吳慕童
摘 要:化工分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)在分析化學(xué)教學(xué)中具有十分重要的作用。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),學(xué)會(huì)正確、合理地根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件選擇合適的實(shí)驗(yàn)儀器,比確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性更為重要。本文主要以食醋的含量測(cè)定為例,剖析實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、儀器的選擇(粗量?jī)x器和精確量的區(qū)別)、終點(diǎn)半滴的控制等方面進(jìn)行探討,對(duì)學(xué)生進(jìn)行“量”意識(shí)的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué) 粗量?jī)x器 精量?jī)x器 “量”意識(shí)
化工分析實(shí)驗(yàn)是化工分析課程的重要組成部分,筆者經(jīng)過(guò)近幾年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)現(xiàn),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)儀器的選擇方面容易混淆,儀器的操作技巧、滴定終點(diǎn)的判斷、滴定手法等方面經(jīng)常操作不當(dāng)或判斷不準(zhǔn)。本文結(jié)合筆者的實(shí)際教學(xué),淺談在化工分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的一些實(shí)踐思路和體會(huì)。
一、完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),體會(huì)“量”意識(shí)培養(yǎng)的重要性
在化工分析實(shí)驗(yàn)中有著嚴(yán)格規(guī)范的基本操作要求,下面以實(shí)驗(yàn)(食醋的含量測(cè)定)為例進(jìn)行分析。
1.食醋的含量測(cè)定步驟
取25ml食醋樣品→用蒸餾水稀釋至100ml→用移液管取20ml上述溶液→以酚酞為指示劑,用0.1mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。
2.引導(dǎo)問(wèn)題
以上實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何選用儀器?取25ml食醋樣品應(yīng)選用量筒還是移液管?用不同的儀器量取對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)造成什么影響?在完成操作后,對(duì)“量”的意識(shí)有何反思?
學(xué)生通過(guò)查閱課本或資料學(xué)習(xí),對(duì)粗量?jī)x器和精量?jī)x器有了初步的認(rèn)識(shí),也認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性不僅與選擇的儀器有關(guān),也跟實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性有關(guān)。這樣不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也讓學(xué)生體會(huì)到了“量”意識(shí)培養(yǎng)的重要性。
二、提高實(shí)驗(yàn)操作技能,加深對(duì)“量”意識(shí)的理解
為了幫助學(xué)生培養(yǎng)“量”意識(shí),下面以典型的案例(引導(dǎo)學(xué)生制定一個(gè)取用液體藥品的操作方案)為例,加以詳細(xì)說(shuō)明。
1.案例
分別取1ml和25ml的食醋樣品,采用估取和精取的方式完成操作。
2.思路分析
化學(xué)測(cè)量?jī)x器有粗量?jī)x器和精確量?jī)x器兩種,它們最根本的區(qū)別是儀器的精密度不同。那么什么時(shí)候選用粗量?jī)x器?什么時(shí)候選用精量?jī)x器呢?
3.解決方法
引導(dǎo)問(wèn)題:計(jì)量器有幾種?估取、粗量、精量時(shí)應(yīng)注意什么?提出問(wèn)題讓學(xué)生通過(guò)討論制定操作方案,教師再總結(jié)方案。使學(xué)生明白,對(duì)于準(zhǔn)確度要求高的實(shí)驗(yàn)要選精量?jī)x器。
三、解決真實(shí)性問(wèn)題,逐步進(jìn)行“量”意識(shí)的培養(yǎng)
認(rèn)識(shí)了“量”意識(shí)的培養(yǎng)的價(jià)值與意義,又具備一定的“量”意識(shí)的解決的思路和方法,就要多提供一些跟“量”意識(shí)有關(guān)、而且要求更高的問(wèn)題,對(duì)學(xué)生逐步進(jìn)行“量”意識(shí)的培養(yǎng),如食醋的含量測(cè)定案例。
1.案例
食醋的含量測(cè)定滴定過(guò)程。
2.思路分析
化工分析實(shí)驗(yàn)的要求是“精”“快”“準(zhǔn)”?!熬笔且迫〉娜芤夯蚍Q取的藥品要精確,例如實(shí)驗(yàn)中標(biāo)定0.1mol/L的NaOH溶液用到的鄰苯二甲酸氫鉀需要精稱?!翱臁笔堑味ㄟ^(guò)程中有些實(shí)驗(yàn)要求要快,例如搖動(dòng)錐形瓶的動(dòng)作要快等等?!皽?zhǔn)”是滴定終點(diǎn)顏色的判斷、滴定管的讀數(shù)等。
3.解決方法
實(shí)驗(yàn)(食醋的含量測(cè)定)在解決了溶液的準(zhǔn)確量取外,接下來(lái)要解決的是滴定時(shí)終點(diǎn)顏色的正確判斷。要解決這個(gè)問(wèn)題,滴定管的控制很關(guān)鍵,要求學(xué)生掌握半滴操作。
(1)訓(xùn)練方法。①求1ml的蒸餾水中含有的滴數(shù),通過(guò)訓(xùn)練得出約含有25滴,從而計(jì)算出1滴蒸餾水相當(dāng)于0.04ml。訓(xùn)練的目的是容易把握滴定終點(diǎn)的顏色。②教學(xué)生訓(xùn)練滴定管半滴的操作。
(2)終點(diǎn)顏色判斷。首先提醒學(xué)生滴定過(guò)程中錐形瓶中的溶液由一點(diǎn)紅到一片紅時(shí),要放慢滴定速度,半滴半滴添加,要慢滴快搖,直到顏色變成微紅色時(shí)停止滴定。
4.實(shí)驗(yàn)反思
在實(shí)際操作中,有些學(xué)生由于急于求成,滴定速度很快,臨近終點(diǎn)時(shí)沒有進(jìn)行半滴操作,很容易導(dǎo)致終點(diǎn)顏色過(guò)量。這些失誤的操作直接影響到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,這都是學(xué)生缺乏“量”意識(shí)的表現(xiàn)。所以對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),教師要嚴(yán)格要求學(xué)生,通過(guò)舉例或?qū)嶒?yàn)中遇到的問(wèn)題有目的地引導(dǎo)、提醒學(xué)生,讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到,在化工分析的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中確立“量”意識(shí)的科學(xué)態(tài)度。
四、小結(jié)
總之,教師要根據(jù)教學(xué)實(shí)際,充分利用各種跟“量”意識(shí)有關(guān)的實(shí)驗(yàn),把“量”意識(shí)的培養(yǎng)與化工分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革結(jié)合起來(lái),長(zhǎng)期堅(jiān)持下去,學(xué)生對(duì)“量”意識(shí)的接受水平會(huì)躍上一個(gè)新的臺(tái)階,也能為全面實(shí)現(xiàn)分析化學(xué)的課程目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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[2]馬騰文.分析技術(shù)與操作(I)—分析室基本知識(shí)及基本操作[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.
(作者單位:海南省技師學(xué)院環(huán)境保護(hù)工程系)