“测定naoh溶液物质的量浓度实验”的教材比较研究

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1、“测定NaOH溶液物质的量浓度实验”的教材比较研究摘要：三种版本高中化学教材《化学反应原理》在“测定NaOH溶液物质的量浓度实验”的设计上有明显的差异。基于教材比较的视角，对这些差异进行了分析，并由此引发系列疑问，对这些疑问进行讨论，最后得出若干结论和启示。　　关键词：酸碱中和滴定；化学实验；教材分析；比较研究　　：1005–6629（2014）2–0011–03中图分类号：G633.8文献标识码：B　　酸碱中和滴定是高中化学课程的重要内容。《普通高中化学课程标准（实验）》“化学反应原理”模块内容标准及活动与探究建议并未提出“测

2、定NaOH溶液物质的量浓度实验”[1]，但三种版本《化学反应原理》教材[2～4]（下文简称：人教版教材、苏教版教材、鲁科版教材）均涉及到了该实验。三种版本教材在该实验的设计上有明显的差异。本文基于教材比较的视角，梳理差异并进行分析，并由此引发系列疑问，对这些疑问进行讨论，最后得出若干结论和启示。　　1各教材实验设计差异及由此引发的疑问　　阅读并理解各教材中“测定NaOH溶液物质的量浓度实验”的内容，从设计目的、原理、仪器、药品、实验操作及结果处理等方面进行比较与梳理，结果如表1及表2所示。　　对表1、表2进行分析，可以发现三种版

3、本教材在“测定NaOH溶液物质的量浓度实验”的编写、设计上存在差异：　　第一，从设计目的看，人教版和苏教版、鲁科版的设计目的“同中有异”、“异中有同”。人教版和苏教版、鲁科版尽管分别采取例题和学生探究实验的不同形式来设计该实验，但是它们的最终目标是一致的，就是让学生能够进一步理解和掌握酸碱中和滴定的原理。但是它们的侧重点又不一样，人教版测重于测量结果的数据处理过程，而苏教版、鲁科版关注到了实验的基本技能、实验的整个过程以及实验结果的数据处理。　　第二，从仪器和药品看，人教版和苏教版未明确列出，鲁科版明确列出。但从描述来看，涉及的

4、仪器基本相仿，包括已知浓度或未知浓度的酸、碱溶液，酸式、碱式滴定管，锥形瓶及其他配套仪器等。　　第三，从实验操作看：苏教版采用的滴定方法和人教版、鲁科版不同。人教版和鲁科版教材采用已知浓度的HCl溶液来滴定未知浓度的NaOH溶液，而苏教版教材采用未知浓度的NaOH溶液来滴定已知浓度的HCl溶液。　　第四，从结果处理看：三种版本实验结果的数据处理有所差异。人教版教材结果处理时先求三次滴定用去HCl溶液体积的平均值，再计算NaOH溶液物质的量浓度；苏教版教材先将两次滴定的结果分别计算NaOH溶液物质的量浓度，再取两次浓度计算结果的平

5、均值作为NaOH溶液物质的量浓度；鲁科版教材先将三次滴定的结果分别计算NaOH溶液物质的量浓度，再取三次浓度计算结果的平均值作为NaOH溶液物质的量浓度。　　通过差异分析，发现有几个问题值得进一步讨论：（1）是否有必要设计学生探究实验？（2）是否可用甲基橙溶液作指示剂？（3）用未知浓度的碱来滴定已知浓度的酸是否可行？（4）如何保证测量结果数据处理的合理性？　　2问题讨论与分析　　通过查阅相关的文献，对以上四个问题进行如下讨论与分析：　　2.1是否有必要设计学生探究实验　　酸碱中和滴定实验涉及到三个主要问题：一是了解酸碱中和滴定的

6、实验基本技能；二是知道酸碱中和滴定的过程；三是掌握酸碱中和滴定的原理，前两个问题是为第三个问题服务的。化学是一门以实验为基础的学科，实验是创设学习情境最重要的手段之一。通过分组动手进行酸碱中和滴定实验，学生可以在真实的化学实验中体验酸碱中和滴定的整个过程，可以真实地观察到酸碱中和滴定终点时颜色的突变，可以通过自己的操作得到测量的数据，并根据测量数据进行结果处理，这些都会极大地激发学生学习的兴趣和动机。酸碱中和滴定的整个过程在学生看来就显得更为真实，有助于学生更好地理解和掌握酸碱中和滴定的原理。因此，在实际教学中，教师应尽可能创造

7、条件让学生进行分组探究实验，并通过实验让学生真正理解和掌握酸碱中和滴定的原理。　　2.2是否可用甲基橙溶液作指示剂　　人教版教材未指明所使用的指示剂，苏教版在实验操作步骤中体现出所使用的指示剂是酚酞试液，而鲁科版明确列出了可选用的指示剂有酚酞试液和甲基橙溶液。而在实际操作中，鲁科版选用了酚酞试液，未选用甲基橙溶液。那么，是否可用甲基橙溶液作为指示剂呢？　　从理论上来讲，一元强酸（或一元强碱）滴定一元强碱（或一元强酸）完全反应时的pH应为7，滴定时应选用在pH=7时变色的指示剂。石蕊、酚酞和甲基橙溶液是实验室常用的酸碱指示剂。在中

8、和滴定中，由于石蕊溶液颜色的突变不明显，很少被选用。考虑到酚酞溶液的变色pH范围（8.2～10.0）和甲基橙溶液的变色pH范围（3.1～4.4），可知酚酞溶液和甲基橙溶液在一元强酸（或一元强碱）滴定一元强碱（或一元强酸）的酸碱中和滴定过程中均可以作为指示剂。然而