高中化学/观察的制作

课程目标

• 定义定性和定量观察。
• 区分定性和定量观察。
• 在测量中使用定量观察。

简介

取出一张纸，并记录类似于下面的表格。从文本中抬头，扫视房间。写下你周围看到的任何东西，尽可能详细地记录下来，以便你在离开后还能记住。更重要的是，你希望能够向其他人展示你的表格，以便他们能够想象你在房间里的位置。表格通常用于记录这些观察，只是为了组织（表 3.1）。

表 3.1

项目	观察
1
2
3
4
5

科学依赖于保留观察记录以供以后解释。这些解释可能会导致理论或定律的形成。没有准确的观察，科学家无法进行任何解释，因此无法得出结论。

以下是一个简单的测试。假设我们正在拜访一位法医科学家，他受雇调查一起犯罪现场。你只被要求分析其他科学家在现场收集的观察结果。你必须尽量不要做出太多假设，而是尝试根据手头的资料做出决定。在一个夏天的晚上，斯科特和布兰达下班回家，发现他们的房子一片狼藉。邻居、朋友和同事都对这起奇怪事件感到困惑。电视机在家里被打开着。食物摆在桌上，准备开餐。斯科特所有的硬币收藏、他的贵金属和布兰达的珍爱之物——她的伽利略雕像——都不翼而飞。怀疑有人作案。首席调查员向你提供从现场和嫌疑人那里收集到的以下观察结果（表 3.2）

表 3.2

现场观察	嫌疑人 1：180 磅的男性	嫌疑人 2：220 磅的男性	嫌疑人 3：120 磅的女性
血型 = B	血型 = B	血型 = B	不配合
纤维样本 = 聚酯	毛衣 = 聚酯	西装外套 = 羊毛针织	裤子 = 聚酯
发现的粉末 = 白色	在糖厂工作	糕点师	汽车销售员
发现的鞋印 = 工作靴

从表格中，你能推断出谁可能参与了所谓的犯罪？你是否需要更多信息？观察结果有多好，以便你，作为科学家，能够得出准确的结论？你将根据什么做出决定？你还需要什么其他信息？记住，有人会因这起罪行而被指控。观察是科学的关键，它存在于我们周围和我们日常生活中。

定性观察

科学充满了各种观察，但它们分为两种不同的类型。我们看到、闻到、感觉到和听到的都是科学家用来判断化学反应是否发生或是否完成的观察结果。这是一种被称为定性观察的观察。定性观察给出物质或事物的描述性性质，因此没有数字。

当你创建上面的表格时，你做了哪些类型的观察？看看表格。你有没有注意到周围环境中的任何颜色？附近有窗户吗？如果有，它开着吗？你有没有听到从窗户外面传来的任何声音？你有没有看到汽车驶过？如果有，是什么颜色？看看下面的示例问题，看看你是否能够确定问题中每个图形的定性观察结果。

示例问题 列出下面每个图形的定性观察结果。 干冰造成的雾 郁金香 苏打水 溶液: 干冰造成的雾：从杯子顶部冒出或冒出烟，倒在桌子上 郁金香：紫色的郁金香，背景是带云的天空 苏打水：气泡，看起来很像你在倒一杯可乐时从苏打水中冒出的气泡

定量观察

有时定性测量足以准确地表示发生的事件。在其他情况下，科学家需要比感官提供的更多信息才能做出正确的解释，然后才能得出结论。假设，例如，你的教室里有一扇窗户，你从窗户外面看到一辆战舰灰色的汽车飞驰而过，你怀疑它超速了，因为你听到警车在你身后鸣笛。你做出这样的解释，即汽车是因为警车鸣笛而超速的。事实上，警察可能正在处理另一个电话。你在这里唯一能够做出的准确的定性观察是，你看到一辆战舰灰色的汽车驶过，你听到警车鸣笛，你看到警车鸣着笛子驶过。现在，如果你碰巧有一个手持雷达枪，并且能够测量到汽车以每小时 50 英里的速度行驶在每小时 35 英里的区域，那么你就可以得出结论，警察正在追捕这辆汽车。

数量是观察的有用方面。当你的观察涉及到数字的使用时，我们称之为定量观察，因为它们有数量。在我们上面的汽车追逐示例中，50 英里和 35 英里的测量都是定量测量。如果我们说英国哥伦比亚省的气温是 85 华氏度，那么 85 华氏度的温度就是一个定量观察。现在，如果我们说英国哥伦比亚省阳光明媚的气温是 85 华氏度，那么 85 华氏度的温度就是一个定量观察，“阳光明媚”就是一个定性观察。明白了吗？现在轮到你了。

示例问题 从每个短语中找出定量和定性观察结果 3 克 NaCl 溶解在 10 毫升 H2O 中，形成一个透明的溶液。 墙上的蜘蛛只剩下七条腿，但仍然又大又毛茸茸的。 当将 0.5 毫升溶液放入火焰中时，火焰变成鲜艳的绿色。 溶液: 定量：3 克 10 毫升；定性：透明。 定量：七条；定性：大，毛茸茸的。 定量：0.5 毫升；定性：鲜艳的绿色。

课程总结

• 定性观察描述物质或事件的性质。
• 定性观察是使用感官进行的（除了味觉——仅在适当的情况下使用）。
• 定性观察不涉及数字。
• 定量观察描述物质或事件的数量。
• 定量观察在物质或事件的描述中使用数字。
• 无论是定性观察、定量观察，还是两者兼而有之，科学家都将观察作为工具来对周围环境进行表示和解释。

复习问题

在以下表格（表 3.3）中，指出观察结果是定性的还是定量的。

表 3.3

编号	观察	定性或定量
1	这间房间的温度是 25 摄氏度。
2	这间房间里很暖和，很舒服。
3	大多数人都脱掉了外套。
4	这座大楼有 25 层高。
5	这是一栋非常高的建筑。
6	这座大楼比附近的任何树木都高。
7	瓶子是绿色的。
8	瓶子里有 250 毫升液体。
9	罗伯特给他的儿子买了一辆小汽车。
10	这辆汽车比他的手还小。
11	这辆汽车大约有 3 英寸长。
12	比赛路线大约有 27 英里长。

词汇表

定性观察

描述事物的性质，并且没有使用数字进行描述。

定量观察

涉及数字（数量）使用的观察。

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