实验操作中“仰视”“俯视”产生的误差分析

摘要：在一定物质的量浓度溶液的配制实验中，使用量筒和容量瓶时，仰视或者俯视都会引起实验误差，如何分析产生的误差，是新高一学生在学习误差分析的难点。

关键词：溶液配制；仰视；俯视；误差分析

一、误差分析的实质

在“一定物质的量浓度溶液的配制”的实验中，误差分析实质上是实际配制成的浓度与理论的目标浓度的偏差。浓度公式c=n/V，实际操作中会引起溶质的物质的量n和溶液体积V的偏差，最终会导致浓度的误差，也就是说只要能狗判断实验操作是引起n还是V的变化，就可以分析浓度c的变化了。

配制溶液时有两种情况，一种是用固体来配制，另外一种是用浓溶液来配制。若是用固体进行配制，需要用到托盘天平进行称量溶质的质量：n=m/M。由浓溶液配制稀溶液时，需要用量筒量取浓溶液的体积：n=c（浓）·V（浓），V（浓）就是用量筒量取浓溶液的体积，此时V（浓）决定了溶质的物质的量n。最后定容时，需要注视容量瓶的刻度线，此时容量瓶的容积决定了溶液的体积V。

总结，量筒量取的浓溶液的体积决定了c=n/V中n的大小，而定容时选择的容量瓶的容积决定了V的大小，这两个体积是不同的，引起的误差完全相反。

二、“读数”与“量取”的区别

在辨析仰视、俯视带来的误差之前，一定要先清楚“量取”还是“读数”，这两个概念是不同的。学生在初中所学的误差分析是基于“读数”建构的思维模型，而我们配制溶液是“量取”，学生往往很容易混淆。

1、读数

“读数”時，是先确定凹液面以后，再确定读数，若仰视与理论的平视相比，则读数偏低；若俯视，与理论平视相比则读数会偏高。如图1

图1

2.量取

“量取”液体时，是先确定好要量的具体体积，所以是先确定刻度线，再确定凹液面，仰视时，会导致量取的液体超过理论平视的刻度，即会“量多”。俯视时，会导致量取的液体达不到理论平视的刻度，即会“量少”.如图2

图2

总结：读数时，仰视读数会偏低，俯视读数会偏高。量取时，仰视量取会偏高，俯视量取会偏低。读数和量取出发点不同，所以仰视俯视导致的误差完全相反。

三、溶液配制时，仰视俯视误差分析

在溶液配制的过程中，有两处操作需要量取溶液，第一是浓溶液配制稀溶液时，需要量取浓溶液，在定容时，需要根据容量瓶的刻度线进行量取一定的水。

1. 量筒量取时误差分析

量筒量取浓溶液，影响的是溶质的物质的量。仰视时，会比实际量取的要多，即V（浓）偏大，会使n偏大，则根据c=n/V，最终会导致浓度c偏高，俯视则相反，会使浓度c偏低。

2. 定容使误差分析

容量瓶定容使，影响的是溶液的体积V。定容时仰视，会比实际的体积要大，即V偏大，则根据c=n/V，最终会导致浓度c偏低，俯视则相反，会使浓度c偏高。

总之，量筒和容量瓶的仰视俯视由于影响的量不同，导致最终的结果完全相反。

四、反思与建议

“一定物质的量浓度的配制”的实验可促使学生对容量瓶有比较全面的认识，加强学生的实验操作能力并发展其思维能力[1]。在高中阶段的学习中，除了配制溶液的误差分析意外，还有酸碱滴定也会出现误差分析，比溶液配制的误差分析更复杂更难理解。不管是什么样的误差分析，只要能够把本质的原因分析透彻，理解其本意，拆分学习，化整为零学习就很轻松了。在化学课程教学过程中，应该通过化学实验教学来提升学生的学习兴趣、实践操作能力[2]，因此有人提出对误差分析这类习题由于缺乏真实性背景，没有意义，应该舍弃这类习题[3]，但是我认为理论知识的学习和分析是实际操作的基础，中学生的逻辑推理能力是非常重要的，理论知识的推导也必不可少！

参考文献

[1] “配制一定物质的量浓度溶液”的相关问题及对策_余淞发[J].

[2] 中学化学实验教学中对学生创新能力的策略研究[J].

[3] 习题编制必须注意真实性——“一定物质的量浓度溶液的配制中的误差分析[J].

作者简介：朱小玲，1993.7，女，贵州，贵州省铜仁第一中学，初级，教学研究。