俯視、仰視在化學(xué)測(cè)量中所得數(shù)據(jù)原理分析

張志民

【摘 要】量筒、滴定管測(cè)量液體體積及配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)容量瓶的定容都會(huì)遇到俯視或仰視讀數(shù)數(shù)據(jù)分析，運(yùn)用圖示法即光路圖分析所得數(shù)據(jù)與正確數(shù)據(jù)的大小關(guān)系，可以使問(wèn)題直觀化，使學(xué)生更易理解與掌握。

【關(guān)鍵詞】仰視讀數(shù)；俯視讀數(shù)；圖示法；數(shù)據(jù)分析

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的分析又是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量液體體積時(shí)用到量筒或滴定管及配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)容量瓶的定容都會(huì)遇到俯視或仰視讀數(shù)數(shù)據(jù)分析。如果把這三個(gè)問(wèn)題單個(gè)給學(xué)生講，學(xué)生能夠理解也容易識(shí)記，但如果把這三者都學(xué)習(xí)后三個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題匯聚起來(lái)，變成了學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中極易混淆而出錯(cuò)率較高的問(wèn)題。

學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，往往采用機(jī)械記憶的方式，當(dāng)下效果還算不錯(cuò)，但時(shí)間長(zhǎng)了就又混淆一起說(shuō)不清了。如果能從原理上分析特別是從光路圖方面加以分析和點(diǎn)撥，不但可以降低學(xué)生學(xué)習(xí)中的記憶任務(wù)，而且能從根本上對(duì)它們加以區(qū)分，使之不易混淆，也可一勞永逸。

量筒與滴定管在數(shù)據(jù)讀取中具有共同之處，但由于構(gòu)造上的差異所以不管是俯視還是仰視二者的結(jié)果是不同的。而容量瓶又與前二者讀數(shù)存在明顯的差異。下面我們主要通過(guò)光路圖來(lái)加以分析。

一、量筒與滴定管

讀數(shù)特點(diǎn)：都是通過(guò)液面確定刻度線的高低，即視線直接看到凹液面的最低處，此時(shí)視線與管壁的交點(diǎn)就是讀出體積（即讀數(shù)）。如下圖：

甲為仰視讀數(shù)，乙為俯視讀數(shù)，丙為平視讀數(shù)。顯然，只有丙是正確的操作。那么甲、乙這種錯(cuò)誤的操作其讀數(shù)和正確的讀數(shù)相比是偏大還是偏小，這又與它們的構(gòu)造特點(diǎn)有關(guān)，即量筒與滴定管是不同的。

1.量筒

量筒的構(gòu)造特點(diǎn)：“0”刻度在最下面（當(dāng)然實(shí)際上量筒上是沒(méi)有“0”刻度的）

如果俯視讀數(shù)，如下圖：

通過(guò)光路圖可知，俯視讀數(shù)比正確讀數(shù)偏大。

②如果仰視讀數(shù)，如下圖：

通過(guò)光路圖可知，仰視讀數(shù)比正確讀數(shù)偏小。

這種分析適用于讀取量筒中已有液體的體積。

2.滴定管

滴定管的構(gòu)造特點(diǎn)：“0”刻度在最上面，這和量筒剛好相反，因此俯視或仰視讀數(shù)的結(jié)果與量筒剛好相反，分析如下：

如果俯視讀數(shù)：

通過(guò)光路圖可知，俯視讀數(shù)比正確讀數(shù)偏小。

②如果仰視讀數(shù)：

通過(guò)光路圖可知，仰視讀數(shù)比正確讀數(shù)偏大。

二、容量瓶

容量瓶在定容時(shí)也會(huì)存在俯視和仰視的問(wèn)題，但原理又和量筒、滴定管有所不同。

讀數(shù)特點(diǎn)：通過(guò)刻度線確定液面的高低，即視線要先通過(guò)刻度線，然后再到凹液面的最底處，此時(shí)凹液面的位置便是定容的位置。

1.俯視定容，如下圖

通過(guò)以上分析可知，由于俯視定容使液體實(shí)際體積偏小。

2.仰視定容，如下圖

通過(guò)光路圖分析可知，由于仰視定容是液體實(shí)際體積偏大。

這種情況等同于用量筒量取一定體積的液體。

由此可見(jiàn)，視線最終都看到凹液面的最底處，由于儀器的構(gòu)造及讀數(shù)的特點(diǎn)不同，因此不管是俯視還是仰視最終導(dǎo)致結(jié)果的不同的，但只要通過(guò)光路圖仔細(xì)加以甄別，是不難弄清楚的。