淺談“光度法測(cè)定鐵”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的指導(dǎo)措施

李其華 雷春華 曾立華 劉利民 曹小妹 馮志明

【摘 要】采用“問(wèn)題導(dǎo)入式”預(yù)習(xí)“鄰二氮菲分光光度法測(cè)定鐵”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將教師預(yù)備試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采取“圖表三步法”進(jìn)行處理，指導(dǎo)學(xué)生正確繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)并對(duì)其充分利用。

【關(guān)鍵詞】光度法測(cè)定鐵；數(shù)據(jù)處理；標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

中圖分類(lèi)號(hào)： O657.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）13-0180-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.083

“鄰二氮菲分光光度法測(cè)定鐵”是一個(gè)經(jīng)典的化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[1，2]，無(wú)論是移液管、吸量管和容量瓶的使用，分光光度計(jì)的操作，還是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，都能讓學(xué)生在充分理解分光光度法原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升規(guī)范操作的動(dòng)手能力、數(shù)據(jù)處理時(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。針對(duì)學(xué)生以往常犯錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)教師利用翻轉(zhuǎn)課堂模式[3]等進(jìn)行教學(xué)改革探索，效果明顯?；谝虿氖┙痰脑瓌t，本文主要針對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)差、閱讀理解能力相對(duì)薄弱的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理尤其是標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制方面存在的問(wèn)題，談?wù)劜扇〉膽?yīng)對(duì)指導(dǎo)措施。

1 “問(wèn)題導(dǎo)入式”預(yù)習(xí)

針對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，實(shí)驗(yàn)前一周給學(xué)生提出如下思考題：

（1）如何繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)？標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)橫坐標(biāo)的含義是什么？

（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制時(shí)，5個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)加上坐標(biāo)原點(diǎn)如何連接為直線(xiàn)？

（3）直線(xiàn)斜率（= 摩爾吸光系數(shù)ε，為什么？）如何求算？

（4）待測(cè)鐵試樣濃度如何確定？

課堂教學(xué)讓學(xué)生對(duì)光度法測(cè)定鐵的基本原理即Lambert-Bear定律A =εbc有一定的理解，但數(shù)據(jù)處理時(shí)仍有部分學(xué)生（化學(xué)基礎(chǔ)薄弱）存在不清楚標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)如何繪制？如何充分利用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)等問(wèn)題，通過(guò)“問(wèn)題導(dǎo)入式”進(jìn)行預(yù)習(xí)，有利于增強(qiáng)學(xué)生的閱讀理解能力。

2 “圖表三步法”數(shù)據(jù)處理

在充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，再細(xì)化指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制和充分利用。

第一步，整理繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：依據(jù)稀釋定律及實(shí)驗(yàn)室提供標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液濃度，要求學(xué)生將標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制所需數(shù)據(jù)進(jìn)行整理列于表1。

第二步：繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)以及充分利用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，又分為“三小步”。圖1-a為利用表1所列數(shù)據(jù)繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，為了簡(jiǎn)潔表達(dá)，調(diào)整橫坐標(biāo)為c（Fe2+）×102/mmol·L-1；在標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上選擇實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)A、B兩個(gè)非實(shí)驗(yàn)點(diǎn)（見(jiàn)圖1-b），計(jì)算直線(xiàn)斜率，即求得室溫13℃時(shí)三（鄰二氮菲）合鐵（Ⅱ）離子的摩爾吸光系數(shù)（吸收池厚度b= 1.0cm）；圖1-c則是根據(jù)待測(cè)鐵試樣稀釋后樣品測(cè)定的吸光度A1=0.458、A2=0.451，在標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上直接讀取c1、c2分別為0.040mmol·L-1、0.039，取平均值得c（Fe2+）=0.040mmol·L-1。

第三步：依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，正確表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（1）待測(cè)鐵濃度：考慮稀釋倍數(shù)，待測(cè)鐵濃度為：c（Fe2+）=0.040×5=0.20mmol·L-1

（2）室溫13℃、λmax=508nm時(shí)，三（鄰二氮菲）合鐵（Ⅱ）離子的摩爾吸光系數(shù)

ε=1.1×104L·mol-1·cm-1。

3 結(jié)語(yǔ)

利用QQ平臺(tái)和學(xué)校教室的多媒體設(shè)施，將實(shí)驗(yàn)“預(yù)習(xí)思考題”和“圖表三步法”處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的PPT提前分享給學(xué)生瀏覽，從湖南師大2017級(jí)臨床醫(yī)學(xué)和樹(shù)達(dá)臨床醫(yī)學(xué)兩個(gè)班的指導(dǎo)實(shí)踐來(lái)看，與以前相比，實(shí)驗(yàn)報(bào)告中數(shù)據(jù)處理的正確率明顯提升，尤其是樹(shù)達(dá)學(xué)院的學(xué)生，在標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制及其利用上的表現(xiàn)，讓實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師很有成就感。

【參考文獻(xiàn)】

[1]魏祖期，劉德育.基礎(chǔ)化學(xué)，北京：人民衛(wèi)生出版社，2013年3月，第8版.

[2]劉紹乾.基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2014年5月，第2版.

[3]王海霞，王婉秦，蒲敏等.翻轉(zhuǎn)課堂模式在光度法測(cè)定鐵實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用.大學(xué)化學(xué)，2017，32（6），13-17.