“三點一線法”在中學化學實驗中的應用

周愛林

教學中發(fā)現(xiàn)學生對俯視或仰視儀器導致測定結果偏大或偏小這類問題弄不清楚，現(xiàn)以三種玻璃儀器的使用和讀數(shù)為例分述并小結。

要徹底解除學生這方面的疑惑，教學中應首先讓學生注意以下幾點：

1.對于量筒和滴定管來說：首先要將讀數(shù)和量取區(qū)別開來。讀數(shù)是液體一定，視線不同讀出的結果是不同的。量取則是刻度一定，視線不同量出的結果也不同。但無論是讀數(shù)還是量取，視線都應與量筒或滴定管內凹液面的最低處保持水平，否則就會出現(xiàn)誤差。

2.永遠遵循三點一線：即眼睛、刻度、液面的最低點共直線。

3.注意量筒和滴定管的刻度特征不同：量筒的刻度下小上大，而滴定管的刻度下大上小。

一、量筒

量筒用于量取一定量體積液體的儀器。在量液體時，要根據(jù)所量的體積來選擇大小恰當?shù)牧客玻ǚ駝t會造成較大的誤差），讀數(shù)時應將量筒垂直平穩(wěn)放在桌面上，并使量筒的刻度與量筒內的液體凹液面的最低點保持在同一水平面。

對于量筒的讀數(shù)誤差常見的兩種情況分析如下：

1.讀量筒中液體的體積（讀數(shù)問題）

方法：眼睛、刻度、液面的最低點共直線，眼睛看著凹液面的最低點，即眼睛和凹液面的最低點連線，與管壁的刻度相交處即你的讀數(shù)；

讀數(shù)誤差導致的結果：如圖1所示，因為量筒的刻度是下小上大由圖示易發(fā)現(xiàn)：讀數(shù)時，若仰視則讀數(shù)偏小；若俯視則讀數(shù)偏大。

【例1】量筒里有10.0 mL水，某同學俯視讀數(shù)，結果如何？

分析：因俯視讀數(shù)偏大，故讀數(shù)結果大于10.0 mL。（讀數(shù)問題）

2.量取一定體積的液體（體積問題）

方法：眼睛、刻度、液面的最低點共直線，但眼睛看著刻度，即眼睛與刻度連線，此時的延長線即液面的最低點。

俯視和仰視導致的結果：如圖2所示。又因為量筒的刻度是下小上大，由下圖2所示發(fā)現(xiàn)：讀數(shù)時仰視實際量取的液體體積偏大，俯視則體積偏小。

【例2】量筒里有一定量的水，某同學俯視為10.0 mL，筒內水實際體積為多少？

分析：因俯視讀數(shù)偏大，故量筒內的水實際小于10.0 mL。（體積問題）

二、滴定管

滴定管讀數(shù)時視線必須與液面保持在同一水平面上。滴定管可以垂直地夾在滴定管夾上，也可以用手拿滴定管上部無刻度處。不管用哪一種方法讀數(shù)，均應使滴定管保持垂直。對于無色或淺色溶液，應以溶液凹液面最低點為準；對于深色凹液面溶液，應讀凹液面上沿。正確的讀數(shù)方法是：眼睛視線應與管中的凹液面上沿（或下沿）處于同一水平面上[圖3（a）]?！八{帶”滴定管中溶液的讀數(shù)與以上方法不同，無色溶液有兩個相交凹液面于滴定管藍線的某一點，讀數(shù)時視線應與此點在一條直線上[圖3（b）]；有色溶液應使視線與液面兩側的最高點相切。另外，可用黑色讀數(shù)卡協(xié)助讀數(shù)[圖3（c）]。

中學階段主要考查無色或淺色溶液的讀數(shù)誤差問題，具體分析如下：

1.讀滴定管中液體的體積（讀數(shù)問題）

方法：眼睛、刻度、液面的最低點共直線，眼睛看著凹液面的最低點，即眼睛和凹液面的最低點連接，與管壁的刻度相交處即你的讀數(shù)；

俯視和仰視導致的結果：如圖4所示。又因為滴定管的刻度是下大上小。由圖4發(fā)現(xiàn)：仰視體積偏小，俯視體積偏大。

2.用滴定管量取一定體積的液體（體積問題）

方法：眼睛、刻度、液面的最低點共直線，但眼睛看著刻度，眼睛與刻度連線，此時的延長線即液面的最低點，俯視和仰視導致的結果：若調整液面時讀數(shù)正確，第二次讀數(shù)時仰視或俯視，又因為滴定管的刻度是下大上小。如圖5所示：第二次讀數(shù)時仰視實際量取的液體體積偏小，俯視則體積偏大。如下圖5所示：

【例3】若用某儀器測量一定體積的液體時，平視讀數(shù)為N mL，仰視讀數(shù)為X mL，俯視讀數(shù)為Y mL.若X>N>Y，則使用的儀器可能是（ ）

A.滴定管 B.量筒

【分析】仰視讀到的是正確讀數(shù)下方的數(shù)，俯視讀到的是正確讀數(shù)上方的數(shù)。越往下數(shù)越大，應是滴定管。

三、容量瓶

容量瓶，是一種細頸梨形平底的容量器，帶有磨口玻塞，頸上有標線，表示在所指溫度下液體液體凹液面與容量瓶頸部的標線相切時，溶液體積恰好與瓶上標注的體積相等。

對于配制一定體積、一定物質的量濃度溶液的實驗中，在定容這一步驟中涉及仰視、俯視實驗結果偏大或偏小的問題。

方法：眼睛、刻度、液面的最低點共直線，但眼睛看著刻度，眼睛與刻度線連線，此時的延長線即液面的最低點俯視和仰視導致的結果：如圖6所示。仰視使所配制溶液的濃度偏低，俯視則偏高。如下圖6所示：

通過“三點一線”法學習學生可以輕松掌握高中化學實驗中有關讀數(shù)誤差的問題。

編輯 馬燕萍