張朋
【摘 要】本文總結了基礎化學實驗教學過程中遇到的問題,并進行有針對性分析。
【關鍵詞】化學實驗;教學;基礎化學
中圖分類號: G657 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2018)30-0183-001
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.080
Summary of experimental teaching of acid-base titration analysis
ZHANG Peng
(Shaanxi University of Chinese medicine, Xianyang Shaanxi 712046, China)
【Abstract】This paper summarizes the problems encountered in the process of basic chemistry experiment teaching, and carries out targeted analysis.
【Key words】Basic chemistry in chemical experiment teaching
滴定分析是分析化學中定量測定物質含量的化學分析方法。酸堿滴定是用已知物質量濃度的酸(或堿)來測定未知物質的量濃度的堿(或酸)的方法。HCl標準溶液的配制和標定實驗是基礎化學實驗之一。
HCl標準溶液的配制和標定實驗是對酸堿滴定分析的應用,實驗課采取講授及演示和指導相結合,學生操作為主。通過對實驗原理和實驗過程的重點、難點及注意事項的講述,對移液管及酸式滴定管的使用進行演示,使學生獨立完成實驗過程。
對該實驗在教學過程中的問題總結如下:
(1)酸式滴定管的使用過程存在問題。滴定管是滴定時可以準確測量滴定劑消耗體積的儀器,它具有精確度高以及連續根據需要放出不同體積液體的特點,最小刻度為0.1mL,可估讀到0.01mL, 滴定管使用之前應該先進行清洗,清洗應該先用自來水沖洗,接著用蒸餾水沖洗,沖洗完成后,接著用已經配制好的鹽酸溶液進行潤洗三遍,從而保證滴定管內溶液不被稀釋,使得滴定管中鹽酸溶液濃度盡可能的接近真實值。很多學生對于滴定管讀數存在問題,小數點后只保留了一位數字,沒有進行估讀,這樣就會造成滴定分析誤差加大,測得的數值與真實值相差較大,針對滴定管讀數問題進行了有針對性的解答,耐心指導,使學生能夠意識到分析化學是一門精細分析的學科,不能馬虎,不能差不多,使學生會準確對滴定管進行準確讀數,保持嚴謹的態度,記錄數值規范。
(2)在配置HCl標準溶液時,很多學生概念不清,對實驗原理的理解不透。有的學生配制近似濃度的HCl溶液時,量取濃鹽酸液體的體積用量筒進行量取,即將接近所取HCl體積時,逐滴進行量取,從而使得耗費很多時間。對于該問題,引導學生積極思考,講解原理,分析原因,使學生意識到這樣的操作完全沒必要,因為鹽酸標準溶液的配制和標定這個實驗第一步只是配制大體濃度的鹽酸溶液,不需要精確到用量筒一滴一滴添加,對于滴定分析量取溶液時量筒的誤差也很大,因此不需要逐滴逐滴的添加濃鹽酸,第一步粗配好的鹽酸溶液第二步才去確定和標定這個該溶液的準確濃度,通過消耗鹽酸的體積,經過化學反應方程式中化學計量關系的計算,最終確定粗配鹽酸溶液的準確濃度。
(3)移液管的使用沒有掌握技巧,移取碳酸鈉溶液體積不準確。滴定反應所用的移液管是用來準確移取一定體積溶液的量器,只用來測量它所放出溶液的體積,它是細長玻璃管中間有一膨大部分的,下端形狀為尖嘴狀,其上端管頸處刻有一條標線,是所移取的準確體積的刻度線,移液管在移取定量液體時,要回控制液體的流速,通常是通過旋轉移液管使得空氣進入管內,液體自由滴落。很多學生移取溶液時,控制不了液體的流速,控制不住管內液面的高度,嘗試很多次都無法調整移液管內部的溶液達到刻度線。這個現象主要是學生剛開始接觸滴定分析,對移液管的使用還不夠嫻熟,對移液管的液體速度控制不夠,針對該問題,通過再次演示指導,逐一演示,傳授技巧,使學生抓住移液管移液的技巧,準確移取溶液的體積。
(4)滴定分析過程中還存在很多學生操作不規范,在滴定的過程中,滴定反應是在錐形瓶中進行,很多學生把酸式滴定管的活塞旋鈕打開,讓鹽酸溶液自己落下,不去震蕩錐形瓶,等到顏色變化后才關停旋鈕,直接導致錯過滴定終點。針對這樣的問題,耐心的解釋正確的操作,應該邊滴定邊震蕩錐形瓶使溶液充分的反應,即將達到滴定終點時,要控制活塞旋鈕。使滴定管里的酸溶液緩慢滴下,控制液體滴落的速度,直至半滴甚至三分之一四分之一滴,觀察指示劑顏色的變化從而準確確定滴定反應的終點。除此之外,有些學生還存在移液不規范,移取液體時,移液管直接懸空在錐形瓶口上端,容易造成移液管中的液體飛濺,使得移取的液體沒有達到實際的體積,從而造成滴定分析誤差加大,數值偏離正常值過大,針對該問題,對學生解釋這樣操作對實驗結果的影響,使其意識到分析化學的精細之處,任何的不當操作有可能造成滴定分析誤差增大,然后操作演示正確的移液步驟和方法,以及注意的細節,使學生意識到正確操作的重要性。
以上就是HCl標準溶液的配制和標定實驗教學中存在的問題及解決的辦法,經過該實驗的操作練習,使學生掌握酸堿滴定中經常使用的移液管、容量瓶,電子分析天平及酸式滴定管等儀器的操作及要點,掌握整個滴定過程,會運用滴定分析的原理計算溶液的準確濃度。通過本次實驗,使學生實驗操作更加規范熟練,提高獨立分析解決實驗問題的能力。
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