变质样品的纯度测定的探究，本文主要内容关键词为：纯度论文,样品论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
定量测定是继定性分析后，对物质的有关组分含量测定的一项重要内容，是研究物质变化规律获得理性结论的主要手段，也是上海“二期课改”高三化学新教材中重点强化的内容之一，更是高三实验专题教学应关注的重点和难点。
教师以宇航员供氧问题为情境，以对部分变质的
的纯度测定为课题，通过实验方案设计、交流分析、评价来组织探究教学。课前，教师要求全体学生都要进行实验设计，在已有化学知识和实验技能的基础上，通过类比、迁移、重组等思考方法，设计出恰当的实验方案以解决
样品纯度测定问题。课内，教师引导并组织学生开展实验设计方案交流，鼓励学生间互相讨论、质疑、反思，并对不同实验方案进行分析、评价等，最终使学生了解定量实验设计的基本步骤，学习定量实验的基本方法，提高对实验设计方案的评价和创造性解决实际问题的能力。
探究过程如下：
一、联系生活实际，创设问题情境
［媒体演示］ 航天飞船升空和宇航员在舱内活动的情境
［师］ 宇航员所在的轨道舱和返回舱都是密封的空间，如何解决对宇航员供氧的问题？请思考：在学过的化学物质中有哪些物质可以产生氧气的？
［生］ 双氧水、过氧化钠、氯酸钾等
［师］ 为此，有的科学家曾提出了用“金属过氧化物处理系统”来供氧
［媒体演示］ 金属过氧化物处理系统的结构示意图
（通过联系生活实际的问题情境创设，激发学生的学习兴趣，使学生产生解决实际问题的学习愿望。）
二、提出研究课题，了解一般步骤
［师］ 在金属过氧化物处理系统中，对其纯度是有要求的。如果金属过氧化物不纯，既增加了飞船的载重负荷，也降低了供氧效能，直接威胁着宇航员的生命。
［教师出示过氧化钠样品］
［师］ 过氧化钠露置在空气中容易发生变质，如何检验过氧化钠是否已经变质？
［生］ 取少量样品，加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则说明过氧化钠样品变质。
［师］ 变质的程度如何呢？这就需要通过某种定量实验的方法加以测定。
这节课我们研究的课题是：“已部分变质的的纯度测定”设计定量实验的一般步骤是：
（在实验课题方案交流之前，教师引导学生从以往习惯于定性分析到能自己提出定量实验的课题，逐步培养学生从定性到定量的化学思想方法。同时，教师又指导学生了解定量实验设计的一般步骤，使学生对定量实验的设计有思路、有方法、有步骤）
三、交流实验方案，优化实验设计
［师］ 请同学交流各自的实验设计方案，也请其他同学一起分析方案是否科学、合理，共同来优化实验设计。以下就是学生的部分实验设计方案的内容。
1.学生方案1
［讨论与评价］
(1)沉淀要进行充分洗涤，如何证明沉淀已经洗涤完全？
(2)沉淀要转移完全、烘干后称量。
(3)试剂选择用
好，可以防止可能产生微溶的
而影响沉淀质量。
(4)沉淀的称量应用精密度高的电子天平，并准确读数，防止称量过程中产生误差。
(5)沉淀过滤、转移、洗涤操作过程容易引起实验误差。
2.学生方案2
［讨论与评价］
(1)要驱赶装置内残留的空气，防止空气中
对实验测定的影响。
(2)尽量使反应产生的完全被碱石灰吸收，可鼓入空气、
等不被碱石灰吸收的气体，但需要再接一个吸收空气中和
的装置。
(3)盐酸有挥发性建设议改用稀硫酸。
(4)要防止空气中的和进入碱石灰，应在碱石灰干燥管后再接一个碱石灰干燥管。
(5)要控制反应速度，不能太快也不能太慢，使气体吸收完全。
(6)碱石灰干燥管前后称量一定要精确。
［装置改进］
也可用广口瓶内装有NaOH溶液代替U型管，用此U型管取代后面第一个干燥管。
3.学生方案3
［讨论与评价］
(1)加适量水溶解样品后，没有采取任何措施使与水完全反应，理论上该反应分两步进行：
、
不会短时间内完全分解，若本实验氧气不能全部释放完，将对气体体积测量带来影响。耗时较长且由于分解不完全而产生较大实验误差。
(2)发生反应是在非标准状况下，应测定温度，并进行换算。
(3)会部分溶解在水中，用排水法测定会产生误差，可改用排饱和
，溶液方法来测定体积。
(4)可以直接用量筒来代替试管，直接读取气体体积。更精确测定，可改用测气管，以减少产生误差。
［装置改进］
4.学生方案4
［讨论与评价］
(1)
放出速度太慢且不完全，类似方案3由于
分解不完全带来的较大实验误差。
(2)实验装置中不需要用浓硫酸来干燥。
(3)是否需要排尽装置内的气体？不需要，气体不会对实验造成误差。
(4)应使导管内充满水，以减少实验误差。
［装置改进］
（选择反应原料比较经济、实验装置设计比较简单，但不够严密，是较多学生所设计的实验方案。）
5.学生方案5
［讨论与评价］
(1)称量反应后溶液与烧杯质量需待氧气释放完全后进行，但是放出速度太慢且不完全，类似方案3由于分解不完全带来较大实验误差。
(2)烧杯、样品和水的总质量无法称量，因为在加水的同时反应就已经开始了，反应0时刻读数是读不到的，建议测定室温，查阅此温度下的水的密度ρ，并用滴定管（或移液管）精确量取水的体积。
(3)为了避免实验误差，最后两次的读数要达到相同，称量至恒重。
（本实验设计实验装置简单，实验操作简便，但需待氧气释放完全，耗时较长。类似高考实验题也曾出现过，有必要分析并加深学生对重量法进行定量实验测定的认识。）
6.学生方案6
［讨论与评价］
(1)加水溶解样品后需待氧气释放完全，再进行滴定，但放出的速度太慢且反应不完全。
(2)建议在加水反应后增加一步：配制一定体积的溶液，然后取出其中的一定量溶液进行滴定。
(3)由于
是二元弱酸，会影响测定结果。
(4)实验中需进行多次滴定后取平均值，以减少实验误差。
（两者之和不等于1。在中学阶段，滴定实验尚停留在单指示剂酸碱中和的水平上，对其他类型的滴定和双指示剂法滴定了解甚少，通过学生滴定方案的交流探讨和教师分析双指示剂滴定的流程，学生进一步认识滴定法是一种常用的操作简便、精确可靠的重要定量测定方法。）
上述六个方法归纳起来为两大类，一类是测定变质样品中
的含量等。还有的学生选用了不同的实验装置来完成实验，在此不一一罗列。