浅谈技工院校(化工分析)实验教学中学生“量”意识的培养

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  摘 要:化工分析实验教学在分析化学教学中具有十分重要的作用。对于初学者来说,学会正确、合理地根据实验条件选择合适的实验仪器,比确保实验结果的可靠性更为重要。本文主要以食醋的含量测定为例,剖析实验预习、仪器的选择(粗量仪器和精确量的区别)、终点半滴的控制等方面进行探讨,对学生进行“量”意识的培养。
  关键词:实验教学 粗量仪器 精量仪器 “量”意识
  化工分析实验是化工分析课程的重要组成部分,笔者经过近几年的实验教学发现,学生在实验仪器的选择方面容易混淆,仪器的操作技巧、滴定终点的判断、滴定手法等方面经常操作不当或判断不准。本文结合笔者的实际教学,浅谈在化工分析实验教学过程中的一些实践思路和体会。
  一、完成实验预习,体会“量”意识培养的重要性
  在化工分析实验中有着严格规范的基本操作要求,下面以实验(食醋的含量测定)为例进行分析。
  1.食醋的含量测定步骤
  取25ml食醋样品→用蒸馏水稀释至100ml→用移液管取20ml上述溶液→以酚酞为指示剂,用0.1mol/L的NaOH标准溶液滴定。
  2.引导问题
  以上实验应如何选用仪器?取25ml食醋样品应选用量筒还是移液管?用不同的仪器量取对实验结果会造成什么影响?在完成操作后,对“量”的意识有何反思?
  学生通过查阅课本或资料学习,对粗量仪器和精量仪器有了初步的认识,也认识到实验结果的准确性不仅与选择的仪器有关,也跟实验操作的准确性有关。这样不仅提高了学生的学习兴趣,也让学生体会到了“量”意识培养的重要性。
  二、提高实验操作技能,加深对“量”意识的理解
  为了帮助学生培养“量”意识,下面以典型的案例(引导学生制定一个取用液体药品的操作方案)为例,加以详细说明。
  1.案例
  分别取1ml和25ml的食醋样品,采用估取和精取的方式完成操作。
  2.思路分析
  化学测量仪器有粗量仪器和精确量仪器两种,它们最根本的区别是仪器的精密度不同。那么什么时候选用粗量仪器?什么时候选用精量仪器呢?
  3.解决方法
  引导问题:计量器有几种?估取、粗量、精量时应注意什么?提出问题让学生通过讨论制定操作方案,教师再总结方案。使学生明白,对于准确度要求高的实验要选精量仪器。
  三、解决真实性问题,逐步进行“量”意识的培养
  认识了“量”意识的培养的价值与意义,又具备一定的“量”意识的解决的思路和方法,就要多提供一些跟“量”意识有关、而且要求更高的问题,对学生逐步进行“量”意识的培养,如食醋的含量测定案例。
  1.案例
  食醋的含量测定滴定过程。
  2.思路分析
  化工分析实验的要求是“精”“快”“准”。“精”是移取的溶液或称取的药品要精确,例如实验中标定0.1mol/L的NaOH溶液用到的邻苯二甲酸氢钾需要精称。“快”是滴定过程中有些实验要求要快,例如摇动锥形瓶的动作要快等等。“准”是滴定终点颜色的判断、滴定管的读数等。
  3.解决方法
  实验(食醋的含量测定)在解决了溶液的准确量取外,接下来要解决的是滴定时终点颜色的正确判断。要解决这个问题,滴定管的控制很关键,要求学生掌握半滴操作。
  (1)训练方法。①求1ml的蒸馏水中含有的滴数,通过训练得出约含有25滴,从而计算出1滴蒸馏水相当于0.04ml。训练的目的是容易把握滴定终点的颜色。②教学生训练滴定管半滴的操作。
  (2)终点颜色判断。首先提醒学生滴定过程中锥形瓶中的溶液由一点红到一片红时,要放慢滴定速度,半滴半滴添加,要慢滴快摇,直到颜色变成微红色时停止滴定。
  4.实验反思
  在实际操作中,有些学生由于急于求成,滴定速度很快,临近终点时没有进行半滴操作,很容易导致终点颜色过量。这些失误的操作直接影响到分析结果的准确性,这都是学生缺乏“量”意识的表现。所以对于初学者来说,教师要严格要求学生,通过举例或实验中遇到的问题有目的地引导、提醒学生,让学生充分认识到,在化工分析的实验学习中确立“量”意识的科学态度。
  四、小结
  总之,教师要根据教学实际,充分利用各种跟“量”意识有关的实验,把“量”意识的培养与化工分析实验教学的改革结合起来,长期坚持下去,学生对“量”意识的接受水平会跃上一个新的台阶,也能为全面实现分析化学的课程目标奠定坚实的基础。
  参考文献:
  [1]郭小蓉,李乐.化工分析(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2008.
  [2]马腾文.分析技术与操作(I)—分析室基本知识及基本操作[M].北京:化学工业出版社,2005.
  (作者单位:海南省技师学院环境保护工程系)
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