普通化学实验：实验数据表达与处理

实验过程中，应及时、准确、清楚地记录各种测量数据，切忌带有主观因素，不能随意拼凑和伪造数据。工作中，如果发现数据算错、测错或读错而需要改动，可通过在该数据上画一横线并在其上方写上正确的数字等方式来处理。

化学实验中，记录、归纳和处理实验数据的目的是表示实验结果和分析总结其中的变化规律。数据的表达与处理方法一般有列表法、作图法和数学方程式法，但在普通化学实验中主要采用列表法和作图法。

1.列表法

列表法是表达实验数据最常用的方法，把实验数据列入简明合理的表格中，使得全部数据一目了然，便于数据的处理、运算与检查。一张完整的表格应包含表格的顺序号、名称、项目、说明及数据来源等内容。制作表格时应注意以下方面。

（1）应将表的序号、名称写在表的上方，名称要简明完整。

（2）表格的横排称为“行”，竖排称为“列”，每个变量占表中一行，一般先列自变量，后列因变量，最后列数据统计数字（如平均值、误差、偏差等）。每行的第一列应写明变量的名称和单位，表示为“名称/单位”，如“实验温度/K”“试样质量/g”“消耗滴定剂体积/mL”等。

（3）每一行所记数据，应注意其有效数字位数。同一列数据的小数点要对齐，若为函数表，数据应按自变量递增或递减的顺序排列，以明确显示出变化规律。如果用指数表示数据，为简便起见，可将指数放在行名旁。

（4）实验测得的数据（原始数据）与处理后的数据列在同一个表上时，应把处理方法、计算公式及某些特别需要说明的事项在表下方注明。

（5）整张表格的编排及表格中各个项目的内容应尽可能居中，使表格的整体布局更加合理。

2.作图法

作图法是表达实验数据的常用方法。通常在直角坐标系中，对于变量具有一定函数关系或某种规律性的实验数据，可用作图法来表示实验结果。

作图法的优点：可直观地显示各数据间的关系；显示数据的特点和变化规律；可以利用图形作进一步处理，如求直线斜率、截距、内插值、外推值等，求曲线的极大值、极小值、所包围的面积，作切线求微商等；根据图形的变化规律，可以剔除一些偏差较大的实验数据。因此，作图好坏与实验结果有着直接的关系，正确掌握作图方法及从图形中得到有关处理结果是十分重要的。

作图的基本要求：能够反映测量的准确度；能表示出全部有效数字，易直接从图上读数；图要清晰、简洁、美观、完整。

作图的基本步骤如下。

1）准备材料

作图需要应用坐标纸、铅笔、透明直角三角板、曲线尺、圆规等。

2）选取坐标轴(https://www.xing528.com)

习惯上用横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量。坐标轴比例尺的选择一般应遵循以下原则。

（1）要尽可能地使图上读出的各种量的准确度和测量得到的准确度一致，即坐标轴上的分度值与仪器的分度值一致，要能表示出全部有效数字。通常采取读数的绝对误差在图纸上相当于0.5～1小格（分度值），即0.5～1 mm。

（2）要尽可能地使图形充满图纸，这就要先算出横、纵坐标的取值范围。取值不一定从“0”开始（除外推法外），但始点应略小于测量数据的最小值，末点应略大于测量数据的最大值。

（3）要尽量使坐标轴的表达值便于作图、读数和计算。例如用1 cm（即一大格）表示1、2、5这样的数比较好，而表示3、7等数字则不好。在坐标轴旁标上变量的名称及单位，两者之间用斜线隔开，如温度坐标表示为“T/K”，并在轴旁每间隔一定的格数均匀地写上变量的相应数值，但不得写上实验测得值。

（4）坐标纸的大小要合适，在图形充满坐标纸的情况下，一般取10 cm×10 cm左右的坐标纸，如果为了达到某些准确度，可适当加大，但也不宜大于20 cm×20 cm。直线图不宜作成长方条，应尽量使直线与横坐标成45°左右的夹角。

3）标定坐标点

把所测得的数值画到图上，就是坐标点，这些点要能表示正确的数值。坐标点可用⊙、□、△、×、○等符号表示，符号的重心所在即表示读数值，符号的大小应能粗略地显示出测量误差的范围。

同一条直（曲）线上各个相应的点要用同一种符号表示，若在同一幅图纸上画几条直（曲）线，则每条线的坐标点需用不同的符号表示。

4）画出图线

在图纸上画好坐标点后，根据坐标点的分布情况，作出直线或曲线。这些直线或曲线描述了坐标点的变化情况，不必要求它们通过全部坐标点，但应通过尽可能多的点，没被连上线的点应数量均等地分布在线的两侧附近，且与线的距离应尽可能小。

对于个别远离线的坐标点，若无法判断被测物理量在此区域会发生什么突变，则要分析一下测量过程中是否有偶然性的过失误差，如果属过失误差所致，描线时可不考虑这一坐标点，如果实验允许，最好能重测该点数据加以验证。如重复实验仍有此点，说明曲线在此区间有新的变化规律，就要特别注意和加以分析。

线要作得平滑均匀，细而清晰。曲线的具体画法是：先用笔轻轻地按代表点的变化趋势手描一条曲线，然后再用曲线板逐段平滑地吻合整条手描曲线，作出平滑的曲线。

在同一图纸上画几条不同的线时，也可以用不同的线（虚线、实线、点线、粗线、细线、不同颜色的线等）来表示，并在图上标明。

5）写好图名、图注

作好图后，一般在图的下方正中写清楚完整的图序号和图名，以及注明实验条件（温度、压力、浓度等）各种符号所代表的意义等。