高职分析化学教学探讨

赵景波

摘要：探讨高职《分析化学》定量分析的教学方法，从物质中含量测定的准确性要求出发，提出定量分析“准” 字是该课程的教学灵魂，为了实现“准” 字，从仪器、水、试剂、方法、操作、数据六个方面加以论述和提出要求，并始终贯穿于理论和实践教学中。

关键词：高职；分析化学；定量分析

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）01-0106-03

“分析化学”是高职应用化工技术专业一门重要的专业基础课，学好这门课对学生毕业从事化学检验工及相关工作起着十分关键的作用。教好这门课，教师必须把握这门课的灵魂所在。“分析化学”包括定性分析和定量分析两部分，高职“分析化学”只讲述定量分析部分。定量分析是测定物质中有关成分的含量。含量测定的准确与否就是测定值与真实值的接近程度，也就是误差。其灵魂所在，就是一个 “准” 字，它始终贯穿于理论和实践教学中。

笔者在教学中始终围绕着“准”这个中心从以下方面来组织教学，以“准”为目标开展以任务驱动的教学方法和教学设计。“准”体现的几个方面，如图1所示。

仪器

知识要点 分析中的仪器包括两大类仪器，即仪器分析的仪器（通常为仪器分析的主要设备，如分光光度计、气相液相色谱仪、原子吸收光谱仪等等，该仪器为真正意义上的仪器，其使用主要依据仪器操作规程和使用说明，必要的技能还有化学分析中的标准溶液的配制）和化学分析中的一般仪器。化学分析中的仪器包含玻璃仪器和天平等仪器，按照用途可分为计量仪器和一般仪器。计量仪器有准确计量物质质量大小的分析天平和准确计量溶液体积大小的玻璃器皿移液管（吸量管）、容量瓶、滴定管三种。

教学设计与实施 为了在定量分析中达到“准”，教学中先从一般仪器如烧杯、三角烧瓶、量桶等玻璃仪器的用途说起。该类仪器计量上是大致的，但使用过程中不应引入新的杂质而产生误差，这就包括玻璃仪器的洗涤方法的教学。其次在准确计量溶液体积大小的玻璃器皿移液管（吸量管）、容量瓶、滴定管的教学中，一要把握仪器的洗涤；二要把握保证容量仪器的计量准确，即该三种容量仪器的校正方法；三要把握仪器使用过程中试液浓度的变化，包括移液管（吸量管）、滴定管洗涤后用试液置换润洗的方法和滴定管、容量瓶检漏方法。再者就是该三种仪器体积数字读出有效数字正确位数。对于定量分析天平的教学，由于现代科技的发展，电子天平基本上已取代了机械砝码光学天平和单盘精密天平。在电子天平的教学中把握电子天平与其他天平的显著区别是电子天平是采用电磁力平衡原理，重量通过传感器由电路最终通过数字显示出来。要使称量准确，电路必须预热30分钟以上才能达到稳定状态。再者就是称量方法，突出减量称量法的教学，学生能根据试样的密度大小，由体积判断质量的大小，减量操作应在三次达到所称的质量范围。

实验室用水

知识要点 相应的国家标准规定了实验室用水的质量，具有一定的级别，可视为用量最大的试剂。不同的分析方法有化学分析和仪器分析、常量分析和痕量分析等。为了达到“准”，要求使用不同级别的“分析实验室用水”。

教学设计与实施 教学中先从实验室用水的作用讲起，实验室用水包括玻璃器皿的洗涤、试剂的配制、溶液的稀释等。要得到各种规格用途的水，分析中做到“准”，在水的使用过程中要求不在分析操作中引入新的杂质。实验室用水必须要从源水中净化制得，源水通常为自来水。首先说明自来水中成分的主要杂质（电解质、有机物、颗粒物质、微生物、溶解气体），然后是如何净化自来水（源水），即实验室用水的制备，也就是实验室用水纯化方法，以及各种纯化方法的比较。这里要交待实验室用水的标准（规格）一、二、三级水及用途。

化学试剂

知识要点 定量分析实验用试剂按作用主要分为两大类：第一类为一般作用的试剂如调节酸度、分解试样、沉淀剂等，第二类为对纯度有严格要求的试剂如标准溶液的配制和标定的基准物质、常量分析用的分析纯试剂、微量及痕量分析用的高纯、光谱试剂等。

教学设计与实施 为了“准”，第一类试剂的使用原则是不应引入与试样相同的成分以使试样有效成分损失，第二类试剂则对于纯度有更加严格的要求，教学中从试剂的用途到试剂的分类和规格，以及试剂的选用路线讲述，同时强调试剂使用“就低不就高的原则”。

方法

知识要点 根据分析要求、分析对象、测定原理、试样用量与待测成分含量的不同及工作性质等，分析方法可分为许多种类。如定性分析、定量分析和结构分析；化学分析和仪器分析；无机分析和有机分析；常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析；例行分析和仲裁分析等。

教学设计与实施 对于一定量的试样选择什么分析方法，教学中先举例；如测定试样中Ca2+的含量，怎样测定？可用的方法有：（1）酸碱滴定法：Ca2+→CaCO3→Ca2+（加入过量HCl），以酚酞为指示剂，用NaOH标准溶液滴定过量HCl。（2）络合滴法：

Ca2++H2Y2-→CaY2-+2H+，在pH=10时，以铬黑T为指示剂，用EDTA直接滴定Ca2+。（3）氧化还原滴定法：Ca2+→CaC2O4→Ca2+（加入强酸）+H2C2O4，用KMnO4滴定H2C2O4来间接测量Ca2+。

2MnO4-+5C2O2-4+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。

（4）重量分析法：Ca2+→CaC2O4↓，经过滤、洗涤、干燥，用天平称量CaC2O4，再换算为Ca2+；（5）如果是微量的试样可选用仪器分析法。以上分析方法都可用，选用哪种方法？做到误差最小而快速简捷，这样一一来讲解各种分析方法的原理及优缺点，教学效果会更加显著。

操作

知识要点 定量分析的操作主要包括试样的采取和制备、试样的分解、重量分析基本操作、滴定分析基本操作、各种仪器设备的操作等，这部分内容着重是实践教学。endprint

教学设计与实施 教学中向学生说明为使分析结果准确无误，操作过程中怎样保证不引入新的杂质，又不会使待测物质损耗，化学反应完全，无副反应，化学计量点与滴定终点的重合等。再教学生各种分析方法的操作，如在硫代硫酸钠标准溶液标定中反应分两步进行：

1.第一步反应：

Cr2O2-7+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O

反应后产生定量的I2，加水稀释后用硫代硫酸钠标准溶液滴定；

2.第二步反应：

2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI

以淀粉为指示剂，当溶液变为亮绿色即为终点。为什么反应进行时要加入过量的KI和H2SO4，反应后又要放置在暗处10分钟？为什么第一步反应后，用Na2S2O3溶液滴定前要加入大量的水稀释？为什么淀粉指示剂要在滴定终点前加入？为什么淀粉指示剂不能长久保存？为什么标定硫代硫酸钠滴定中指示剂加入前要快滴慢摇，指示剂加入后要快摇慢滴？通过这个实例向学生一一讲解上述问题。每种操作实验应充分训练。在操作中指导，在失败中总结，培养学生每个实验都能独立完成，独立思考，这样会达到事半功倍的效果。分析化学是一门实践性很强的学科，学习的目的就是为了应用，因此操作训练这部分格外重要。高职实践教学要求课时不少于总课时的50%，笔者的教学实践操作占60%，很多操作要点都是在实验过程中讲解。

数据

知识要点 无论是数据的记录、分析运算还是最终报出定量分析的结果，任何一个环节都离不开数据。因此，在实际工作中经常遇到两方面的问题需要解决：一方面是怎样记录数据，哪些数据应保留、哪些应舍弃，运算得到的分析结果应保留几位数字，多余的位数应怎样处理；另一方面是怎样评价分析结果，方法的准确度、精密度如何，误差和偏差有多大。

教学设计与实施 教学中向学生讲明我们有正确的分析方法及严格完善的操作过程，那怎样记录操作中分析天平和滴定管、移液管、容量瓶的数字呢？记录几位数？怎样计算？计算结果取几位有效数字？在定量分析工作中，我们经常做多次平行的测定，然后求出平均值。但多次分析的数据是否都参加平均值的计算，有的偏差较大，能否舍去？这就需要我们科学判断。为解决这些问题，要求分析人员必须熟悉有关误差的基本理论，掌握实验数据的科学处理方法。这样来讲解定量分析中误差的概念，有效数字及运算规则，分析结果数据处理等内容。

以上是笔者这些年在分析化学中教学的一点体会，从六个方面阐述了定量分析的教学。化学检验中还有分析试样的采集与制备这个环节，由于高职“分析化学”没有涉及这方面内容，在此将不一一赘述。怎样教好一门课？学者专家都有完善的论述和理论，但笔者认为教好一门课要用心去教，首先要让学生了解该课程在所学专业中的地位和作用，本专业为什么开设该课程，学生怎样学好这门课；其次是教师怎样教好这门课，要把握这门课的精髓和灵魂所在，在分析化学定量分析教学中灵魂就是一个“准”字，也是这门课的精髓所在。按照这种教学思路和设计，在教学实施过程中取得了良好的教学效果，近三年我校应用化工技术专业毕业生参加国家职业技能鉴定中级化学检验工种通过率均为100%，在连续两届全国有色行业高职院校化学检验工技能大赛中取得了优异的成绩。

参考文献：

[1]刘珍.化验员读本（上）（第4版）[M].北京：化学工业出版社，2007.

[2]武汉大学.分析化学（上）（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2011.

[3]钟彤.分析化学（实训篇）[M].大连：大连理工出版社，2010.

[4]杨珊.关于分析化学实验教学的一点思考[J].渭南师范学院学报，2011（4）.

[5]樊靓.分析化学教学改革探讨[J].广东化工，2010（1）.

[6]黄昊文.分析化学课程教学改革与实践探析[J].当代教育理论与实践，2011（3）.

[7]尤思路.论分析化学实验教学改革[J].成都医学院学报，2007（1）.

（责任编辑：申小洁）endprint

教学设计与实施 教学中向学生说明为使分析结果准确无误，操作过程中怎样保证不引入新的杂质，又不会使待测物质损耗，化学反应完全，无副反应，化学计量点与滴定终点的重合等。再教学生各种分析方法的操作，如在硫代硫酸钠标准溶液标定中反应分两步进行：

1.第一步反应：

Cr2O2-7+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O

反应后产生定量的I2，加水稀释后用硫代硫酸钠标准溶液滴定；

2.第二步反应：

2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI

以淀粉为指示剂，当溶液变为亮绿色即为终点。为什么反应进行时要加入过量的KI和H2SO4，反应后又要放置在暗处10分钟？为什么第一步反应后，用Na2S2O3溶液滴定前要加入大量的水稀释？为什么淀粉指示剂要在滴定终点前加入？为什么淀粉指示剂不能长久保存？为什么标定硫代硫酸钠滴定中指示剂加入前要快滴慢摇，指示剂加入后要快摇慢滴？通过这个实例向学生一一讲解上述问题。每种操作实验应充分训练。在操作中指导，在失败中总结，培养学生每个实验都能独立完成，独立思考，这样会达到事半功倍的效果。分析化学是一门实践性很强的学科，学习的目的就是为了应用，因此操作训练这部分格外重要。高职实践教学要求课时不少于总课时的50%，笔者的教学实践操作占60%，很多操作要点都是在实验过程中讲解。

数据

知识要点 无论是数据的记录、分析运算还是最终报出定量分析的结果，任何一个环节都离不开数据。因此，在实际工作中经常遇到两方面的问题需要解决：一方面是怎样记录数据，哪些数据应保留、哪些应舍弃，运算得到的分析结果应保留几位数字，多余的位数应怎样处理；另一方面是怎样评价分析结果，方法的准确度、精密度如何，误差和偏差有多大。

教学设计与实施 教学中向学生讲明我们有正确的分析方法及严格完善的操作过程，那怎样记录操作中分析天平和滴定管、移液管、容量瓶的数字呢？记录几位数？怎样计算？计算结果取几位有效数字？在定量分析工作中，我们经常做多次平行的测定，然后求出平均值。但多次分析的数据是否都参加平均值的计算，有的偏差较大，能否舍去？这就需要我们科学判断。为解决这些问题，要求分析人员必须熟悉有关误差的基本理论，掌握实验数据的科学处理方法。这样来讲解定量分析中误差的概念，有效数字及运算规则，分析结果数据处理等内容。

以上是笔者这些年在分析化学中教学的一点体会，从六个方面阐述了定量分析的教学。化学检验中还有分析试样的采集与制备这个环节，由于高职“分析化学”没有涉及这方面内容，在此将不一一赘述。怎样教好一门课？学者专家都有完善的论述和理论，但笔者认为教好一门课要用心去教，首先要让学生了解该课程在所学专业中的地位和作用，本专业为什么开设该课程，学生怎样学好这门课；其次是教师怎样教好这门课，要把握这门课的精髓和灵魂所在，在分析化学定量分析教学中灵魂就是一个“准”字，也是这门课的精髓所在。按照这种教学思路和设计，在教学实施过程中取得了良好的教学效果，近三年我校应用化工技术专业毕业生参加国家职业技能鉴定中级化学检验工种通过率均为100%，在连续两届全国有色行业高职院校化学检验工技能大赛中取得了优异的成绩。

参考文献：

[1]刘珍.化验员读本（上）（第4版）[M].北京：化学工业出版社，2007.

[2]武汉大学.分析化学（上）（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2011.

[3]钟彤.分析化学（实训篇）[M].大连：大连理工出版社，2010.

[4]杨珊.关于分析化学实验教学的一点思考[J].渭南师范学院学报，2011（4）.

[5]樊靓.分析化学教学改革探讨[J].广东化工，2010（1）.

[6]黄昊文.分析化学课程教学改革与实践探析[J].当代教育理论与实践，2011（3）.

[7]尤思路.论分析化学实验教学改革[J].成都医学院学报，2007（1）.

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教学设计与实施 教学中向学生说明为使分析结果准确无误，操作过程中怎样保证不引入新的杂质，又不会使待测物质损耗，化学反应完全，无副反应，化学计量点与滴定终点的重合等。再教学生各种分析方法的操作，如在硫代硫酸钠标准溶液标定中反应分两步进行：

1.第一步反应：

Cr2O2-7+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O

反应后产生定量的I2，加水稀释后用硫代硫酸钠标准溶液滴定；

2.第二步反应：

2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI

以淀粉为指示剂，当溶液变为亮绿色即为终点。为什么反应进行时要加入过量的KI和H2SO4，反应后又要放置在暗处10分钟？为什么第一步反应后，用Na2S2O3溶液滴定前要加入大量的水稀释？为什么淀粉指示剂要在滴定终点前加入？为什么淀粉指示剂不能长久保存？为什么标定硫代硫酸钠滴定中指示剂加入前要快滴慢摇，指示剂加入后要快摇慢滴？通过这个实例向学生一一讲解上述问题。每种操作实验应充分训练。在操作中指导，在失败中总结，培养学生每个实验都能独立完成，独立思考，这样会达到事半功倍的效果。分析化学是一门实践性很强的学科，学习的目的就是为了应用，因此操作训练这部分格外重要。高职实践教学要求课时不少于总课时的50%，笔者的教学实践操作占60%，很多操作要点都是在实验过程中讲解。

数据

知识要点 无论是数据的记录、分析运算还是最终报出定量分析的结果，任何一个环节都离不开数据。因此，在实际工作中经常遇到两方面的问题需要解决：一方面是怎样记录数据，哪些数据应保留、哪些应舍弃，运算得到的分析结果应保留几位数字，多余的位数应怎样处理；另一方面是怎样评价分析结果，方法的准确度、精密度如何，误差和偏差有多大。

教学设计与实施 教学中向学生讲明我们有正确的分析方法及严格完善的操作过程，那怎样记录操作中分析天平和滴定管、移液管、容量瓶的数字呢？记录几位数？怎样计算？计算结果取几位有效数字？在定量分析工作中，我们经常做多次平行的测定，然后求出平均值。但多次分析的数据是否都参加平均值的计算，有的偏差较大，能否舍去？这就需要我们科学判断。为解决这些问题，要求分析人员必须熟悉有关误差的基本理论，掌握实验数据的科学处理方法。这样来讲解定量分析中误差的概念，有效数字及运算规则，分析结果数据处理等内容。

以上是笔者这些年在分析化学中教学的一点体会，从六个方面阐述了定量分析的教学。化学检验中还有分析试样的采集与制备这个环节，由于高职“分析化学”没有涉及这方面内容，在此将不一一赘述。怎样教好一门课？学者专家都有完善的论述和理论，但笔者认为教好一门课要用心去教，首先要让学生了解该课程在所学专业中的地位和作用，本专业为什么开设该课程，学生怎样学好这门课；其次是教师怎样教好这门课，要把握这门课的精髓和灵魂所在，在分析化学定量分析教学中灵魂就是一个“准”字，也是这门课的精髓所在。按照这种教学思路和设计，在教学实施过程中取得了良好的教学效果，近三年我校应用化工技术专业毕业生参加国家职业技能鉴定中级化学检验工种通过率均为100%，在连续两届全国有色行业高职院校化学检验工技能大赛中取得了优异的成绩。

参考文献：

[1]刘珍.化验员读本（上）（第4版）[M].北京：化学工业出版社，2007.

[2]武汉大学.分析化学（上）（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2011.

[3]钟彤.分析化学（实训篇）[M].大连：大连理工出版社，2010.

[4]杨珊.关于分析化学实验教学的一点思考[J].渭南师范学院学报，2011（4）.

[5]樊靓.分析化学教学改革探讨[J].广东化工，2010（1）.

[6]黄昊文.分析化学课程教学改革与实践探析[J].当代教育理论与实践，2011（3）.

[7]尤思路.论分析化学实验教学改革[J].成都医学院学报，2007（1）.

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