淺析中學(xué)化學(xué)常見計量儀器的使用

摘 要：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗是化學(xué)的靈魂。熟練掌握中學(xué)化學(xué)的各種化學(xué)儀器使用與操作是做好化學(xué)實驗的前題，也能培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。下面就中學(xué)化學(xué)中一些常見的計量儀器的使用與注意事項，以及在實驗中的誤差分析淺析一下。

關(guān)鍵詞：計量儀器；實驗誤差；誤差分析

中學(xué)化學(xué)中常見的計量儀器主要有托盤天平、量筒、容量瓶、滴定管等。下面一一進(jìn)行分析：

1 托盤天平（精密度要求不高的稱量，能準(zhǔn)確到0.1g）

1.1 使用注意事項

1）稱量前天平要放平穩(wěn)，游碼放在刻度尺的零處，調(diào)節(jié)天平左、右的平衡螺母，使天平平衡。

2）稱量時把稱量物放在左盤，砝碼放在右盤。砝碼要用鑷子夾取，先加質(zhì)量大的砝碼，再加質(zhì)量小的砝碼。

3）稱量干燥的固體藥品應(yīng)放在紙上稱量。

4）易潮解、有腐蝕性的藥品（如氫氧化鈉），必須放在玻璃器皿里稱量。

5）稱量完畢后，應(yīng)把砝碼放回砝碼盒中，把游碼移回零處。

1.2 誤差分析

配制一定溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液和配制一定物質(zhì)的量濃度溶液及稱量一些物質(zhì)的質(zhì)量常用到托盤天平。下面以配制一定物質(zhì)的量濃度溶液為例分析，其誤差主要有這幾方面：

2 量筒（用來量度液體體積，精確度不高）

2.1使用注意事項

1）能加熱和量取熱的液體，不能作反應(yīng)容器，不能在量筒里稀釋溶液。

2）液時，量簡必須放平，視線要跟量簡內(nèi)液體的凹液面的最低處保持水平，再讀出液體體積。

3）量取已知體積的液體，應(yīng)選擇比已知體積稍大的量筒，否則會造成誤差過大。如量取15mL的液體，應(yīng)選用容量為20mL的量筒，不能選用容量為50mL或100mL的量筒。

4）量取液體時應(yīng)在室溫下時行。

2.2 誤差分析

量筒在中學(xué)化學(xué)實驗中用的比較多的化學(xué)儀器之一，主要在量取溶液的體積，如在一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制，在量氣裝置中氣體的量取中均用到到量筒。如下例：實驗室用98.0%密度為1.840g/cm3的濃H2SO4溶液配制500ml 0.500mol/L H2SO4溶液。其主要誤差是讀數(shù)引起的：

1）定量讀數(shù)時，就是我們在量取規(guī)定體積的溶液。如在配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的中。正確操作時眼睛應(yīng)與刻度平視，眼睛的視線注視刻度的同時，邊滴加溶液，當(dāng)量筒中的溶液的凹液面的最低處與眼睛和刻度在一條直線上時，就停止滴加溶液，此時三點在一直線上。而如果仰視刻度，就會使溶液的凹液面的最低處處于正確位置之上，導(dǎo)致滴加液體過多，在一定物質(zhì)的量濃度溶液配制中，溶質(zhì)的量就偏大，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度就會偏高。如果俯視，結(jié)果就會偏低。

2）未定量讀數(shù)時，就是說我們在量取未知體積的液體，而要求讀出未知液體的體積。正確讀數(shù)是眼睛平視，讀出眼睛與溶液的凹液面的最低處成一直線時與量筒相交點的量筒上的刻度。如果仰視，同樣讀出眼睛與溶液的凹液面的最低處成一直線時與量筒相交點的量筒上的刻度，這樣讀出的刻度是比正確讀數(shù)是偏小了。如果俯視，結(jié)果就會偏大了。

3 容量瓶

用于準(zhǔn)確配制一定體積和一定濃度的溶液。使用前檢查它是否漏水。

1）使用注意事項：

a.只能配制容量瓶上規(guī)定容積的溶液。

b.容量瓶的容積是在20℃時標(biāo)定的，

轉(zhuǎn)移到瓶中的溶液的溫度應(yīng)在20℃左右。

2）誤差分析：

原理：（M-溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量，配制某種溶液時是定值）

根據(jù)配制原理，要分析該實驗中的誤差，必正確認(rèn)識到錯誤的操作是影響了溶質(zhì)的量還是溶液的體積。物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的量（nB）成正比，與溶液體積V（aq）成反比。分析定容時仰視和俯視，其分析如下：正確操作時眼睛應(yīng)與刻度線平視，眼睛的視線應(yīng)注視刻度線的同時，邊用膠頭滴管滴加溶液，當(dāng)容量瓶細(xì)頸中的溶液的凹液面的最低處與眼睛和刻度線在一條直線上時，就停止滴加溶液，此時三點在一直線上。而如果仰視刻度，就會使溶液的凹液面的最低處處于正確位置之上，導(dǎo)致滴加液體過多，在一定物質(zhì)的量濃度溶液配制中，溶液的體積的量就偏大，其所配溶液物質(zhì)的量濃度就偏低；如果俯視，結(jié)果就會偏高。

4 滴定管

用于準(zhǔn)確量取一定體積液體的儀器。帶玻璃活塞的滴定管為酸式滴定管，帶有內(nèi)裝玻璃球的橡皮管的滴定管為堿式滴定管。

4.1 使用注意事項

1）酸式、堿式滴定管不能混用。

2）25mL、50mL滴定管的估計讀數(shù)為±0.01mL。

3）裝液前要用洗液、水依次沖洗干凈，并要用待裝的溶液潤洗滴定管。

4）調(diào)整液面時，應(yīng)使滴管的尖嘴部分充滿溶液，使液面保持在“0”或 “0”以下的某一定刻度。讀數(shù)時視線與管內(nèi)液面的最凹點保持水平。

4.2 誤差分析

滴定管的0刻度在上，而大刻度在下面，還有一段體積沒有刻度顯示。在中和滴定的實驗中，錯誤的操作對實驗結(jié)果會有不同的影響，學(xué)生分析誤差時可能不知從何著手。分析誤差時應(yīng)注意思維的有序性，首先依題意列出相關(guān)計算式，再區(qū)別不變量和變化量，然后抓住變化量對實驗結(jié)果的影響進(jìn)行實際分析。

c堿=（c酸×V酸）/（V堿×n）或c待=（c標(biāo)×V標(biāo)）/（V待×n）

（n表示酸堿反應(yīng)的物質(zhì)的量之比）

在實際計算時，標(biāo)準(zhǔn)液濃度和待測液體積是已知數(shù)據(jù)，是不變量。滴定管中所消耗的標(biāo)準(zhǔn)體積V標(biāo)隨不同操作而發(fā)生變化。從上式可知V標(biāo)與c待成正比。V標(biāo)增大的操作會使所計算出待測液濃度都偏大，反之偏小。

參考文獻(xiàn)：

《化學(xué)》必修1和必修2，普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書，人民教育出版社。

作者簡介：胡牧野（1979-），男，漢族，湖南洞口人，本科，研究方向：化學(xué)教育。