實驗一：容器的誤差
一、實驗目的
藉由實驗瞭解各測量用容器的準確度。
二、實驗原理
1. 若水的密度是1g/cm3時，理論上100cm3質量是100克。事實上水密度隨水溫而變。只有在4˚C附近密度才接近1g/cm3。實際水溫與密度大小如下表1【圖(一)】：
不同溫度(單位：ºC)水的密度(單位：g/cm3) | |||||||
水溫 | 密度 | 水溫 | 密度 | 水溫 | 密度 | 水溫 | 密度 |
4 | 1.000000 | 16 | 0.998970 | 28 | 0.996262 | 40 | 0.992246 |
5 | 0.999992 | 17 | 0.998802 | 29 | 0.995974 | 41 | 0.99186 |
6 | 0.999968 | 18 | 0.998623 | 30 | 0.995676 | 42 | 0.99147 |
7 | 0.999930 | 19 | 0.998433 | 31 | 0.995369 | 43 | 0.99107 |
8 | 0.999876 | 20 | 0.998232 | 32 | 0.995054 | 44 | 0.99066 |
9 | 0.999809 | 21 | 0.998021 | 33 | 0.994731 | 45 | 0.99024 |
10 | 0.999728 | 22 | 0.997799 | 34 | 0.994399 |  圖(一) | |
11 | 0.999633 | 23 | 0.997567 | 35 | 0.994059 | ||
12 | 0.999525 | 24 | 0.997326 | 36 | 0.993712 | ||
13 | 0.999404 | 25 | 0.997074 | 37 | 0.993357 | ||
14 | 0.999271 | 26 | 0.996813 | 38 | 0.992994 | ||
15 | 0.999127 | 27 | 0.996542 | 39 | 0.992623 | ||
2. 誤差的計算：
1) 理論值（A）、實際值（B）
2) 絕對誤差＝B-A
3) 相對誤差＝(B-A)/A ×100%
4) 準確度＝1－|相對誤差|
三、藥品與器材
1. 共用器材：【丙酮、吹風機、洗衣枌、天平】
2. 每組
名 稱 | 數 量 | 名 稱 | 數 量 | ||
1 | 量筒100c.c. | 1 | 4 | 玻棒 | 1 |
2 | 量瓶100c.c. | 1 | 5 | 乳頭滴管 | 1 |
3 | 燒杯100c.c. | 1 | 6 | 燒杯250cc | 1 |
四、實驗步驟
1. 分別用少量清潔劑刷洗容量為100mL的燒杯、量筒、容量瓶各一個。
2. 第1.步驟刷洗的容器用自來水沖乾淨之後，再用蒸餾水沖潤容器內璧。
3. 將第2步驟完成的容器再以5mL丙酮沖潤容器內璧，壐用吹風機烘乾。
4. 烘乾後的燒杯、量筒、容量瓶秤重，並將測定值記錄在【五、實驗記錄】表格上方。
5. 從洗滌瓶注入蒸餾水到100mL燒杯中，一直到燒杯水面對準刻度100mL為止。
6. 將步驟5.裝有100mL蒸餾水的燒杯稱質量。測量值記錄在【五、實驗記錄】的表格。
7. 為了節約用水，可將步驟6完成之後燒杯裡的蒸餾水倒入上述步驟4.的量筒中，直到水的凹面對準量筒刻痕100mL為止。若燒杯裡的蒸餾水全部倒入量筒之後，量筒裡水面低於量筒100mL的刻痕，再從洗滌瓶添加蒸餾水到量筒水面對準刻度100mL為止。萬一燒杯裡的蒸餾水全部倒入量筒之後，水面高度比量筒100mL刻痕高，則使用乳頭滴管取出過多的蒸餾水。
8. 將步驟7.裝100mL蒸餾水的量筒秤質量，測量值記錄在【五、實驗記錄】的表格。
9. 同理，將步驟8.完成後量筒裡的蒸餾水倒入100mL的容量瓶中，調整水量到水凹面對準容量瓶的瓶頸刻痕，方法如步驟7，再將裝有100mL蒸餾水的容量瓶秤質量，測量值記錄在【五、實驗記錄】的表格適當位置。
10. 將步驟9.容量瓶裡的蒸餾水倒入步驟5.完成之後的空燒杯，重覆測定裝100mL蒸餾水的燒杯總重量，測量值記錄在【五、實驗記錄】的表格適當位置。
11. 重覆步驟7~9，一直到完成本實驗【五、實驗記錄】表格應有的測量記錄。
五、實驗記錄 實驗室的大氣壓力 75.25cmHg 實驗室氣溫 22.5 ºC
空燒杯質量：63.00g 空量筒質量：98.25g 空容量瓶質量：102.32g
次數-容器 | 燒杯+100mL水 | 量筒+100mL水 | 容量瓶+100mL水 |
1 | 153.44 | 197.56 | 202.20 |
2 | 146.60 | 198.23 | 202.00 |
3 | 161.57 | 197.70 | 202.01 |
六、實驗結果─整理實驗測量值(最好整理成表格，必要時應繪圖表示）
1. 將上述五、實驗記錄的測量值算一算，每次測量100mL蒸餾水淨重，及三次測定的平均值
表2 | |||
次數-容器 | 燒杯100mL水 | 量筒+100mL水 | 容量瓶+100mL水 |
1 | 90.44 | 99.31 | 99.88 |
2 | 83.60 | 99.98 | 99.68 |
3 | 98.57 | 99.45 | 98.69 |
平均值 | 90.87 | 99.58 | 99.75 |
2. 由表1算出不同容器裡裝的100mL蒸餾水質量平均值，求出儀器誤差與準確度。
(表2-1)假設水的密度是1g/cm3，100mL水的質量理論值就是100g | |||
燒杯 | 量筒 | 容量瓶 | |
平均值 | 90.87 | 99.58 | 99.75 |
絕對誤差 | －9.13 | －0.42 | －0.25 |
相對誤差 | －9.13％ | －0.42％ | －0.25％ |
準確度 | 90.87％ | 99.58％ | 99.75％ |
(表2-2)室溫22.5˚C水的密度0.9977g/cm3，100mL水質量理論值是99.77g | |||
燒杯 | 量筒 | 容量瓶 | |
平均值 | 90.87 | 99.58 | 99.75 |
絕對誤差 | －8.90 | －0.19 | 0.02 |
相對誤差 | －8.92％ | －0.19％ | －0.02％ |
準確度 | 91.08％ | 99.81％ | 99.98％ |
3. 製圖→比較三種容器表誤差率與準確度
圖(二)
七、討論
1. 理論值採用實際測量時環境室溫(表1-2)的數據，顥示儀器誤差率比較小，準確度比較高。科學研究應該依據事實研討，
2. 本研究顯示常用有體積刻度玻璃儀器以燒杯的準確度最低，在不同理論值的情形下，三種有刻度的玻璃儀器準確度排序是容量瓶≈量筒˃燒杯，容量瓶與量筒的準確度很接近。
八、結論
常用的有刻度不同玻璃容器，它們的準確度不同，本研究發現測量體積的容器準確度順序如下：容量瓶≈量筒˃燒杯
九、展望(後續研究─這部份同學可以想一想，或者間老師
十、參考資料
1. 實驗中學-施建輝師-化學入門課程。
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