国开(中央电大)小学教育专科《自然科学基础》网上形考任务试题及答案.docx

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国开（中央电大）小学教育专科《自然科学基础》形考任务试题及答案

说明：

1.资料整理于2019年12月2日，自2019年春期开始小学教育《自然科学基础》改为100%形考,即全网核课程，考试平台网址：

http:

//www・ouchn.cn。

2.资料含形考任务一至任务四试题及答案。

第一章实践活动

实验：

用量筒测量形状不规则的固体物的体积

量筒通常是测量液体的体积的，但也可以用来测量形状不规则的固体物（如铁块、石块等）的体积。

办法是在大小合适的量筒中加入适量的水，放平后读出其体积，再放进被测固体物，使其沉底或用线悬挂于水中，此时水面上升再读出其体积。

两次体积之差，即为该固体物的体积。

想一想这是根据什么力学原理进行的。

如果被测物体是浮在液面上的，测量该怎样进行？

实验要求：

1、 阅读本实验，按实验所提及的办法来测量物体的体积。

2、 将实验的操作过程以视频或图片的方式上传到平台。

3、 思考实验中的问题，并将答案整理后提交。

答案：

固体物沉入液体中会排出与固体物体积相同体积的液体。

要用两个测量筒AB,把固体物先用相同液体浸润后放入A中，然后从B中向A中加入已知体积的液体b,此时A中的体积读数为a,固体物体积V=a-b

第二章自测练习

1.关于物体内能的以下说法正确的是（）。

做功和热传递对于改变物体内能是等效的

2.关于热现象下列说法正确的是（）。

洒在地上的水变干了是吸热过程

3.关于物态变化，下列说法正确的是（）o霜的形成，属于凝华现象

4.下列物质中属于晶体的是（）□胆矶

5.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是（）。

晶体具有自范性，非晶体没有自范性

第三章自测练习

1.水平弹簧振子做简谐运动的周期为T,振子在tl时刻的动量为p、动能为q,下列说法正确的是（）。

在半个周期的时间内，弹簧的弹力的功一定为零

2.关于光的反射，下列说法错误的是（）o入射角大于反射角

3.蓝天上飘着白云，平静清澈的池塘中鱼自由游动。

人向池塘中看去，好像鱼在白云中游动，关于人看到的鱼和白云，下列说法正确的是（）。

鱼是光折射形成的虚像，白云是光反射形成的虚像

4.下列光学仪器中能成倒立、缩小实像的是（）。

照相机

5.把高2cm的发光棒立于焦距为5cm凸透镜前，在凸透镜后的光屏上成了4cm高的像，物体离凸透镜的距离可能是（）。

7.5cm

第四章自测练习

1.下面关于点电荷的说法正确的是（）。

当两个带电体的大小远小于它们间的距离时，可将这两个带电体看成是点电荷

2.对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流？

0。

导体两端加有恒定的电压

3.有关磁感应强度的方向，下列说法正确的是（）。

B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致

4.根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是（）。

阻碍引起感应电流的磁通量的变化

5.电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（）。

铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大产生的热量多

第五章 实践活动

实验水的硬度的测定

—.实验目的

1.了解水硬度的概念、测定原理及方法

2.掌握滴定的基本操作及相关仪器的使用方法

二.背景知识及实验原理

1.背景知识

水的硬度是指水中Ca2+、Mg2+浓度的总量，是水质的重要指标之一。

如果水中Fe2+、Fe3+、Sr2+、血2+、A13+等离子含量较高时，也应计入硬度含量中；但它们在天然水中一般含量较低，而且用络合滴定法测定硬度，可不考虑它们对硬度的贡献。

有时把含有硬度的水称为硬水（硬度＞8度），含有少量或完全不含硬度的水称为软水（硬度V8度）。

水的硬度于健康少有危害。

一般硬水可以饮用，并且由于Ca（HC03）2的存在而有一种蒸馆水所没有的、醇厚的新鲜味道；但是长期饮用硬度过低的水，会使骨骼发育受影响；饮用硬度过高的水，有时会引起胃肠不适。

通常高硬度的水，不宜用于洗涤，因为肥皂中的可溶性脂肪酸遇Ca2+、Mg2+等离子，即生成不溶性沉淀，不仅造成浪费，而且污染衣物。

近年来，由于合成洗涤剂的广泛应用，水的硬度的影响已大大减小了。

但是，含有硬度的水会使烧水水壶结垢，带来不便。

尤其在化工生产中，在蒸汽动力工业、运输业、纺织洗染等部门，对硬度都有一定的要求，高压锅炉用水对硬度要求更为严格。

因为蒸汽锅炉若长期使用硬水，锅炉内壁会结有坚实的锅垢，而锅垢传热不良，不仅造成燃料浪费，而且易引起锅炉爆炸。

因此，为了保证锅炉安全运行和工业产品质量，对锅炉用水和一些工业用水，必须软化处理之后，才能应用。

去除硬度离子的软化处理，是水处理尤其工业用水处理的重要内容。

通常对生活用水要求总硬度不得超过4.45mmol/L,低压锅炉用水不超过1.25mmol/L；高压锅炉用水不超过0.0178mmol/Lo硬度的单位有不同表示方法，分述如下：

①mmol/L：

是现在硬度的通用单位。

②mg/L（以CaCO3计），因为lmolCaC03的量为100.1g,所以lmmol/L=100.lmg/LCaC03。

③德国硬度（简称度,单位。

DH）:

国内外应用较多的硬度单位。

1德国硬度相对于水中10mg（CaO）所引起的硬度，即1度；1度=10mg/L（以CaO计）；lmmol/L（CaO）=56.14-10=5.61°DH

2,实验原理

本实验采用配位滴定法进行测定。

配位滴定法是利用配合物反应进行滴定分析的容量分析方法。

最常用的配合剂是乙二胺四乙酸二钠盐，简称EDTA,通常用Na2H2Y来表示。

EDTA可以与多种金属离子形成1:

1的螯合物。

测定水的硬度时，EDTA与钙、镁的反应为：

Ca2++H2Y2-=[CaY]2-+2H+

Mg2++H2Y2-=[MgY]2-+2H+

EDTA与Ca2+、Mg2+反应达到终点时溶液无明显颜色变化，需要另加入指示剂。

在配合滴定中，通常利用一种能与金属离子生成有色配合物的显色剂来指示滴定过程中金属离子浓度的变化，成为金属离子指示剂。

本实验选择铭黑T作指示剂。

通常以NaH2In表示，在pH9.0~10.5的溶液中，以HIn2-的形式存在，成呈蓝色。

在含有Ca2+、Mg2+的水中加入铭黑T指示剂，与Ca2+、Mg2+配合，具体反应为：

Ca2++HIn2-（蓝色）=[Caln]-（酒红色）+H+Mg2++HIn2-（蓝色）=[Mgln]-（酒红色）+H+

用EDTA滴定时，EDTA首先与游离的Ca2+、Mg2+离子反应，接近终点时，由于[Caln]-、:

Mgln]-配离子没有[CaY]2-、[MgY]2-配离子稳定，EDTA会将Ca2+、Mg2+离子从指示剂配离子中夺取出来，即[Caln]-（酒红色）+H2Y2-=:

CaY]2-+HIn2-（亮蓝色）+H+[MgIn]-（酒红色）+H2Y2-=[MgY]2-+HIn2-（亮蓝色）+H+当溶液由酒红色变为亮蓝色时，表示达到滴定终点。

由于反应进行时生成H+,使溶液酸度增大，影响配合物稳定，也影响终点的观察，因此需要加入缓冲溶液，保持溶液酸度在pH=10左右。

在pH=10的（NH3・H20-NH4C1）缓冲溶液中，铭黑T与水中Ca2+、Mg2+形成紫红色络合物，然后用EDTA标准溶液滴定至终点时，置换出铭黑T使溶液呈现亮蓝色，即为终点。

根据EDTA标准溶液的浓度和用量便可求出水样中的总硬度。

三.实验仪器及药品

1.酸式滴定管（25mL）,移液管（100mL2支），锥形瓶（250mL3个）

2.lOmmol/LEDTA标准溶液：

称取3.725gEDTA钠盐（Na2-EDTA«2H2O）,溶于水后倾入lOOOmL容量瓶中,用蒸馋水稀释至刻度。

3.铭黑T指示剂：

称取0.5g铭黑T与100g氯化钠NaCl充分研细混匀，盛放在棕色瓶中，塞紧。

4.缓冲溶液（pH 10）

Mg-EDTA盐全部溶液：

称取0.78g硫酸镁（MgS04・7H20）和1.179gEDTA二纳（Na2-EDTA・2H20）溶于50mL水中，加2mL配好的氯化铉的氨水溶液和0.2g左右铭黑T指示剂干粉。

此时溶液应显紫红色（如果出现蓝色，应再加少量硫酸镁使变为紫红色。

称取16.9gNH4Cl溶于143mL浓氨水中，加Mg-EDTA盐全部溶液，用水稀释至250mL。

5.lOmmol/L钙标准溶液：

准确称取0.500g分析纯碳酸钙CaC03（预先在105~110笆下干燥2h）放入500mL烧杯中，用少量水润湿。

逐滴加入4mol/L盐酸至碳酸钙完全溶解。

加100mL水，煮沸数分钟（除去C02）,冷至室温。

加入数滴甲基红指示液（0.1g溶于100mL60%乙醇中），逐滴加入3mol/L氨水直至变为橙色，转移至500mL容量瓶中，用蒸傩水定容至刻度。

此溶液1.00mL=l.00mgCaC03=0.4008mg钙。

6.酸性铭蓝K与恭酚绿B（m/m=l：

（2~2.5））混合指示剂（KB指示剂）：

将KB与NaCl按1:

50比例混合研细混匀。

7.三乙醇胺（20%）,Na2S溶液（2%）,4mol/LHCl溶液，10%盐酸羟胺溶液（现用现配）

8.2mol/LNaOH溶液：

将8gNaOH溶于100mL新煮沸放冷的水中，盛放在聚乙烯瓶中。

四.实验内容与操作

1.EDTA的标定

分别吸取3份20.00mL10mmol/L钙标准溶液于250mL锥形瓶中，加入20mLPH10的缓冲溶液和0.2gKB指示剂，用EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝绿色，即为终点，纪录用量。

按下式计算EDTA溶液的量浓度（mmol/L）。

式中 CEDTA—EDTA标准溶液的浓度（mmol/L）；

V—消耗EDTA溶液的体积（mL）；

Cl一钙标准溶液的浓度（mmol/L）

VI—钙标准溶液的体积（mL）

2,水样的测定

（1）吸取100mL自来水水样3份，分别放入250mL锥形瓶中

（2）加入5mL缓冲溶液

（3）加入0.2g（约1小勺）铭黑T指示剂，溶液呈明显的紫红色

（4）立即用标定好的EDTA标准溶液滴定至亮蓝色，即为终点（滴定时充分摇动，使反应完全），纪录用量（VEDTA）o

五.结果与讨论或数据处理

总硬度（mmol/L）=

总硬度（CaC03计，mg/L）=

式中 CEDTA—EDTA标准溶液的浓度（mmol/L）；

VEDTA—消耗EDTA溶液的体积（mL）；

V0水样的体积（mL）

100.1一碳酸钙的摩尔质量（CaC03,g/mol）

六.注意事项

1.指示剂的用量不要过大，否则溶液发黑无法辨别终点。

2.滴定接近终点时改为慢滴，并用少量蒸馆水冲洗锥形瓶壁，溶液变蓝立刻停止滴定。

3.水样的体积要精确

七.思考题

1.测定水的硬度时，缓冲溶液的作用是什么？

对硬度测定有无影响？

2.铭黑T指示剂有时制成粉末状态使用，为什么？

第六章自测练习

1.使用pH试纸检验溶液的pH值时，正确的操作是（）。

将试纸放在点滴板（或表面皿）上，用干净的玻璃棒沾取待测溶液涂在试纸上，半分钟后与标准比色卡进行比较

2.影响化学平衡常数的因素有（）。

温度

3.将pH=2和pH=13的两种强酸、强碱溶液等体积混合，混合后溶液的pH=（）o12.65

4.某金属元素由氧化物转变为单质，则该金属元素（）。

一定被还原

5.滴定分析中，对化学反应的主要要求是（）。

反应必须定量完成

第七章专题讨论

生物的基本特征和本质特征各是什么？

生物的基本特征包括：

细胞：

绝大多数生物都由细胞组成。

新陈代谢：

是一切生物赖以生存和发展的基本条件。

生长和发育：

是生物特有