李其華 雷春華 曾立華 劉利民 曹小妹 馮志明
【摘 要】采用“問題導入式”預習“鄰二氮菲分光光度法測定鐵”實驗項目,將教師預備試驗的數(shù)據(jù)采取“圖表三步法”進行處理,指導學生正確繪制標準曲線并對其充分利用。
【關鍵詞】光度法測定鐵;數(shù)據(jù)處理;標準曲線
中圖分類號: O657.32 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2018)13-0180-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.083
“鄰二氮菲分光光度法測定鐵”是一個經(jīng)典的化學實驗項目[1,2],無論是移液管、吸量管和容量瓶的使用,分光光度計的操作,還是實驗數(shù)據(jù)的處理,都能讓學生在充分理解分光光度法原理的基礎上,進一步提升規(guī)范操作的動手能力、數(shù)據(jù)處理時分析問題和解決問題的能力。針對學生以往常犯錯誤,實驗教師利用翻轉課堂模式[3]等進行教學改革探索,效果明顯?;谝虿氖┙痰脑瓌t,本文主要針對化學基礎差、閱讀理解能力相對薄弱的學生對實驗數(shù)據(jù)處理尤其是標準曲線繪制方面存在的問題,談談采取的應對指導措施。
1 “問題導入式”預習
針對實驗數(shù)據(jù)的處理,實驗前一周給學生提出如下思考題:
(1)如何繪制標準曲線?標準曲線橫坐標的含義是什么?
(2)標準曲線繪制時,5個實驗點加上坐標原點如何連接為直線?
(3)直線斜率(= 摩爾吸光系數(shù)ε,為什么?)如何求算?
(4)待測鐵試樣濃度如何確定?
課堂教學讓學生對光度法測定鐵的基本原理即Lambert-Bear定律A =εbc有一定的理解,但數(shù)據(jù)處理時仍有部分學生(化學基礎薄弱)存在不清楚標準曲線如何繪制?如何充分利用標準曲線等問題,通過“問題導入式”進行預習,有利于增強學生的閱讀理解能力。
2 “圖表三步法”數(shù)據(jù)處理
在充分預習的基礎上,再細化指導標準曲線的繪制和充分利用。
第一步,整理繪制標準曲線的實驗數(shù)據(jù):依據(jù)稀釋定律及實驗室提供標準鐵溶液濃度,要求學生將標準曲線繪制所需數(shù)據(jù)進行整理列于表1。
第二步:繪制標準曲線以及充分利用標準曲線,又分為“三小步”。圖1-a為利用表1所列數(shù)據(jù)繪制的標準曲線,為了簡潔表達,調整橫坐標為c(Fe2+)×102/mmol·L-1;在標準曲線上選擇實驗范圍內A、B兩個非實驗點(見圖1-b),計算直線斜率,即求得室溫13℃時三(鄰二氮菲)合鐵(Ⅱ)離子的摩爾吸光系數(shù)(吸收池厚度b= 1.0cm);圖1-c則是根據(jù)待測鐵試樣稀釋后樣品測定的吸光度A1=0.458、A2=0.451,在標準曲線上直接讀取c1、c2分別為0.040mmol·L-1、0.039,取平均值得c(Fe2+)=0.040mmol·L-1。
第三步:依據(jù)實驗數(shù)據(jù)處理,正確表達實驗結果。
(1)待測鐵濃度:考慮稀釋倍數(shù),待測鐵濃度為:c(Fe2+)=0.040×5=0.20mmol·L-1
(2)室溫13℃、λmax=508nm時,三(鄰二氮菲)合鐵(Ⅱ)離子的摩爾吸光系數(shù)
ε=1.1×104L·mol-1·cm-1。
3 結語
利用QQ平臺和學校教室的多媒體設施,將實驗“預習思考題”和“圖表三步法”處理實驗數(shù)據(jù)的PPT提前分享給學生瀏覽,從湖南師大2017級臨床醫(yī)學和樹達臨床醫(yī)學兩個班的指導實踐來看,與以前相比,實驗報告中數(shù)據(jù)處理的正確率明顯提升,尤其是樹達學院的學生,在標準曲線的繪制及其利用上的表現(xiàn),讓實驗指導教師很有成就感。
【參考文獻】
[1]魏祖期,劉德育.基礎化學,北京:人民衛(wèi)生出版社,2013年3月,第8版.
[2]劉紹乾.基礎化學實驗指導,長沙:中南大學出版社,2014年5月,第2版.
[3]王海霞,王婉秦,蒲敏等.翻轉課堂模式在光度法測定鐵實驗教學中的應用.大學化學,2017,32(6),13-17.