俯視、仰視在化學(xué)測量中所得數(shù)據(jù)原理分析

張志民

【摘 要】量筒、滴定管測量液體體積及配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時容量瓶的定容都會遇到俯視或仰視讀數(shù)數(shù)據(jù)分析，運(yùn)用圖示法即光路圖分析所得數(shù)據(jù)與正確數(shù)據(jù)的大小關(guān)系，可以使問題直觀化，使學(xué)生更易理解與掌握。

【關(guān)鍵詞】仰視讀數(shù)；俯視讀數(shù)；圖示法；數(shù)據(jù)分析

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的分析又是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中測量液體體積時用到量筒或滴定管及配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時容量瓶的定容都會遇到俯視或仰視讀數(shù)數(shù)據(jù)分析。如果把這三個問題單個給學(xué)生講，學(xué)生能夠理解也容易識記，但如果把這三者都學(xué)習(xí)后三個簡單問題匯聚起來，變成了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中極易混淆而出錯率較高的問題。

學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時，往往采用機(jī)械記憶的方式，當(dāng)下效果還算不錯，但時間長了就又混淆一起說不清了。如果能從原理上分析特別是從光路圖方面加以分析和點(diǎn)撥，不但可以降低學(xué)生學(xué)習(xí)中的記憶任務(wù)，而且能從根本上對它們加以區(qū)分，使之不易混淆，也可一勞永逸。

量筒與滴定管在數(shù)據(jù)讀取中具有共同之處，但由于構(gòu)造上的差異所以不管是俯視還是仰視二者的結(jié)果是不同的。而容量瓶又與前二者讀數(shù)存在明顯的差異。下面我們主要通過光路圖來加以分析。

一、量筒與滴定管

讀數(shù)特點(diǎn)：都是通過液面確定刻度線的高低，即視線直接看到凹液面的最低處，此時視線與管壁的交點(diǎn)就是讀出體積（即讀數(shù)）。如下圖：

甲為仰視讀數(shù)，乙為俯視讀數(shù)，丙為平視讀數(shù)。顯然，只有丙是正確的操作。那么甲、乙這種錯誤的操作其讀數(shù)和正確的讀數(shù)相比是偏大還是偏小，這又與它們的構(gòu)造特點(diǎn)有關(guān)，即量筒與滴定管是不同的。

1.量筒

量筒的構(gòu)造特點(diǎn)：“0”刻度在最下面（當(dāng)然實(shí)際上量筒上是沒有“0”刻度的）

如果俯視讀數(shù)，如下圖：

通過光路圖可知，俯視讀數(shù)比正確讀數(shù)偏大。

②如果仰視讀數(shù)，如下圖：

通過光路圖可知，仰視讀數(shù)比正確讀數(shù)偏小。

這種分析適用于讀取量筒中已有液體的體積。

2.滴定管

滴定管的構(gòu)造特點(diǎn)：“0”刻度在最上面，這和量筒剛好相反，因此俯視或仰視讀數(shù)的結(jié)果與量筒剛好相反，分析如下：

如果俯視讀數(shù)：

通過光路圖可知，俯視讀數(shù)比正確讀數(shù)偏小。

②如果仰視讀數(shù)：

通過光路圖可知，仰視讀數(shù)比正確讀數(shù)偏大。

二、容量瓶

容量瓶在定容時也會存在俯視和仰視的問題，但原理又和量筒、滴定管有所不同。

讀數(shù)特點(diǎn)：通過刻度線確定液面的高低，即視線要先通過刻度線，然后再到凹液面的最底處，此時凹液面的位置便是定容的位置。

1.俯視定容，如下圖

通過以上分析可知，由于俯視定容使液體實(shí)際體積偏小。

2.仰視定容，如下圖

通過光路圖分析可知，由于仰視定容是液體實(shí)際體積偏大。

這種情況等同于用量筒量取一定體積的液體。

由此可見，視線最終都看到凹液面的最底處，由于儀器的構(gòu)造及讀數(shù)的特點(diǎn)不同，因此不管是俯視還是仰視最終導(dǎo)致結(jié)果的不同的，但只要通過光路圖仔細(xì)加以甄別，是不難弄清楚的。