暖宝宝制热的原因（从实验现象、宏观、微观三个角度）。并讨论化学能在日常生活中的广泛应用。

设计意图：学以致用，应用所学的化学知识解释生活中的问题，化学服务于生活。体现化学学科的价值所在，引发学生关注社会，培养对社会的责任感和使命感。

[教师总结并投影]根据所学知识，对化学反应进行新的分类，可分为放热反应和吸热反应。常见的放热反应有：燃烧反应、活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、绝大多数化合反应；吸热反应有：Ba（OH）2・8H2O晶体与NH4Cl的反应、大多数分解反应、C和CO2、C和H2O反应等。

设计意图：对本节课的知识进行总结，帮助学生形成知识网络，有利于学生形成良好的学习习惯。

四、教学反思

新课程的理念就是要将知识与生活联系起来，让知识服务于生活。本节课播放暖宝宝视频，让学生亲身体验到了暖宝宝的制热原理，在感性认识的基础上，产生了学习新知的欲望与冲动。通过精心设计问题情境，引导学生通过实验探究和分类、类比等思维方法对化学能与热能的关系进行了深入讨论和交流，使学生经常处于“愤悱”状态，从而达到能让学生从宏观、微观角度认识化学反应中的能量变化。本节课最后采用暖宝宝和化学能在日常生活中的应用结束新课，首尾相应，让知识学以致用，应用所学的化学知识解释生活中的问题，真正体现“从生活走进化学，从化学走向社会”的思想。

参考文献

化学计量在实验中的应用篇3

关键词：绿色化学 涵义 实验设计

一、前言

化学教学离不开科学实验，化学实验更是化学教学的组成部分。在化学实验中应用绿色实验能够有效控制污染。

二、绿色化学的涵义

1.绿色化学的定义

绿色化学或称环境友好化学，是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生，使所设计的化学过程和产品更加环保友好，是一门从源头上阻止污染的化学。

2.绿色化学的核心内容

绿色化学主要从原料安全性、工艺过程节能性、反应原子经济性和产物环境友好性等方面评价一个化学反应的优劣。原子利用率、环境因子和“5R”原则是绿色化学的核心内容。

（1）原子经济性。原子经济性是指充分利用反应物中的各个原子，从而既能充分利用资源又能防止污染。原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，环境因子也就小，对环境造成的污染也越少。环境因子则是衡量生产过程对环境的影响程度的参量，是指在一个化学反应过程中，所生成废物质量占目标产物质量的比值。

（2）“5R”原则。就是“减量”（Reduciton），即减少“三废”排放；“循环使用”（Reuse）；“回收”（Recy-cling），实现“省资源、少污染、减成本”的要求；“再生”（Regeneration），即变废为宝；“拒用”（Rejection），指对一些无法替代又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学实验过程中使用。

三、绿色化学实验设计的策略和方法

绿色化学实验方案的构思、设计是一种开放的创造性思维活动，因此其策略和方法也没有固定的模式可以遵循，下面仅仅结合绿色化学实验设计与创新的类型进行探讨。

1.优选实验项目策略

根据实验大纲的要求，充分考虑试剂和产物的毒性以及整个实验过程产生的“三废”对环境的污染，尽量排除或减少对环境污染大、毒性大、危害大、三废处理困难的实验项目，如氰化物、砷化物的实验，溴的制备，苯的硝化还原制备苯胺等，以毒性小的实验代替来完成基本操作训练。尽量选择系列化实验，用前一实验的产物作为后一实验的反应物，在合成实验“苯甲酸和苯甲醇的制备”中，学生合成的产品苯甲酸粗品，可以为基本操作实验“重结晶”之用，精制以后的苯甲酸纯品又为基本操作实验“熔点的测定”之用，这不仅可以大大节省试剂和原料，而且可以通过熔点检查学生做的产品是不是合格，一举而多得。设计绿色化学，尽量选择与环境保护密切相关的实验，如大气中SO2含量的测定，废干电池的综合利用，由废铁屑制FeCl3，水中溶解氧的测定等，既锻炼了学生科学实验的能力，又让学生了解了污染物对环境的危害，培养了学生的环保意识。

2.优选反应物质的策略

化学反应原理是实验设计中的核心要素。化学实验中反应物的优选、操作过程的优化、实验装置的改进都与反应原理密切相关，因此研究反应原理，依据反应原理对实验进行绿色化改进和创新，就是抓住了实验的本质和成败的关键，是化学实验改进和创新的重要策略。例如在乙酸乙酯制备实验中，目前常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反应多、过程复杂、产品损失多、环境污染严重等不足。对此实验的改进与创新可以从酯化反应的实验原理入手：

由反应原理可知，酯化反应的实质是在路易斯酸催化下，酸和醇反应成酯，温度过高或催化剂氧化性过强时易发生副反应。作为优良的酯化催化剂必须满足在非水介质中酸性要足够强，氧化性要弱，以减少副反应。因此，对这个实验的改进就可依据上述实验原理，选用绿色催化剂，以取代浓硫酸。可分别利用H2SO4、FeCl3、PW12、PW12/SiO2催化合成乙酸乙酯。结果表明，用自制的新型催化剂PW12/SiO2代替硫酸催化酯化，不仅产率高，反应温度低，操作简单，无污染，而且催化剂能重复使用，适应绿色化学发展趋势，取得了良好的实验效果。

3.实验装置改进策略

实验装置是实验的载体，是影响实验的又一个重要因素。一套好的实验装置，不仅能减少实验可能产生的污染又能给人以美的享受，因此对化学实验绿色化改进与创新自然离不开实验装置。实验装置的改进一般有如下策略：

3.1简约化策略（微型实验）。在不影响实验效果的前提下，尽量采用用药少、装置简单或微型的实验装置。微型化学实验具有污染小、节约经费（其试剂用量为常规实验的1/10或1/100）、缩短实验时间（大约为常规实验的40%）的优点，同时降低了水、电资源的消耗。微型化学实验的开设对毒性大、药品贵、耗量大、污染严重、操作复杂的化学实验尤为必要。微型实验除了可以用已经研制成功的井穴板等微型仪器外，还可以把容量瓶、烧瓶、冷凝管等微型化。在微型化带来实验现象不明显时，可以借助现代化教学手段把结果放大。微型化学实验还要努力减少实验对玻璃仪器的依赖性，例如，对有些颜色变化明显的定性实验可以放在点滴板中进行，如指示剂与酸碱作用实验和Fe3+的显色实验等，而有些定性实验可以放在定性滤纸上完成，如检验醛基、MnO4-离子存在等。

3.2设计封闭实验装置策略。封闭的实验装置应包括气体发生、收集装置，气体性质实验装置，尾气的收集、处理装置和导气装置等。对于气体发生装置可以从密闭和控制反应两方面着手。

四、创新实验方式

1.微型处理

即在保证实验现象明显的前提下，对实验进行重新设计与探索，实验药品微量化或实验装置微型化。例如：在研究氯化钡和硫酸钠反应时，应在试管中加硫酸钠，然后用胶头滴管逐滴加入氯化钡溶液（可溶性的钡盐是有毒的），边加边观察实验现象。这样可以减少氯化钡的使用量，防止过量的氯化钡对环境造成的污染。

2.多媒体演示

有些实验成本昂贵、容易造成浪费；有的实验必须采用有毒、有害的试剂，实验时会排放出有毒气体和有毒废液，或容易引起爆炸，对于中学生来说，存在很大的安全隐患，不便于在普通学生实验室中进行。为了让学生对实验原理、过程、现象和结果有直观的感受，又能规避实验风险，可以利用多媒体技术进行模拟演示。事实上，在国内外已有不少学校采用这种方法进行实验教学，效果很好。

五、结束语

综上所述，绿色化学实验设计具有很大的环保性，但是我国基础化学实验绿色化的道路还很漫长，需要我们持之以恒的探索，才能推动我国绿色化学事业的快速发展。

参考文献

化学计量在实验中的应用篇4

一、借助“对比实验”，初步了解控制变量思想方法

控制变量思想方法是科学探究的重要方法之一，在实验教学中，控制变量主要是指控制部分实验条件不变的情况下，通过逐一对比探究可能影响实验结果的多个因素，将得出的数据进行对比、总结、归纳，最终得出结论的方法；在平时化学教学中，采用对比实验进行教学的方式十分常见，运用简单的对比实验融于教学之中，帮助学生理清变量、不变量、因变量之间的关系，有利于学生了解控制变量思想方法的核心内容：控制部分实验条件不变，分析变量对实验结果产生何种影响.

案例1 硫在空气中燃烧和在氧气中燃烧情况的比较

分析 各取质量相等的硫粉置于燃烧匙内，点燃后分别置于两个集气瓶中（两个集气瓶分别装有等体积的空气和氧气），让硫粉继续燃烧，观察燃烧的现象并记录.（如图1）在演示实验之前，化学教师应该让学生明白：该实验中必修对实验条件进行控制，才能得出科学的结论，实践表明，学生对“条件控制”还是比较容易理解；笔者曾经对学生提问：“实验中哪些是变量？哪些是不变量？何种设计目的？”.

尽管笔者认为设计的问题并不难，而且初三的学生在初二的物理学科中，已经涉及到了控制变量法的初步应用.但这些问题，却并非所有的学生都能答对答完整.经过分析，造成这样的尴尬局面其实是学生还没有养成利用控制变量思想方法去分析问题和解决问题的习惯，缺乏意识，这也提醒和要求化学教师在平时的教育教学中时刻注重思想方法和学习方法的渗透.

二、倡导“科学探究”，积极培养控制变量思想方法

中学化学新课程标准非常重视培养学生解决问题的能力，而科学探究的过程，正是培养这种能力最直接有效的途径.在科学探究的过程中离不开科学思想方法的运用，在初中化学教学实践中，多数学生对控制变量思想方法的核心思想有一定的了解，但是在实际处理问题中对变量和不变量还是难以厘清，对实验现象和数据的分析处理束手无策，实验方案设计的能力比较薄弱，对实验结果的表达也是含糊其词.实际上，在初中化学教材中能够渗透控制变量思想方法探究的内容还是比较多的，在数据实验中存在一定的优越性，借助数据的对比直观的获取结论，这类催化剂的探究实验是培养学生控制变量思想方法的典型素材.

案例2 催化剂二氧化锰用量对反应速率的影响探究

在对实验催化剂的概念介绍之后，为了加深学生对催化剂的理解，笔者精心设计数据类实验题，提供给学生自主思考和探究：在利用10%的H2O2溶液制取氧气的实验中，每次均选取3 mL H2O2溶液至于反应容器中，利用不同量的二氧化锰作为催化剂分别进行实验测出收集 氧气的用时，记录数据如表1（其他实验条件均相同），请根据表格中的数据进行分析，催化剂二氧化锰的用量与反应速率之间的关系？

分析 本实验主要是利用控制变量的思想方法，探究催化剂的用量对化学反应速率的影响；教师引导学生在弄清实验中控制变量目的的基础上，构建题设信息与探索问题之间的联系，借助实验数据进行总结、概括，从而得出结论；在此过程中，当学生在探索过程中遇到困难的时候，教师及时点评与提示，让学生形成准确的解题思路，感受成功带来的愉悦.在这样引导的过程中，加深了学生对催化剂概念的理解，同时也培养了学生利用控制变量思想方法解决问题的意识.

三、巧构“实验设计”，运用控制变量思想方法

由于初中学生刚刚接触化学学科，利用化学知识和规律处理问题的能力有限，实验设计的探究对学生而言是比较困难的；在教学实践中，引导学生运用控制变量思想方法进行实验设计，然后让学生根据自己设计的方案，亲自动手做实验，学生的积极性被调动起来，同时引导学生通过小组合作，交流讨论，完成整套实验设计.

案例3 根据提供的物品自主设计实验比较“铜、铁、银”三种金属活动性的强弱.

提供物品：固体铁和铜（粒状、粉状和条状）；5%、10%的稀盐酸，5%、10%的稀硫酸；FeCl2溶液、FeCl3溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液.

分析 引导学生对题设信息进行分析，根据所学知识收集有效信息：（1）利用金属与酸溶液反应的速率来判断金属活动性强弱；（2）利用金属与盐溶液能否反应来判断金属的活动性强弱.将学生进行分组讨论实验设计中需要考虑哪些因素会影响反应速率（控制变量思想方法的运用）；最后指导学生借助于表格的形式（如表2）呈现自己的实验设计（点拨：学生在运用控制变量思想方法时，将需要对比的因素视为可变量，其余的因素视为不变量）.

化学计量在实验中的应用篇5

课本实验包括教材上的演示实验、学生动手操作实验、生物学史上的经典实验,前两种实验在可能的情况下一定让学生亲自动手操作,对于经典实验要重点学习理解科学家的实验思想与实验方法,从中了解并学会如何去设计生物实验.此外,还有一种实验是根据课本上的一些知识或结论性语言让学生去设计实验.

从2009年各地的高考试题来看,课本中的实验在高考试题中的应用显得更加突出.本文以部分试题为例进行阐述,以引起更多的人对教材的重视.

一、对教材中的学生实验直接考查

2009年的高考中,直接对教材的学生实验的基本操作进行考查的试题也很多.这是掌握高中生物实验的基础.

【例1】 (2009年高考福建理综卷)下列对有关实验的叙述,正确的是().

A.在观察洋葱细胞有丝分裂实验中,将已经解离、漂洗、染色的根尖置于载玻片上,轻轻盖上盖玻片后即可镜检

B.对酵母菌计数时,用吸管吸取培养液滴满血球计数板的计数室及其四周边缘,轻轻盖上盖玻片后即可镜检

C.在叶绿体色素提取实验中,研磨绿叶时应加一些有机溶剂,如无水乙醇等

D.检测试管中的梨汁是否有葡萄糖,可加入适量斐林试剂后,摇匀并观察颜色变化

解析:观察洋葱细胞有丝分裂实验中,根尖经过解离、漂洗、染色、制片以后,才可以用于观察;对酵母菌计数时,用抽样检测的方法:先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去,稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放到载物台上镜检;因为在叶绿体中的色素不溶于水,而易溶于有机溶剂,因此在研磨绿叶时应加一些有机溶剂,如无水乙醇等;检测试管中的梨汁是否有葡萄糖,可加入适量斐林试剂后摇匀,应用50~65℃水浴加热2min,再观察颜色变化.

答案:C.

【例2】 (2009年高考广东卷)有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验,正确的叙述是().

A.改变培养液的pH值不影响K值(环境容纳量)大小

B.用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化

C.取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数

D.营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素

解析:养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素,pH值变化影响微生物的生长;样方法是调查植物种群密度的方法;对酵母菌计数时先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去.稍待片刻,待细菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数.取适量培养液滴于普通载玻片后计数不对.

答案:D.

二、对生物学史经典实验的考查

生物学史实际上就是科学家的科研过程,通过对科学史的学习,能激发学生的热情、调动学生思维的积极性、提高学生的科学探究能力以及培养学生的创新精神.因此重视对科学史的学习,实际上就是重视对科学实验思想、科学实验方法的学习,也是对科学精神的学习.

【例3】 (2009年广东生物卷)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质.这两个实验在设计思路上的共同点是().

A.重组DN段,研究其表型效应

B.诱发DNA突变,研究其表型效应

C.设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应

D.应用同位素示踪技术,研究DNA在亲代与子代之间的传递

解析:肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术,两个实验都没有突变和重组.

答案:C.

【例4】 (2009年高考江苏卷)下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是().

A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交

B.孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度

C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合

D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花授粉的特性

解析:孟德尔豌豆杂交实验,对母本去雄是在开花前进行,应考虑雌蕊、雄蕊的发育程度,豌豆由于天然自花传粉,因此自然情况是纯合的.

答案:C.

三、以学生实验的综合变形进行考查

在2009年的高考中,有不少实验类试题是通过对教材中的学生实验进行加工而来,如以酶促反应的特性实验进行变式而来.

【例5】 (2009年理综Ⅰ卷)已知2H2O2=2H2O+O2,可以通过观察反应过程中O2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应的速度.请用所给的实验材料和用具设计实验,使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性.要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论,并回答问题.

实验材料与用具:适宜浓度的H2O2溶液,蒸馏水,3.5%FeCl3溶液,0.01%过氧化氢酶溶液,恒温水浴锅,试管.

(1)实验步骤:

(2)实验结果预测及结论:

整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是 .

由此可得出的结论是 .

(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃,重做上述实验,O2释放的速度最快的是_____ ,原因是 .

解析:此题是对课本中验证酶的高效性实验进行了再加工.此题是个验证性实验设计,设计实验要注意单一变量和对照性原则.此题目的是设计实验来同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性.因此在设计对照实验时要考虑用蒸馏水作空白对照来说明酶的催化作用,用FeCl3溶液作对照来说明酶的高效性,所以应设计三组实验.至于各试管中所加试剂应适量且相等.

此实验目的是验证过氧化氢酶具有催化作用且具有高效性,两个方面的结论都要写.第三小题高温使酶失去活性.但对无机催化剂活性会增加.

参考答案:

(1)实验步骤:

①取3支洁净的试管,各加入等量的H2O2溶液,放入37℃的恒温水浴锅中保温适当时间.

②分别向上述3只试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液.

③观察各管中释放气泡的快慢.

(2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 酶具有催化作用和高效性

(3)加FeCl3溶液的试管 无机催化剂在此温度下催化作用加快,而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性.

【例6】 (2009年高考理综Ⅱ卷)

请用所给的材料和用具,设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化专一性.要求完成实验设计、并补充实验步骤、预测实验结果、得出结论,并回答问题.

实验材料与用具:适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液.斐林试剂、试管、37℃恒温水浴锅、沸水浴锅.

(1)若“+”代表加入适量的溶液,“―”代表不加溶液,甲、乙等代表试管标号,请用这些符号完成下表试验设计.

(2)实验步骤:

①按照上表中的设计,取试管、加溶液.

(3)结果预测: .

(4)结论: .

(5)在上述实验中,如果仅将37℃恒温水浴锅的温度调到20℃,而在其他条件不变的情况下重做上述实验,出现砖红色试管中的颜色会比37℃时的浅,其原因是 .

解析:本题是以教材中验证酶的专一性实验进行了变形,仍是利用了课本上的有关实验原理,在实验设计中要遵循单一变量和对照性原则,题中已给出了甲组试管加入的溶液,可看出它作为对照组出现,因此我们应再设置淀粉溶液与淀粉酶之间的组合作为对照.此外应设置两组将酶液进行互换后的组合.然后通过对比可知酶的专一性.

其他小题仔细审题可以做得.

答案:(1)

(2)②混匀,37℃恒温水浴一段时间;③取出试管,分别加入适量的斐林试剂,混匀,沸水水浴一段时间;④观察实验现象并记录实验结果.

(3)含有蔗糖和蔗糖酶的试管,以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀,其他试管中不出现砖红色沉淀.

(4)酶的催化作用有专一性.

(5)20℃低于酶的最适温度,酶活性低,水解产生的还原糖少.

四、利用教材上的基本原理进行的实验考查

在有关生物学科的高考考查中,实验设计往往并不是脱离课本的,大部分的实验设计类试题是以教材中的基本原理作为解题的思路和方向,所以重视对教材基本知识、基本原理的掌握是正确作答高考实验类试题的关键.

【例7】 (2009年高考福建卷)回答下列Ⅰ、Ⅱ题(Ⅱ题略):

Ⅰ.右图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置.某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况.材料用具:保温桶(500mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油.

实验假设:酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多.

(1)取A、B两装置设计实验如下,请补充下表中内容:

装置

方法步骤一

方法步骤二

方法步骤三

A

加入240mL的葡萄糖溶液

加入10g活性干酵母

①

B

加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液

②

加入石蜡油,铺满液面

(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是,这是控制实验的变量.

(3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量,还需要增加一个装置C.请写出装置C的

实验步骤:

装置

方法步骤一

方法步骤二

方法步骤三

C

③

④

加入石蜡油,铺满液面

(4)实验预期:在适宜条件下实验,30分钟后记录实验结果,若装置A、B、C温度大小关系是:(用“”表示),则假设成立.

解析:Ⅰ本题是以课本上的呼吸作用知识为基础的实验类试题,因此在做题时要充分利用呼吸作用的相关知识去思考.本题考查通过探究酵母菌在有氧条件下和无氧条件下呼吸作用放出热量的情况,分析表中相关内容.考虑到实验要遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则这几个原则,因此①处应填:不加入石蜡油,②处应填:加入10g活性干酵母.B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气,这样来控制实验的自变量.要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量,还需要增加一个装置C,因此应设计成空白对照,即:③加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液,④不加入活性干酵母.因为有氧条件下比无氧条件下呼吸作用放出的热量多,因此,装置A、B、C温度大小关系是A>B>C.

答案Ⅰ:(1)①不加入石蜡油 ②加入10g活性干酵母

(2)去除氧气 自

化学计量在实验中的应用篇6

简易法 镁 相对原子质量

1 引言

自1919年质谱仪出现并经过不断改进，利用质谱仪已能精确测定元素相对原子质量。但在质谱法之前，多采用化学法。目前大学化学实验教材中有关于化学法测定镁的相对原子质量的实验，所用的方法为置换法。原理如下：

利用气体方程可求出氢气的物质的量，进而可计算出镁的摩尔质量，从而也就求得了镁的相对原子质量。为了得到实验所用的仪器有量气管、小试管、漏斗、铁支持台。为了得到准确的实验结果，许多教学人员进行了探索。如高宗华等人通过改变连接管的长度来改变体系中的空气的量，得出了体系中空气量越少，数据越准确的结论；高宗华、范云霞等人还对镁条的用量进行了研究，得出了镁条的用量应适量(24―28 mg，40―45 mg)的结论；郭士城等将原实验装置中的小试管改为离心管，将三角漏斗改为干燥管，使操作尤其是调水平环节更为方便，减小了人为误差。苏州科技学院化学与生物工程学院的刘晟波、虞春妹提出了另一种实验方法――排液称重量气法，该方法是在细口瓶内盛满稀硫酸，迅速将缠绕镁条的带橡皮塞的玻璃管插入细口瓶中，此时镁条上产生的细小气泡缓慢上升，在氢气上升到瓶口以前就盖严瓶塞，并保证瓶塞处无空气此方法隔绝空气，反应生成的氢气上升至反应容器顶部，从而将部分反应液从导管中排出，对排出液进行称量即可计算出气体的体积。最后通过排液称重量气计算出反应产生的氢气的体积求得镁的相对原子质量。此方法易于恒温，且此方法能克服操作、空气、温度等因素对实验结果的影响，而且镁的用量对实验也无较大影响。排液称重量气法在做测镁相对原子质量的实验室时是一个不错的选择，但是由于将缠绕镁条的带橡皮塞的玻璃管插入细口瓶中要在气泡上升到瓶口以前盖严瓶塞，若操作不慎容易使气泡逸出，且要测反应后液面的高度、称量细口瓶及带橡皮塞的玻璃管的质量，计算稀硫酸的密度、细口瓶的容积等，计算过程相对繁琐复杂。因此在称重法的基础上，我们简化了操作过程，只需测定出反应液体的体积变化，由镁条的质量，求算出镁的相对原子质量。此方法操作更加简单，计算容易，能克服操作、温度等因素对实验结果的影响，而且镁的用量对实验也无较大影响。

2 实验部分

2.1试剂、材料及仪器

2.1.1试剂

浓硫酸及镁带均为分析纯。

2.1.2材料

砂皮纸、打孔器、橡皮塞、细口瓶(125 mL)、烧杯(100 mL)

温度计(0―100 0C)、移液管（刻度，10 ml）、容量瓶（100mL）。

2.1.3仪器

电子分析天平，FA1004型，精度0.1 mg

气压计，YP-1型，精度0.01 kPa

3 结果与讨论

3.1实验结果

实验时选取不同质量的镁条，不同浓度的稀硫酸，在气压、反应温度等相同的条件下进行实验。

3．2影响实验误差的因素分析及讨论

3.2.1系统误差

3.2.2操作误差

(1)体系中“死体积”带来的误差。

在反应装置中空气占据的体积(即死体积)对实验结果的影响，文献[3]和[6]的作者通过实验进行了讨论：“设反应前的“死体积”为40 mL，在一定条件下反应后，反应生成的氢气将水蒸气带出，水蒸气向死体积扩散，反应后“死体积”为40.58mL。测量时，将多出的0.58 mL计入氢气的体积，相对误差约为1.5％”。减小“死体积”，此项误差减小；完全排除“死体积”，则消除此项误差。文献[3]通过实验验证了此结论。本试验中所用有移液管为10 mL规格，则相对误差减小至0.4％。

溶解空气也会造成“死体积”增大。故在使用酸液之前应驱赶溶解的空气。（2）反应温度的影响

由表1的实验结果看出，在室温为298-299K时实验误差相对较小。

(3)反应液体体积的影响。

镁与酸反应是放热反应，反应液较少时，温度升高较大，温度升高时水的饱和蒸气压也增大，从而测量体积增大，造成负误差。在本实验中，4-6 mg镁浸在100 ml左右的稀酸中，反应时间约为10s，产生的反应热很小；反应前后，溶液的温度几乎不变(波动

3．3实验结果讨论

实验结果表明，采用气体排液体积法测镁相对原子质量实验的平均误差为2.26%，与理论分析值(≤1.12％)有一定的差距。由于实验过程中使用的镁条量较小，一般都在4～6 mg之间，反应产生的氢气体积本身也比较小（8 ml左右），但是在实验装置中，死体积相对较大，因此导致实验结果与标准值以及平均误差与理论分析值有一定的偏差。实验中镁的质量变化时对测量值的相对误差的影响不大。

4.新方法的优缺点

(1)气体排液体积法测镁相对原子质量的实验采用细口瓶和移液管作为反应器，结构简单。

(2)反应产生的氢气使反应液在移液管中的液面上升，可以直接读取氢气排出的液体体积（即：氢气的体积），避开调节液面的过程，操作更加容易。

(3)反应时气体无压缩、膨胀的调节过程，确保水蒸气是饱和的，因而体积计量比较准确。

(4)此方法选取的仪器结构简单，操作容易，所以可推广到其他类似的反应。例如：Zn与稀硫酸反应测Zn的相对原子质量。

(5)气体排液体积法是直接从移液管中读取氢气的体积，简化了实验过程，同时也减小了计算量。

虽然有上述优点，但气体排液体积法在实验过程中没有消除反应体系中空气所占体积（即：死体积）的影响，因此是实验结果与标准值相比，有一定的误差。

5 结论

气体排液体积法具有仪器结构简单，操作容易，计算量少等特点。可选为高中化学实验内容。

参考文献：

[1]蒋碧如，潘润身.无机化学实验.北京：高等教育出版社，1989.

[2]北京师范大学无机化学教研室.无机化学实验.北京：高等教育出版社，1989.

[3]高宗华，沈云修，付彩霞等. 置换法测定镁相对原子质量的最佳实验条件.滨州医学院学报，2002，25(2)：158.

[4]范云霞. 置换法测定镁的相对原子质量最佳实验条件的探讨.化学教育，2000(11)：38.

[5]郭士城，刘长增.镁的相对原子质量测定的改进.化学教育，2000(11)：40.

化学计量在实验中的应用篇7

关键词：中和反应；“可计量”计算；化学计量学；中考化学；命题策略

文章编号：1005C6629（2015）2C0077C04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 问题的提出

2011年9月我国义务教育化学课程标准（以下简称“新版课标”）颁布并开始实施。自2012年9月起，在认真贯彻新版课程标准里的8个“基础学生实验[1]”过程中，为切实减轻初中学生在化学计算上的课业负担，苏州市初中化学教学研究的主题定为“可计量”化学计算，即开展化学实验与化学计算在“可计量”基础上有机融合的教学实践研究[2]。

“计量”从词源意义上被解释为：“①把一个暂时未知的量与一个已知的量做比较，如用尺量布，用体温计量体温；②计算。[3]”显然“计量”离不开相应的量测工具；“计量”与计算又密不可分。“计量”还要科学选择计量单位和科学控制影响计量的各种外界因素[4]。

再从化学计量学的角度来看“计量”与化学的关系。“化学计量学是化学中所有数学计算的基础”。而化学计量学与初中阶段化学有密切关系的应用通常包含下列内容：（1）化合物组成的计算；（2）化学反应的计量关系的计算；（3）溶液中各组分的浓度和数量的计算[5]。又“化学计量学运用数学、统计学、计算机科学以及其他相关学科的理论和方法，优化化学量测过程，并从化学量测数据中最大限度地获取有用的化学信息，是一门化学量测的基础理论与方法学”[6]。它现已被欧盟分析化学专业委员会列为分析化学的四大支柱学科之一[7]。

从初中化学教学角度，何谓“可计量”？笔者以为从“可计量实验”的仪器角度，有托盘天平（精度0.1g或0.2g不等）、电子天平（精度0.1g或0.01g或0.001g不等），各种规格和精度不同的量筒、滴管、温度计、广泛pH试纸、数字化传感仪等。科学家通过大量精密的量测实验得出的可查阅的数据，如相对原子质量、溶解度等。再从“可计量计算”的角度，就是教师按照初中化学现有的实验器材以及教材提供的可查阅的数据，设计情景真实的量测实验，并合理有效地引导学生进行有关元素质量分数、混合物中某一纯净物纯度、溶液中某溶质质量分数和单一化学反应的简单计算。或者说，初中阶段化学计算题中提供的数据必须真实可信、有据可查，具有“可计量”性和可操作性。

中和反应是复分解反应的典型，又是离子反应中可靠的、真实的“可恰好完全反应”的典型，且是高中化学中和滴定实验及其定量计算的基础[8]，是大学分析化学中使用计算机编程技术实现中和反应滴定曲线复现的经典案例。怎样在义务教育阶段夯实中和反应及其计算的基础是初、高中化学教学衔接的重要课题之一。苏州市中考化学命题组近三年连续围绕“中和反应”这一核心知识，考查了学生对于“可计量的单一化学反应的简单计算”的核心能力。

以下笔者以近三年苏州市中考化学中和反应的化学方程式计算为案例，阐述“可计量”化学计算的命题策略。

2 由指示剂的变色到溶质质量计算

2.1 2012年题例

试题以指示剂的概念和作用为背景，从洗气装置吸收和半定量分析的角度考查物质检验和检测的关系，再根据指示剂在中和反应中用于判断“滴定终点”的依据，引出根据化学方程式计算反应物的质量，进而考查反应后生成物作为溶质的量以及配制饱和溶液的实验操作与对应的计算。

第36题（7分） 为判断某物质的存在或某物质恰好完全反应，通常以特定物质的显色达到目的，能显色的物质就称“指示剂”。如：用蓝色的石蕊试纸变红判断待测液显酸性；用淀粉溶液变蓝判断单质碘（I2）的存在。

②试列式计算说明将该反应后的溶液转化为20℃时饱和溶液的一种简单方法（计算结果精确到0.1g）。已知：20℃时氯化钠的溶解度为36.0g。

[参考答案和评分建议]（1）①无（1分），低（1分）。②高锰酸钾或KMnO4（1分），高锰酸钾溶液吸收一定量的SO2可由紫红色变为无色（1分）。（2）①7.3%（1分）。②中和反应得到氯化钠2.34g（1分）；再加入氯化钠9.8g，溶液达到饱和（1分）。

2.2 回避量器计量因素，反思蒸发与添加固体准确称量的可行性

简短的题干给出“蓝色的石蕊试纸变红判断待测液显酸性，用淀粉溶液变蓝判断单质碘（I2）的存在”，即指示剂的简单定性作用。随后列出3个“已知”信息，说明二氧化硫和单质碘的某些性质及相应的化学方程式，为定量化测定作准备。接下来试题给出的第一个应用案例就是“工业上测量某混合气体中的二氧化硫含量”，这里并未要求考生进行准确的定量计算，也不要求氧化还原反应方程式的配平，只要求半定量地回答指示剂的变色情况和在二氧化硫含量大小不同情况下选择恰当指示剂的原因，并为中和反应滴定选用指示剂做好铺垫。在此案例中省略量气装置是符合初中化学课程标准要求的，因为有关量气装置的知识要求太高，因此题干仅仅给了一个简单的洗气装置。

第二个应用的案例是酚酞作为中和反应的指示剂。当酚酞试液变色的瞬间，“可认为恰好完全反应”，即可精确定量计算。因为对于盐酸或氢氧化钠溶液来说，其中钠离子、氯离子、氢离子和氢氧根离子均以自由移动的离子形式存在，酚酞试液的变色可以显示后两种离子间完全反应的关系，因此第①空是比较容易计算出正确结果的。但是第②空，有些学生不从实验操作角度考虑，仅从纯理论计算角度以为“蒸发一定量的水即能成为饱和溶液”而失分。因为蒸发水的操作其实比较繁琐：选择的仪器比只称量氯化钠多，至少多了酒精灯、烧杯、固定支架等；还有蒸发时需监控水的蒸发量，每称量一次就得冷却至室温，再加热蒸发……如此循环操作很费时费力，万一水蒸发过量了还得补加一定量的水……由此可知理论计算出蒸发水的质量与初中阶段量测的可操作性是脱节的。因此一次性地加入一定质量的氯化钠固体，是配制中和反应后饱和盐水的更为简单的操作方法。

这就是本题给予我们的启示：化学计算教学要考虑怎样做到“真实的实验情景与化学计算”的有机融合？怎样把握计算数据的合理性、真实性？如何回避初中生尚未掌握和了解的量器测量？在初中阶段理应让学生扎实掌握天平的称量方法，以及对蒸发溶剂与添加固体对准确计量可行性的理解与把握，达到使实验操作与化学计算融合的目的。

3 由滴定终点判断到溶液浓度计算

3.1 2013年题例

为了进一步检验2012年中考第36题的导向作用，2013年仍以中和反应为背景，用加入溶质的方法由不饱和溶液配制饱和溶液，并且考查用托盘天平称取所需质量固体的操作，最后求出“当时”室温条件下硝酸钾的溶解度。

第35题（5分） 用胶头滴管向盛有20.0g稀硝酸的烧杯中滴加2滴酚酞试液，再向其中缓缓加入20.0g 5.6%的氢氧化钾溶液；边滴加边用玻璃棒搅拌，待滴入最后1滴碱液时，混合液刚好由无色变为粉红色，且30s内颜色不变，即可认为恰好完全反应。

（1）请列式计算反应后溶液中溶质的质量分数。

（2）将反应后的溶液冷却到室温，若要配制室温时的饱和溶液，还需向其中加入10.0g硝酸钾固体。按规范操作用托盘天平称取10.0g硝酸钾时，若指针略向左偏转，要使指针居中的恰当操作是：____________。

（3）根据上述情境，列式计算此时硝酸钾的溶解度（计算结果保留小数点后一位）。

[参考答案和评分建议]（1）5%（2分）。（2）用药匙从左盘取下少许硝酸钾固体（1分）。（3）31.6g（2分）。

3.2 详细描述中和滴定终点过程，考查添剂称量的准确性操作

本题题干情景本身就是初中化学利用胶头滴管进行的不算十分精确的中和反应滴定过程（较为精确的中和滴定应该用滴定管，但初中不作要求）。题干所给数据既考虑了3位有效数字，又考虑了托盘天平的0.1g精度。

第35（1）题就是根据中和反应计算产物硝酸钾质量；第35（2）题是考查加入10.0g硝酸钾的规范称量操作，多数考生用笼统地“减少固体”来代替减量操作的规范化解答；第35（3）题再根据常温时刚加入的10.0g硝酸钾使溶液达到饱和，计算常温时的硝酸钾溶解度。以此印证了2012年试题中将溶液转化为饱和的最简单的方法就是加入固体溶质，而不是费时、费力又不易计量的蒸发水分的方法。但是从学生解答本题的统计数据来看，整道题的得分率仅为0.304；前2小题的得分率为0.327，最后1小题的得分率只有0.27。因此这道题是整卷中相对最难的一道题。

由此可知，尽管依据化学方程式的计算，只是完全反应的一步计算，涉及的溶解度计算也仅仅是单一情形的，但是由于数据运算时不可整除，仍然有相当一部分考生计算失误或不知如何运算。再由第一年考查了蒸发与添剂的实验操作哪一种更为准确的反思，到来年紧接着考查如何准确称量已知质量固体的具体操作方法，得分率却较低，说明这样递进式即“追问式”的命题策略还是有效的。

4 由中和后的“返滴”现象到微量计算

4.1 2014年题例

为了继续跟踪分析平时“中和反应”教学的情况，又因为我市中考化学已经连续两年与中和反应的计算和溶解度关联，所以第三次与中和反应计算有关的内容将溶解度计算剥离并置前，这次采用教材上“活动与探究”里中和反应后的“返滴”实验，再设计计算情景来说明返滴现象与原溶液浓度的关系。

第36题（5分） 现有两种稀溶液：标记为A的0.0400%的氢氧化钠溶液；标记为B的0.365%的盐酸。假设本题所涉及到的各种稀溶液的密度均近似为1.00 g・mL-1，且每滴溶液的体积近似为0.05mL，试解答下列各小题。

（1）恰好完全中和20.0g A溶液，需加入B溶液多少克？

（2）在盛有20.0mL A溶液的锥形瓶中滴加2滴酚酞试液，再向瓶中缓缓倒入10.0mL B溶液，边倒边振荡，充分混合后溶液呈无色。若取该无色混合液3.00mL于一支试管内，再向试管内滴加1滴A溶液，试通过计算说明此时试管内溶液呈现的颜色。

[参考答案和评分建议]（1）2.00g（2分，其中列式正确给1分）。（2）因为3mL中多余的盐酸是（3mL/30mL）×（10mL-2mL）=0.8mL（1分）；而2mL盐酸可中和20mL A溶液，所以0.8mL盐酸应中和8mL A溶液；因此1滴A溶液远远小于8mL A溶液（1分），不能中和0.8mL盐酸；所以此时溶液呈酸性，显无色（1分）。

4.2 先设置恰好反应的宏量计算，再思考微量“返滴”与溶液浓度的关系

第36题第（1）小题均分1.26，得分率0.63，中难题，属于根据单一化学反应，按化学方程式求某一反应物的基本计算。现在凡涉及到数字运算的最基本化学计算题，对于部分考生来说已经是中等难度了。

第36题第（2）小题均分0.84，得分率仅0.28，是本试卷中最难的一道题。根据阅卷情况显示，考生中有15种解题方法，此题达到了解题方法开放性的目的，有利于拓展学生的创造性思维。由于教材中的实验没有定义和给出酸、碱的浓、稀及其具体浓度，而“基础实验8 酸、碱的化学性质”中仅仅告知用稀盐酸、稀氢氧化钠溶液[9]。因此最后一步用氢氧化钠溶液“返滴”中和后的溶液时，是否会变红是不确定的。鉴于此，命题者给出了两种浓度差异较大的稀溶液的浓度值，而且考虑到学生数字计算的简便，给出与其相对分子质量数值相同的浓度值，从高中化学角度来看其实与物质的量浓度是非常接近的。其次本题给出的浓度数值三位有效数字的精度保证其密度[10]可以近似为1.00 g・mL-1，而每滴溶液的体积近似为0.05mL也是根据滴定管的体积以毫升为单位的精度可读到小数点后第2位来近似确定的。即仪器的精度决定读数的有效位数，有效数字也保证了所给密度的近似程度。

当然题干所给的数据只是决定题干内容的科学性，而不是针对考生解题要求的。再者针对考生有关微量物质的化学计算要求，以及数字运算过程中的科学计数表达法[11]，这对于初三学生没有超出“新版课标”和苏州市中考考试说明的要求。

5 结语

新版课标对于纸笔检测要求“编制联系实际考查学生能力的试题时，情景要真实，避免出现科学性错误；编制联系实际的化学计算题时，要根据内容标准控制试题难度，不要超越学生的知识基础”[12]。本文枚举的三个试题案例就是在初中化学计算教学中把握“可计量、可操作”的原则，符合“真实、简捷”和“不越位”的典型。

参考文献：

[1][12]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2011：12～13.

[2]毛明.初中化学“可计量”实验与计算相融合的题例评析[J].化学教与学，2014，（10）：67～69.

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化学计量在实验中的应用篇8

1.1通过放大，提升看不清楚的反应现象的清晰度

有些实验的现象过于微弱，不利于观察和收集，或者只能惠及少数学生，教材通过放大反应现象，提升反应现象清晰度。如检验不饱和烃的溴水改用溴的四氯化碳溶液，通过增加溴的浓度，放大反应前后的颜色对比，让学生看明白反应现象。实验1：分别在两个集气瓶中滴入几滴浓氨水和浓盐酸，盖上玻璃片，如图放置（口对口竖直放置，笔者注），然后抽去中间的玻璃片，观察发生的现象（鲁科版《化学1》第77页）。这个实验的传统做法是用两根玻璃棒在浓氨水或浓盐酸里蘸一下后靠近。因为玻璃棒蘸取的试剂量很少，生成的NH4Cl很少，所以白烟很微弱。通过略微增加HCl、NH3量的方法，放大NH4Cl的生成量，产生大量白烟。实验2：将铝片剪成长5~8cm、宽0.2~0.3cm的铝条，绕成螺旋状，一端绕紧一根火柴。实验时，用坩埚钳夹紧铝条的另一端，点燃铝条上的火柴，待火柴快要燃烧完时，将铝条伸入盛有氧气的集气瓶（瓶底盛少量水）中，观察现象（苏教版《实验化学》第21页）。由于会生成致密的氧化物保护膜，阻碍内部的铝与氧气继续反应，所以铝与氧气反应一般很微弱。铝在纯氧中燃烧，通过加快了反应速率、放大反应物的量，提升反应现象清晰度。

1.2通过持续，提升看不够的反应现象的清晰度

有些实验的现象持续时间很短，学生必须高度集中注意力才能观察清楚。另外，当学生听完教师分析后进行求证时，实验现象已经消失。教材通过实验设计，使反应现象持续清晰呈现，让学生看个够。实验3：向A、B、C三支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，再向试管中分别加入2~3滴洗涤剂。向试管A中加入2~3滴FeCl3溶液，向试管B中加入少量MnO2粉末，C试管留作比较用。观察、比较三支试管中发生的实验现象，并试着分析导致实验现象差异的原因（苏教版《化学反应原理》第38页）。实验4：在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有0.3gNa2CO3或NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中，观察反应现象（人民教育出版社化学室编著全日制普通高级中学教科书《必修1》第32页）。两个实验需要通过产生气泡的快慢来完成探究目的，但气泡持续时间短，反应现象不清晰。实验通过洗涤剂的泡沫、气球的膨胀延长了现象的呈现时间，引导学生持续观察和思考。

1.3通过转换，提升看不到的反应现象的可见度

部分实验，其主要过程没有明显现象，必须挖掘伴生的潜在变化，提升反应现象的可见度，完成预设的实验目的。如酸碱中和滴定，中和反应没有现象，通过加入指示剂（利用酸碱性变化）提升反应现象可见度，实现反应的精确控制。

实验5：向0.01mol•L-1Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞溶液，按图1接连装置，然后向Ba(OH)2溶液中滴加0.2mol•L-1H2SO4溶液，观察溶液中的现象和电流表指针的变化.这个实验改编自高级中学课本《化学》（人民教育出版社，1995年第2版）第一册第89页的习题。鲁科版教材将其“扶正”，是为了实现抽象问题具体化，消除常规教学的“耳听为虚”，用实验来激发学生的探究热情。通过红色褪去、白色沉淀、电流表读数变小这三个清晰的反应现象，实现对Ba(OH)2与稀硫酸反应实质的探究，并且降低了从复分解反应到离子反应的思维坡度。

实验6：向干燥的锥形瓶中加入约20gNH4Cl晶体。在一小木块上洒少量水，将锥形瓶放在木块上。再向其中加入约40g氢氧化钡晶体[Ba(OH)2•8H2O]，用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。片刻后拿起锥形瓶，观察实验现象（苏教版《化学反应原理》第43页）。

实验7：在一支试管中加入2~3mL6mol/L的盐酸，再插入砂纸打磨光的铝条。观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化（人教版《化学2》第33页）。眼睛看不到能量变化，所以实验将能量变化转换成水结冰、温度计温度升高，提升反应现象的可见度。但笔者认为还有不足：实验6药品用量偏大；实验7的温度计读数只宜“近观”且不能持续。因此，笔者除了让部分学生触摸外壁来感知外，又借助红外测温计测量反应前后的温度，通过其液晶屏上显示的温度，提升反应现象的可见度，还能大幅度减少实验6的药品消耗。

实验8：在试管中加入3~5mLNa2SiO3溶液（饱和Na2SiO3溶液按1:2或1:3的体积比用水稀释），滴入1~2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入（0.2mol•L-1为宜，笔者注）稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象（人教版《化学1》第76页）。

实验9：在一只清洁干燥的小烧杯中加入约2mL浓硫酸，放入一小团（约0.1g）脱脂棉，用玻璃棒充分搅拌，形成淡棕色黏稠液体。然后再加入约3mL水，搅拌后将一半溶液转入一支大试管中。……在上述大试管里滴加氢氧化钠-碳酸钠混合溶液，直到无气泡产生为止（苏教版《化学与技术》第52页）。实验8中必须控制好盐酸用量，才能制得在短时间内就会凝聚的硅酸溶胶。如进行丁达尔实验，可用0.1mol•L-1的盐酸快速滴加至红色褪去，可得到能较长时间稳定存在、经过较长时间放置后才会凝成冻胶的硅酸溶胶。实验9必须将溶液中和至碱性才可能检验葡萄糖。加入酚酞、Na2CO3作指示剂，提升反应现象的可见度，同时能控制H2SO4、NaOH的用量。笔者认为，转换设计法要根据实验特点，从气压、酸碱性、电流（离子浓度）和颜色4个角度进行。另外，在某些实验中需要多种设计手法的协同使用。

实验10：按图2连接装置进行实验，电流表的指针发生偏转。这一现象对你认识金属锌与CuSO4溶液反应的实质有什么启发.电子转移是瞬间完成的微观过程，实验通过原电池装置将电子转移转换为持续的电流，学生根据电流方向、石墨上的铜探究反应的电子转移，水到渠成地得出氧化还原反应的本质。实验11：向还原铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的两支具支试管（支管连接导管并伸入装有水的试管，用止水夹夹住橡皮管，笔者注）。几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象（苏教版《化学反应原理》第23页）。实验在放大（增大接触面积、加入红墨水）、转换（显示试管内气压变化）的两个效应的协同作用下，提升了铁电化学腐蚀这一微弱现象的可见度.

2设计技巧的迁移应用

梳理实验中为提升反应现象清晰度的设计细节，目的是提炼出可借鉴、推广的设计技巧，帮助教师开发出生动、实用的化学实验。如：检验溴乙烷中的溴原子，须加入硝酸中和NaOH至溶液呈弱酸性，可加入酚酞作指示剂控制HNO3用量。

3结语

化学计量在实验中的应用篇9

一、会计电算化模拟实验的现状

目前的会计模拟实验大多以手工为主，这种手工会计模拟实验在会计保送的教学工作中应用较为广泛，而在计算机技术广泛应用的今天，这种传统的会计模拟实验显然已经跟不上现代的会计教学要求了。目前许多院校都开设了会计电算化专业。以适应社会需求。但是许多院校开展会计电算化模拟实验的水平和手段却是远远跟不上现代教学的要求，甚至有些院校连一次完整的会计电算化模拟实验都没有进行过。导致目前这种状况的原因是多方面的：首先，会计电算化模拟实验必须构建在一整套具备财政部门软件功能规范的财务软件和完善的管理制度之上，软、硬件的维护、构建与电算化管理制度的完善需要多个部门与人员的合作配合。不易在短时期内达到效果。以致影响模拟实验的效果。其次，会计电算化模拟实验雷达立在一套完整、科学的会计经济业务以及分工精细的内部控制制度，目前现成的会计电算化经济业务在教学中极少见到，软件文档也仅仅提供了一些非教学内容的说明书。因此，设计一套完整的、适于会计电算化实验的经济业务也是非常必要的，但这对于会计电算化教师来说又是极繁重、精细的工作。经济业务的选择与设计份质量都会影响到模拟实验的效果。

二、会计电算化模拟实验的可行性与必要性

随着电子信息技术的飞速发展和企业管理的不断深入，实现会计电算化已成为现代会计的发展方向和必然趋势，因此培养一大批能胜任会计电算化工作的专业技术人才是非常必要的。加强、提高会计电算化模拟实验的地位与质量是符合职业技术教育要求的，同时也是缩短学生走上工作岗位后的适应期的关键环节。构建计算机会计模拟实验教学，无论是实验流程，还是操作方法，都是相对固定的，而其实验数据量大，数据结构复杂，数据处理要求完整、真实、准确，这一特点决定了现代计算机技术在会计实验教学中广泛的应用前景，会计电算化模拟实验无非涉及硬件和软件两个方面，硬件方面，对于实验用机，不管是单机还是网络用机均订完全胜任。符合财政部门规范功能的软件更是日新月异，配有学习、演示版的财务软件更易于取得。

三、会计电算化模拟实验的三个层次

会计电算化模拟实验是一项系统工程，在实验中涉及到会计软件的开发与应用，但鉴于中专学生的知识层次与实际情况，本人只对如何在会计电算化教学中应用会计软件以实现会计核算谈谈个人的看法。笔者在会计电控化模拟实验的教学中把电算化实验分为三个层次，即：与课程相结合的模拟实验、全真模拟实验和手工与电算化相结合的模拟实验。

（－）与课程相结合的模拟实验

进入电算化专业学习阶段的中专生，已经具备了会计基础知识，相应的课程《基础会计》、《工业会计》也单提较好，但对于会计电算化却还很陌生，因此在教学中结合实验，把课堂讲授与上机模拟实验有机地结合起来，经济业务量小，讲授与实验分散、交叉进行是这一阶段的主要特点。

在这一阶段中，由于技学目的是使学生掌握会计电算化的基本方法和理论，使学生对会计电算化形成感性认识。因此设计一套简单而相对完整的经济业务教会学生使用财务软件，对会计电算化的操作流程形成初步认识。经济业务量如果过于复杂。学生大量的精神都会集中在处理经济业分上，反而不利于方法与技能的单杠，模拟实验不是集中进行，而是分次数与课堂警学目标同步。学时安排上讲授多于实验。

（二）全真模拟实验

在第一层次的基础上进行第二层次的学习，集中四周的时间，在机房实验室模拟工业企业的实际操作。在实验中，由笔者设计了一套相对完整，难度较大，业务较为复杂的会计经济业务，并且在实验前已经在软件中测试通过。分工细、工作量大、难度较大、人员分工协作、有计划分阶段完成是本层次的主要特点。在全真模拟实验中，笔者注意了以下几个问题：

第一，人员分工与岗位轮换。在企业会计实务中，电算化的内部控制制度是非常严格的，模拟实验也必须注意管理制度，否则将会影响学生对实务的正确认识，并影响实验效果。将48名同学按四人为一组分成12组，相当于12个财务科，组内分工协作，将四人分成系统管理员、数据录人员、数据审核员、数据维护一员。各自设有自己的口令（即密码）和操作权限。教师充当救、硬件维护员，并指导学生实验。

第二，帐套设置。以四人为刊、组，组内合理分工与协作设立一个帐套。帐套名与小组的组号相一致，在计算机中不同的帐套是不能够复制的，因此这样做可以防止小组间的抄袭，完往考核措施，加强管理使模拟实验真正取得成效。

第三，小组长的选择。选择良好组织能力和技术水平的小组长是至关重要的，小组长在权限分工中称为系统管理员，因此只有软、硬件都熟悉的同学才能担当，从而使教师从繁劳的软、硬件故障排除的工作中解脱出来，指导学生实验技术问题。同时有良好组织能力的小组长还可以加强对本组的监督，做好数据备份，确保数据的安全。

（三）手工与电算化相结合的模拟实验

通过第二层次的模拟实验，学生基本已经能够熟练操作会计电算化信息系统，但对如何转换系统。即把会计信息系统向会对电算化信息系统却节能掌握，为了加深学生对系统转换的认识和理解，笔者又安排了第三个层次的模拟实验，即手工与计纫机同时进行的会计模拟实验。这一层次的模拟实验来用了手工会计实验的资料，无论在处理程序上还是难度上都要比全真模拟阶段提高了一个台阶，合理地将手工核算的方式与方法运用到电算化实验中来便是此阶段的主要技术难题。”还过精心设计与安排，在合现的初始化设过后任指导学生与手工会计同步、分阶段进行安分模拟振作，此次模拟实验运用到电算化信息系统全部模块，并与手工核算取得一致结果。

化学计量在实验中的应用篇10

关键词： 化学计算 质量守恒定律 过量判断

我对桂林市2011―2012学年度上学期期末质量检测试卷进行了分析，选取其中的计算题来阐述质量守恒定律的内涵及化学计算中的过量判断。

原题如下：为了测定某地石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些石灰石样品，并取稀盐酸200g，平均分成4份，分别进行如下实验。

（1）碳酸钙的相对分子质量是 ，碳酸钙中钙元素、碳元素、氧元素的质量比是 。

（2）第3次实验中，盐酸是否已经反应完全 （填“反应完全”或“反应没有完全”），你的理由是 。

（3）计算这种石灰石样品中碳酸钙的质量分数（样品中物质的质量分数=物质的质量/样品的质量×100%。请写出详细的计算过程）。

通过对本次考试学生答卷情况的调查，发现本题中第（3）题的得分率偏低，主要原因在于学生不知道该选择实验序号中的第几组数据进行计算，归根结底是由于学生没有掌握好实验数据的分析原则，没有了解质量守恒定律的内涵及其应用。人教版九年级化学上册课本中对质量守恒定律的定义如下：“参加化学反应的各物质质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律叫做质量守恒定律。”在本题中，解题的关键在于对“参加化学反应的各物质”的理解。大多数学生在看到实验序号4中生成CO的质量为4.4g时，自然地联想到与CO的相对分子质量44存在整数倍的数量关系，并且在实验4中，作为表格的最后一列，学生易误认为反应已经到了第四步，应该反应完全了，于是采用实验序号4中的数据进行计算。以上各种原因，导致本题的得分率偏低。

第（3）题需要计算出这种石灰石样品中碳酸钙的质量分数。由题目括号中给出的公式提示，学生先想到计算出样品中碳酸钙的质量。根据质量守恒定律，列出化学反应方程式：CaCO+2HCl=CaCl+CO+HO，由CO的质量，可计算出CaCO的质量。在本题中，学生若选择CO的质量为4.4g，则陷入了命题者设下的“圈套”。通过分析表格中的4组实验数据，我们可以看到，在实验1与实验2中，每增加50g稀盐酸，生成CO的质量都为1.76g，这说明实验1与实验2中，如果继续增加稀盐酸的质量，CO的质量也随之增加，由此可见，前两组实验中的稀盐酸已经反应完全，而石灰石有剩余。在第3组数据中，稀盐酸的质量还是增加50g，而CO的质量并未增加1.76g，由此判断石灰石已经反应完全而稀盐酸有剩余。在第4组数据中，稀盐酸的质量继续增加50g，而CO的质量已经不再增加，这再次说明石灰石已经反应完全。总结这道题目，回顾质量守恒定律的实际内涵，我们不难发现，在质量守恒定律中，强调运用化学方程式进行计算时，所用到的数据一定是“参加化学反应的各物质”，而不是出现在化学实验中的所有物质。对于没有参与化学反应但又存在在化学反应体系中的物质，我们必须掌握好物质的过量判断，才不会如本题所述，陷入使用实验3或实验4的数据进行计算的误区当中。

在分析表格类计算题型时，首先要观察各组实验数据间递增或者递减的规律。当发现个别组的实验数据与整体数据的变化规律有冲突时，需要运用质量守恒定律，考虑“参加化学反应的各物质”之间何者过量，何者不足的问题。

在中学化学计算中进行过量判断，可以从如下几方面着手：根据客观事实和质量守恒定律列出化学方程式，由化学方程式中各物质的相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量数，计算出各物质的质量比，由此判断参与化学反应的各物质之间的过量或是不足，根据不足量的物质求解，这是最基本的途径。比如判断金属单质铁、镁、铝等与氧气燃烧的反应，非金属单质碳、硫、磷等与氧气燃烧的反应，金属与酸、金属与盐的置换反应，酸、碱、盐之间的复分解反应，等等，这是物质之间发生反应，都是根据反应物中较少的量确定生成物的质量。