试误建构在分析化学的运用

试误建构在分析化学的运用 试误建构在分析化学的运用 试误建构在分析化学的运用 文章来源自教育网

1试误,建构“量”的概念 2试误,建构“度”的意识 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,发现滴定终点有不同颜色变化,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溶液加入量为横坐标,对应溶液的pH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HCl,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,如酚酞、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,其突跃范围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酞、甲基橙、甲基红等作指示剂,但还要兼顾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,常选用酚酞作指示剂。

(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20~30mL时,指示剂用量为1~4滴,并不是加得越多越好。教学中有意识地引导学生“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,凝聚于分析化学中的“量”“度”“理”的知识与道理才能转化为学生个体的能力。

正如科学家波普尔所说“错误中往往孕育着比正确更丰富的发现和创造因素,发现的方法就是主要的方法”[3]。因此,在“尝试错误”的过程中,引导学生全方位、多角度思考,使学生思考方法不断优化,学会合理地调整思维方向,提高分析思维的准确性和灵活性,从而成长为一名出色的分析工。