基礎化學實驗中“量”的重要性

董麗平

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）03-0262-01

1.前言

化學是一門實驗學科，實驗是化學的基礎，基礎化學實驗課作為中學生或大學化學專業(yè)學生的必修課程，其目的是培養(yǎng)學生掌握化學實驗方法和基本操作技能，通過實驗使學生加深對化學理論課的基本概念、基礎知識、化學元素及其化合物的性質(zhì)及反應性能的理解，對化合物制備、分離、提純和鑒定方法的掌握，逐步學會準確地觀察和分析化學反應現(xiàn)象及處理數(shù)據(jù)，以樹立準確的"量"的概念，進而獲得必要的感性認識，驗證和鞏固所學化學理論知識，以提高學生理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力。

由此看來，如何使學生在基礎化學實驗中逐步樹立準確的"量"的概念顯得非常重要。

2."量"的概念

量，從意義上可以理解為數(shù)的多少，如數(shù)量、質(zhì)量等。

根據(jù)第十一屆國際計量大會（1954年）和第十四屆計量大會（1971年）的決議，將長度﹑質(zhì)量﹑時間﹑電流強度﹑熱力學溫度﹑物質(zhì)的量和發(fā)光強度這七個量定義為基本量，并采用這七個量的單位為"實用單位制"的基本單位，這七個單位分別是：米﹑千克﹑秒﹑安培﹑開爾文﹑摩爾和坎德拉，它們在量綱上是彼此獨立的，將這七個國際單位稱為基本單位。

在化學實驗中，"量"不僅表示了"容量""質(zhì)量"，還表達了這個量的精度。

3.基礎化學實驗中如何樹立準確的"量"的概念

基礎化學實驗中，樹立準確的"量"的概念是化學實驗獲得成功、實驗效率得以提高、節(jié)約試劑（藥品）的先決條件之一，那么，如何樹立準確的"量"的概念？

化學實驗中，細心、認真是相當必要的，但我們也必須明白什么情況下要準確操作，什么情況下可以近似操作，即"該粗則粗，該細則細"。具體可以呈現(xiàn)在以下幾點原則中：

（1）稱量物質(zhì)和量取液體稱量時，如準確度要求0. 1g ，可用臺稱。在稱取基準物質(zhì)（硼砂、無水Na2CO3） 時，準確度要求0. 0001g ，可用分析天平，一定要稱準?？梢韵却址Q，然后準確稱量，以節(jié)約時間。

在量取液體時，粗略量取一定體積液體可用量筒或量杯；如需準確量取或移取溶液，應用移液管、吸量管或滴定管，此時要特別注意準確量取。

另外，一般從有效數(shù)字上也可以對稱量藥品或量取液體的"量"的準確度作出判斷。如：稱取2g NaOH ，用臺稱粗稱即可，而稱量0. 5000g K2Cr2O7 ，就需要用分析天平準確稱量。量取20mL 水或10mL pH = 10 的HAc2NaAc 緩沖溶液，用量筒粗略量取即可；而量取25. 00mL 標準溶液，需用移液管準確量取。

（2）配制溶液。一般配制（如0. 1mol/ L NaOH溶液） 不需要十分準確，配制時固體試劑用臺稱稱量，稱量的器皿通常用表面皿或燒杯，液體試劑及溶劑用量筒量取。

配制基準物質(zhì)（如硼砂標準溶液） 要用分析天平稱取一定量的基準試劑，溶于適量水中，再定量轉(zhuǎn)移到容量瓶中，用水準確稀釋至刻度。

（3）滴定。開始滴定時，速度可稍快，速度約為10mL/ min ，即3～4 滴/ s。接近終點時，速度放慢，逐滴加入，每加一滴搖一下，最后是每加半滴搖一下錐瓶，直至溶液出現(xiàn)明顯的顏色變化為止。

根據(jù)反應進程，不斷控制滴入量的大小。

總之，在基礎化學實驗中，從稱量、配制、量取、轉(zhuǎn)移溶液到溶液滴定，隨時會遇到"量"的處理問題，如果能樹立準確的"量"的概念，即該"粗"則"粗"，該"細"則"細"，將上述原則熟練運用到實驗過程中，就可以大大節(jié)約實驗時間，提高效率，收到事半功倍的效果。

4.忽略準確的"量"的概念所帶來的后果

在基礎化學實驗中，如果沒有樹立準確的"量"的概念，一方面，這樣很容易導致實驗結(jié)果不準確甚至完全錯誤，另一方面，使得實驗效率無法提升，另外，還造成了化學藥品浪費，甚至還有可能造成危險，以下將對這幾個方面一一進行闡述。

4.1 導致實驗結(jié)果不準確甚至完全錯誤。在有些實驗中，如果忽略"量"的存在且沒有按照正確的實驗方法方法來進行，那么實驗結(jié)果將會不準確甚至完全錯誤，例如有一個實驗：

"在5滴0.1 mol/L AgNO3溶液中逐滴加入Na2S2O3溶液直至過量。根據(jù)上述實驗，說明Na2S2O3的性質(zhì)。"

此實驗關(guān)鍵步驟有兩點：一是取好AgNO3溶液后一定要一滴一滴地加入Na2S2O3溶液；二是每加入一滴Na2S2O3溶液后一定要振蕩試管，使其反應充分。應該看到的實驗現(xiàn)象是：加入1滴Na2S2O3溶液后有白色沉淀生成，隨著Na2S2O3溶液的加入沉淀溶解呈無色溶液。如果沒有嚴格按照這兩點去做，那么只能得到"加入Na2S2O3溶液后溶液沒有發(fā)生變化"的結(jié)論。

4.2 使得實驗效率無法提升。實驗是化學的基礎，基礎化學實驗過程中要求具備認真的態(tài)度是相當必要的，但有些人由于沒有樹立準確的"量"的概念，在整個實驗過程中，對什么時候應準確操作，什么情況下可近似操作，心中無數(shù)，以至于在整個實驗過程中，每個步驟均心翼翼地準確操作，不敢相差毫厘，結(jié)果造成實驗時間拖得很長、效率低下，在規(guī)定時間內(nèi)難以按時完成實驗任務，進而嚴重影響實驗效果。

其實，由于各種分析方法所能達到的準確度不同，使用各種不同精度的儀器所帶來的誤差也不同。因此，應根據(jù)具體情況要求，設法使分析結(jié)果達到一定的準確度，而又能滿足其允許誤差范圍內(nèi)即可。

4.3 其它后果?；瘜W實驗是化學教育中最具有魅力的一部分，但化學實驗具有一定的危險性，因為很多化學藥品具有很大的潛在危險。例如一些實驗非常劇烈，但試劑量小并無危險，用量稍大便會發(fā)生危險。如鈉和水反應要求取用一粒綠豆大的鈉投入水中，不可違反。再如用小蘇打和濃硫酸反應做二氧化碳的滅火實驗。如果用量太大，產(chǎn)生氣體壓強過大，會沖開膠塞，噴出酸液燒壞衣服，腐蝕操作者的手或者其它身體部位。所以在實驗過程中一定要有"量"的概念，一定嚴格控制藥品用量，寧少勿多。

5.結(jié)語

本文從量的概念入手，講述了如何在基礎化學實驗中樹立準確的量的概念，還闡述了忽略準確的"量"的概念所帶來的后果，對正在接受教育的中學生或大學生如何在化學實驗中樹立準確的"量"的概念有一定的指導意義。