谈“溶液的配制与分析”教学中的几个盲点

摘要：从有效数字、实验细节、问题表达、知识情境4个方面剖析了“溶液的配置与分析”教学中存在的盲点。认为没有一节课是完美的，对每节课进行剖析与反思，有利于教师的专业成长，更有利于课堂教学效益的提升。

关键字：有效数字；实验细节；问题表达；知识情境

文章编号： 1005–6629(2012)5–0033–02 中图分类号： G633.8 文献标识码： B

为了进一步促进苏州市高中化学教师业务水平发展，提升化学教师素养，2011年9月22-23日在江苏省木渎高级中学举行了苏州市中学化学教师优质课评比活动，共有13名教师参加了这次比赛，笔者有幸成为这次比赛活动的评委。这次比赛是一次群英会，参加比赛的教师素质都比较高，亮点很多，但在光芒的背后也暴露了一些问题。

本次比赛分3组进行，笔者担任的是高一组的评委，高一组的课题是苏教版“溶液的配制与分析”，就这个课题，笔者想谈一谈教师在教学中的几个盲点。

1 盲点1——有效数字

分析化学中有效数字旨在检测工作中实际上能够测量到的数字，它由全部准确数字和一位不确定的可疑数字组成。仪器的测量精度不同，它们所能给出的有效数字的位数就不同，测定的相对误差也随之不同。例如，当使用滴定管移取25 mL液体时，表示该液体的实际体积是（25.00±0.01）mL，如果使用量筒量取25 mL液体，则表示该液体的实际体积是（25.0±0.1）mL，两种量液仪器的测量精度相差10倍。科学地保留实验数据的位数是一件很重要的事，不能随便增加或减少。

本节内容有如下计算：

计算：配制100 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液所需碳酸钠固体的质量为 g

一位比赛教师的板书如下：

m(Na2CO3)=0.1 L×0.1 mol·L-1×106 g·mol-1=1.06 g≈1.1 g

这位教师其实就是忽略了有效数字问题，现在需要配制的是0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液，而不是0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液，因此要求仪器的精度就比较高，量100 mL溶液就需要容量瓶，而不能是烧杯，称1.06 g Na2CO3固体就需要精度高的电子天平或分析天平，而不能采用精度低的托盘天平。教材上说：“用天平正确称取碳酸钠固体”，这位教师想当然地认为天平就是托盘天平，由此可见对有效数字地忽视程度。正确的板书如下：

m(Na2CO3)=0.100 L×0.100 mol·L-1×106 g·mol-1= 1.06 g

2 盲点2——实验细节

细节决定成败，我们化学教师在演示实验时，大的方面一般不会错，但细节方面就有待精雕细刻，笔者试举3例。

2.1 如何检查容量瓶是否漏水？

方法：往瓶内加入一定量水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过未，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。

在整个检查容量瓶是否漏水的操作过程中，加一定量的水是关键，绝大部分比赛教师只是加了少量的水，占容量瓶体积的五分之一都不到。具体要加多少水，首先要弄明白检漏的原理，它本质是利用水产生的一定压强来检漏的，如果水压达不到一定的值，即使漏水可能也检查不出，所以为了保证实验的成功，我们通常往容量瓶中注入2/3容积的水。另外将瓶塞转180°是为了看瓶塞是否轴对称，如果不对称，就漏水，密封不好。

2.2 如何洗涤玻璃棒？

为了减少实验误差，将溶质尽可能地转移到容量瓶中，要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次。但洗涤玻璃棒的过程中，不少教师将玻璃棒拿出烧杯，这是实验操作不允许的，因为在玻璃棒没有洗涤干净前将玻璃棒拿出烧杯，玻璃上的液滴如果流下，就会产生实验误差，导致配制溶液的物质的量浓度偏低。

2.3 如何进行溶液的混合？

把洗涤烧杯的溶液注入容量瓶后，加蒸馏水至瓶体积的三分之二；此时要摇动容量瓶，使溶液混合均匀。由于容量瓶瓶颈细，不能用玻璃棒搅拌，故用手握住瓶颈摇动，切不可盖上瓶塞上下翻动。因为不同浓度的溶液，密度也不同，在等质量的情况下，体积是不一样的；而等体积的时候，质量也是不一样的，这样就会影响加到刻度线时的值。部分老师没有这个操作，有些教师虽然做了，但加入蒸馏水没有至瓶体积的三分之二。当定容结束后，应盖好塞子，用左手食指按住瓶塞，另一只手五指托住容量瓶底，将其倒立（注意不要用手掌握住瓶身，以免体温使液体膨胀，影响容积的准确），使瓶内的气泡上升到顶部，边倒转边摇动。如此反复15-20次，使瓶内溶液充分混合均匀。但有些教师反复的次数只有2-3次，还有些教师直接用手掌握住容量瓶，这些操作都是不规范的，都会给实验带来误差。

3 盲点3——问题表达

在教学过程中经常遇到所用习题存在各种各样问题，其中习题缺乏严谨性是比较常见的问题。有些习题语言表达模糊、含混甚至是使用有歧义。而一份内容科学严谨、逻辑严密、表达严谨的好习题是学生夯实基础和培养能力的保证。这次比赛中有位教师设计了这样一道题：

问题：配制480 mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液需称NaOH g

学生的计算过程如下：

m(NaOH)=0.48 L×0.4 mol·L-1×40 g·mol-1=7.68 g

教师的计算过程如下：

m(NaOH)=0.5 L×0.4 mol·L-1×40 g·mol-1=8 g

教师的理由是没有480 mL的容量瓶，所以只能选用500 mL的容量瓶，因此用0.5 L代入计算。

听了好像很有道理，但我细想之后又觉得很没有道理。理由有两条，其一，题目要求是配制480 mL溶液，而不是实验室需要480 mL溶液；其二，0.4 mol·L-1的NaOH溶液本来就是粗配，根本不需要容量瓶。如果要考查学生对容量瓶规格的掌握情况，笔者建议将问题做如下修改：

问题：实验室需要480 mL 0.400 mol·L-1 NaCl溶液，在配制0.400 mol·L-1 NaCl溶液时，至少需要称量NaCl多少克？

计算过程如下：

m(NaCl)=0.500 L×0.400 mol·L-1×58.5 g·mol-1= 11.7 g

4 盲点4——知识情境

在情境教学和任务型教学中，我们都会人为地控制输入知识，使学生在“情境”中操练或在“任务”中“感知、体悟”。但教师在教学中设置的情境必须真实，脱离真实情境并简化所学知识，往往只能达到刻板的、不完整的、肤浅的理解。保证学习情境真实，学生主体构建的知识才可靠。在对物质的量浓度概念进行加固理解时，设计了如下一道题：

问题：16.0 g CuSO4加入1 L水中，问：所得溶液的物质的量浓度是多少？

教师的答案是0.1 mol·L-1（笔者认为如果情境真实，也应该是0.100 mol·L-1）。计算过程没有值得讨论的，关键是问题的情境值得商榷。配制一定物质的量浓度的硫酸铜溶液，我们一般用胆矾晶体。因为无水硫酸铜为白色或灰白色粉末，在空气中极易吸收水分，吸湿性很强，无水硫酸铜要储于干燥库房中。而胆矾是硫酸铜结晶物，以CuSO4·5H2O形式存在，不会和空气中的水分子结合，配制溶液的时候误差较小，所以都是以胆矾来配制硫酸铜溶液，而实验室中保存的硫酸铜都是以胆矾形式在保存。如果要用无水硫酸铜配制，还需将硫酸铜晶体先加热脱水。可见配制一定物质的量浓度的硫酸铜溶液，如果用无水硫酸铜，一是不简便，二是误差大。

没有任何一节课是完美无暇的，对它们进行系统的回顾、梳理，并对其作深刻的反思、探究和剖析，“思之则活，思活则深，思深则透，思透则新，思新则进。”

参考文献：

[1]田长明.化学教师：请唱出属于自己的“青花瓷”[J].化学教学，2011，（2）：20~21.

[2]田长明.试题分析——讲评之中见真功[J].化学教学，2011，（5）：23~24.