分析化学滴定实验课中的操作问题、成因及完善思路,化学教学论文.docx
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1、分析化学滴定实验课中的操作问题、成因及完善思路,化学教学论文 (分析化学实验是(分析化学理论课上册的配套课程,是化学学科各专业的必修基础课,更是一门独立的实践性很强的学科.通过该课程的学习,使学生加深对分析化学基础理论、基本知识的理解,正确和较熟练地把握相关实验技能和基本操作,培养学生通过正确观察实验现象进行分析判定、逻辑推理和得出正确结论的能力;树立严格的 量 的概念;正确记录和处理实验数据、表示出实验结果的能力. (分析化学实验的授课对象一般是化学各专业一年级下学期的学生.在其开设的内容中,酸碱滴定、络合滴定和氧化复原滴定的理论与方式方法在实际生产生活中的应用极为广泛,是教学的重点和难点.
2、定量分析滴定实验,其经过看似简单,但每一步操作的微小差异不同都可能极大地影响测定结果的精致细密度和准确度.笔者在承当本课程的多年教学中发现,历届学生在实验中均表现出对实验原理理解不到位、经过不熟练、操作不规范甚至操作错误、实验结果表示出不科学或表示出错误等问题.让笔者困惑的是每届学生均重复着同样的问题,这些也是笔者一直想致力解决的问题.对于实验课的教学,笔者以为,对学生在各环节存在的经常性、普遍性问题进行收集整理、分析归类,寻找产生问题的原因,有针对性地改良和完善教学各环节,是避免学生犯错的有效方式方法,对于提高实验教学质量和完成教学目的也具有重要的现实意义. 本文结合笔者本身教学实践,采用课
3、堂跟踪调查的方式方法对学生在完成分析化学滴定实验中存在的经常性、普遍性问题进行信息采集、问题统计与分析.调查对象是西南大学化学化工学院下面称 我院 2020级化学教育、化学类、化学工程与工艺三个专业共367名学生.实验内容包括NaOH,HCl和EDTA溶液的标定、间接碘量法测定葡萄糖的含量和硫酸铵肥料中氮含量的测定.本文主要以实验 0.02mol/L EDTA溶液的标定 为例,其所用基准物质是CaCO3,指示剂是钙指示剂,要求每位学生独立完成,平行测定三份. 1 分析化学滴定实验中学生常见问题 滴定实验的关键操作包括称量准确称取和粗略称取、溶样、无损定量转移、定容、移液、滴定手法和速度控制、滴
4、定终点的判定等.各环节应按要求进行规范操作,才能确保获取的原始数据的正确性.除此之外,还应对数据进行正确处理,对测定结果进行正确表示出,并高质量完成实验报告的撰写.在实际教学中,教师会讲解实验原理、步骤、数据记录及结果处理等,提示关键操作并进行实验演示.但多年的教学实践发现,学生仍会出现各种各样的问题.本文对学生实验进行课堂跟踪时,主要从称量、无损定量转移、滴定及实验报告撰写四方面进行问题收集和分析. 1.1 称量 滴定实验中,准确称量要求用递减称量法在0.1mg灵敏度的分析天平上完成.在一次称量的操作中转移被称量物是决定称量能否准确的关键一步;对于初学者也是较难的一步,很难转移一次就到达所需
5、量;教学中要求学生至少在3次转移中完成一次称量.课堂跟踪发现,学生存在的一些主要问题有:药品取用常有洒落;往接收器中转移被称量物时,称量瓶口不正对操作者眼睛;当接收器为锥形瓶时,因瓶口很小,称量瓶盖粘附的被称量物在敲击时容易洒落到瓶外,致使称量不准;读数时,称量瓶盖放置一边、或称量瓶不置于天平托盘中间;称量完成,药品、试剂及器具等不归位,十分是基准物质,不注意防潮和防污染.华而不实最突出的问题是,学生不能较准确判定每次敲击倾出的量,又喜欢偷懒,经常导致多称;然后随意冲洗,不关注能否洗干净、也不用蒸馏水润洗就重新称量. 1.2 溶样、无损定量转移、定容及移液 溶样、无损定量转移、定容及移液是滴定
6、实验中必不可少、联络密切的最基本操作,也是固体试样或基准物质溶液配制须经历的步骤.学生常见问题有: 1溶样时,搅拌方式不恰当导致烧杯壁或玻棒上端残留有固体颗粒,使得被称量物不能全部溶解,转移溶液时,操作不仔细溶液外洒,或润洗次数不够.这些不规范操作均不能到达无损定量转移的要求,致使溶液浓度产生误差. 2定容时,学生将容量瓶置于桌面,采用蹲或弯腰等姿势进行操作,导致溶液定容不准;或直接用洗瓶添加蒸馏水,导致溶液超刻度线;定容后振荡方式不正确或振荡时间不够,导致溶液浓度不均. 3准确移取溶液时的手式不正确;不用操作液润洗移液管;或润洗但移液管尖端残留的蒸馏水不处理,直接带入容量瓶;汲取溶液后将超出
7、所需量的多余部分放出时,人不直立,或蹲或弯腰.放出溶液时,锥形瓶置于桌面,任溶液从移液管随意流出;放完后迅速拿开,不停留,不靠掉移液管尖端的溶液.常见学生操作如此图1a.【图1】 1.3 滴定 滴定环节的主要问题是滴定操作、滴定速度控制以及滴定管读数三方面. 操作酸管时,学生最突出的问题是活塞经常外移松动而漏液.操作碱管时,直接捏压玻璃珠,导致溶液流出不畅、或空气进入玻璃管尖端;停止滴定时,学生会忽然松开手指,胶皮管带动玻璃尖管晃动,尖端的溶液会滴落到锥形瓶外.这些问题均会导致消耗的溶液体积读数严重不准确. 滴定经过中,学生求急心切,将溶液 成线 放入锥形瓶,不注意控制速度图1b。时常学生不处
8、理滴落到锥形瓶壁上的溶液,导致其不能介入反响而引起体积误差;滴定时关注的重点不是锥形瓶,而是滴定管中溶液体积的变化,一不小心就滴过量;接近终点时,不进行逐滴或半滴操作导致滴定过量;终点的颜色不能准确判定,如以酚酞为指示剂标定NaOH的浓度时,学生的终点颜色会出现紫色或红色. 我院滴定实验使用的是 0.01mL灵敏度、量程为50mL的滴定管,读数操作必不可少,体积的准确读取直接关系到测定结果的准确度.但很多学生不能认识其重要性,读数很随意.最突出的问题是,滴定管夹在滴定架上,踮脚或弯腰读数;读取体积时只读到0.1mL图2a;滴定前不将初始体积定位到0.00mL左右;平行测定时,直接在前一次消耗的
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