试误建构在分析化学的运用

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1、试误建构在分析化学的运用1试误，建构“量”的概念在分析化学屮“量”的认识、理解、建构非常重要。定量分析屮的各种测量，如质量称量、溶液体积量取、吸光度读数等总存在误差。为了加深学生对“量”的认识与理解，先让学生在“量”的摸索中寻求正确的“量”,从而让学生建构关系到测量数据的准确性、实验操作的严谨性、计算结果的正确性等方面的理论知识、操作技能和科学态度等“量”的概念［2］。任务：在酸碱滴定屮，要求移取25.OOmLHCl,再加25mL水和两滴酚駄到锥形瓶中，准备滴定。试误：学生凭以往量取经验，两个体积均以量筒

2、量取，并没有发现两个“量”的区别。建构：（1）有效数的概念。25.OOmL与25mL的有效数分别是4位和2位，两个数据的意义完全不一样，关乎实验的准确度。（2）容器的准确度概念。要量取25.OOmL溶液要用到移液管或滴泄管，用量筒达不到准确度的要求，量筒只能量到0.ImLo不同的量具有不同的准确度。因此根据实验准确度要求，采用不同的量具。建立因需而取的概念，即该“粗”则“粗”，该“精”则“精”的适当准确“量”的概念，实现准确度与效率的结合。（3）误差的概念。两者相比，用移液管移的体积误差小，准确度高；用量

3、筒量的体积误差大，准确度小。延伸:除了溶液体积的量取的“量”夕卜，还有很多“量”，比如称量、滴毘量、溶液定量转移等，均耍让学生建立好量的概念，当然均可让学生在概念模糊中、操作错误中摸索形成正确的“量”。2试误，建构“度”的意识量变到一定程度引起质变，质变就是超过量的一定的“度”而产生的。在分析化学中存在很多这方面的例子，比如滴定时颜色突变、pll突跃、分光度法中的最大吸收波长、利用标准工作曲线测定样品含量时，要求吸光度在0・2、0.8范围内等等，均需要学生建立“度”的意识。当然学生在建立“度”的过程，也是

4、从不理解到理解、错误操作到正确操作的不断螺旋上升，达到正确理解“度”的高度的过程。任务：以邻苯二甲酸氢钾作为基准物，酚駄为指示剂，对NaOII标准溶液的标定。考查学生的滴定操作及终点判断。试误：同学们滴定速度过快或过慢；终点颜色过深或刚到有粉红色，没冇等待30秒是否褪色就判断到了终点；没有半滴操作；平行结果参差不齐。建构：（1）滴定速度及半滴操作。滴定开始时滴定速度“见滴成线”，接近终点时，逐滴滴加，即将到终点时半滴操作；（2）终点判断方法：一是在临近终点时溶液变得清亮，二是滴入的碱液会局部呈现红色,但振

5、荡后红色消失，这时要半滴操作，直至浅粉红色出现，30s后不褪色,即为终点。（3）颜色突变是表征，pH“度”的突变是本质。滴定剂的加入量不足0.1%到过量0.1%,会引起溶液pH产生一个突跃，而0.1%往往只有半滴的试剂，因此不能认为一滴、半滴可忽略不计。3试误，建构“理”的形成在前面所说的半滴操作对滴定分析的重要性，学生在错误感知中，发现滴定终点冇不同颜色变化，为什么有突变？学生自然而然想探究现象背后的本质，也就是终点颜色突变背后隐藏了什么道理。逐步培养学生形成分析化学中的“理”的内涵。任务：若以NaOH

6、溶液加入量为横坐标，对应溶液的pll为纵坐标，绘制关系曲线，则如图1所示的滴定曲线，由图分析得出，滴定开始时溶液中存在较多的HC1,pH的升高逐渐加快。在化学计量点前后，NaOH溶液由不足0.02mL到过量0.02mL，总计不过0.04mL（约为一滴）,但溶液pH却从4.30增加到9.70,变化了5.4个pH单位,形成滴定曲线的“突跃”。根据滴定突跃曲线，选择指示剂及用量。试误：学生选择不同的指示剂，如酚駄、甲基橙、甲基红等，出现不同的终点颜色,读出不同的终点滴定读数，出现不同的标定结果和误差。有的学生以

7、为指示剂加得越多颜色变化越明显，加了过量的指示剂等。建构：（1）滴定突变与pH的关系。如对于强碱与强酸的滴定，其突跃范I韦I的大小随标准溶液和被测溶液浓度的变化而改变，溶液浓度越大，突跃范围越大，可供选择指示剂越多；溶液浓度越小，突跃范围越小，可供选择指示剂越小；（2）指示剂选择的依据。指示剂的选择是有据可依、有理可循的，不是随便选一种的，滴定突跃范围则是选择指示剂的依据。凡在突跃范围内能发生颜色改变的指示剂，都可用来指示滴定终点。从这一原则看，强碱滴定强酸可选用酚駄、甲基橙、甲基红等作指示剂，但还要兼顾

8、指示剂的变色点尽量靠近化学计量点这个原则，以及考虑人的视觉对颜色的敏感性。因此，对强碱滴定强酸时，常选用酚瞅作指示剂。（3）指示剂用量。指示剂的用量，直接影响滴定的准确度，在酸碱滴定中，指示剂本身是弱酸或弱碱，多加会消耗一些滴定剂，从而引起误差。通常被滴定试液为20x30mL时，指示剂用量为广4滴，并不是加得越多越好。教学屮冇意识地引导学牛“尝试错误”，让学生经受失误的教训，促使学生积极参与并探索出知识的构建过程，凝聚于分析化