?滴定分析實驗報告撰寫常見問題分析及改進措施

周鴻 趙晴 方茜

摘? 要 水分析化學是給排水科學與工程專業本科生的一門專業基礎課，是專業認證評估要求中的核心課程之一。由于化學課程實踐性、應用性強，配套有相應的實驗課程;在完成化學實驗后需要撰寫實驗報告。滴定分析是水分析化學的重要內容。對本科生在滴定分析實驗報告撰寫中的常見問題進行全面分析，并針對這些問題提出改進措施。

關鍵詞 給排水科學與工程專業;水分析化學;滴定分析;實驗報告

中圖分類號：G642.423? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）10-0123-03

Abstract Water Analytical Chemistry is one of basal lessons of?Water and Wastewater Engineering Specialty and its also one of?core theoretical courses in professional authentication and assess-ment. Because chemistry lessons are practical and there is a relatedchemistry experimental lesson surely. After finishing tests， reports ofthem should be written and submitted. Titration analysis is an impor-tant part of Water Analytical Chemistry. In this article， common pro-blems in titration experiment report writing have been comprehen-sively analyzed and some modification methods are brought up according to these problems.Key words water and wastewater engineering specialty; water analy-tical chemistry; titration analysis; experimental report

1 背景

水分析化學（Water Analytical Chemistry）是給排水科學與工程專業（四年制）的重要專業基礎課，也是專業認證評估要求中的核心課程之一[1-2]。值得注意的是，以實驗為基礎是化學學科的最基本的特征，化學實驗以其獨特的作用，具有使學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀方面全面發展的功能[3]。給排水科學與工程專業本科生在學習水分析化學理論知識之后，通過11個學時的滴定分析實驗（酸堿滴定、沉淀滴定和絡合滴定），深化理解滴定分析的理論知識，對后續專業主干課程如水質工程學I/II/III、水處理新技術等的學習具有至關重要的意義。

實驗報告是扼要且清晰地對所做滴定實驗的目的、原理、步驟進行描述，對原始數據進行正確記錄，在此基礎上，對實驗結果展開分析、計算測定誤差并得出結論。實驗報告是感性認識深化為理性認識的過程，是對實驗完成后的書面總結，可如實反映實驗者對實驗目的和實驗原理的掌握情況，是否清楚并按順序正確實施實驗步驟，是否清晰記錄實驗原始數據，是否具有客觀分析實驗結果的能力等[4-5]。

2 滴定分析實驗報告中的常見問題

實驗報告撰寫中常見問題主要有四個。

實驗目的和實驗原理不明確? 實驗目的少寫、錯寫、混寫等現象不一而足，有的照抄教材，不結合實際情況寫;不了解每個實驗的基本目的，最后可能導致實驗步驟目的性差、實驗結果錯漏等情況。實驗原理闡述不詳細、不準確或不正確，有的僅用文字對原理進行說明，缺乏相關的化學方程式或化合物結構;有的只寫化合物結構或化學反應式，卻沒有任何文字敘述，缺乏必要的解釋。

以酸堿滴定基本操作實驗為例，對廣州大學給排水科學與工程專業連續三屆學生的實驗報告目的及原理部分書寫情況進行分析，詳見表1。由表1數據可計算得：三個年級的學生中，沒有寫化學反應式的，分別占65%、29%和35%;沒有任何文字說明的，分別占1.7%、9.3%和3.7%;沒有寫實驗原理的，分別占5%、0%和5.6%;寫中和反應的，分別占10%、6.7%和1.9%，這就體現出學生沒有對知識體系進行及時更新，仍停留在酸堿電離理論環節。

即使有文字闡述，也依然存在不具體、不準確等現象。如有學生寫道：“當達到sp時，酸與堿完全反應，再稍稍滴入一至半滴使指示劑變色……”什么是稍稍滴入？這個描述是不準確的。值得注意的是，連續三屆學生共有四位學生把連續滴定測定堿度的原理寫成酸堿滴定基本操作的原理，雖然二者的本質都是質子傳遞反應，但是連續滴定法測定堿度的反應式有2～3個，而酸堿滴定時基本反應式只有一個。

這一系列現象表明：相當一部分學生雖然按部就班進行了理論學習、課堂練習、課后作業等多環節的學習，對基本理論、基本概念的理解還是不夠清楚，做實驗的時候并不清楚實驗目的和實驗原理，不能做到有的放矢;有的雖然貌似完成了實驗任務，但是并不能完全理解實驗的內核。

實驗材料不完整或不正確? 實驗材料主要包括試劑和儀器兩部分，不寫、少寫、錯寫、混寫現象較普遍。如以酸堿滴定基本操作實驗為例，每個學生都必須使用的待標定的稀鹽酸和NaOH溶液（約400 ml）沒有寫，沒有使用的濃鹽酸卻抄在實驗報告上，與實際情況不符;標定NaOH的基準物質鄰苯二甲酸氫鉀誤寫為“鄰苯二甲氫鉀”;常用指示劑酚酞和甲基橙的濃度沒有寫;濃度約為0.1 mol/L的鹽酸或NaOH溶液被省略濃度或誤寫成0.100 0 mol/L等，說明學生對標準溶液、標定、有效數字等概念均未完全理解。由表2可知，試劑不全及試劑濃度缺失或不正確占比例較高，2014級、2015級、2016級均超過半數。

實驗中使用的儀器及玻璃器皿（如錐形瓶、移液管、滴定管、燒杯等）的規格和數量都應該寫在這一欄。少寫或不寫使用的儀器及器皿、寫錯規格、漏寫型號、不寫數量等，種種現象，不一而足，具體可見表2。常用的規格為50 ml酸式或堿式滴定管經常被學生誤寫為25 ml、100 ml，甚至250 ml;250 ml容量瓶被誤寫為25 ml、50 ml、100 ml等。

數據記錄、處理及實驗結果分析有誤? 當今社會科技發展日新月異，學生用于記錄數據的工具從傳統的紙、筆、書轉變為手機、iPad等。新工具有很多優點，如快速、便捷、有可保存性;同時有顯而易見的缺點，如電子版文件可能損毀、可能無法正常打開，手機或iPad可能出現問題等，雖然概率不是很大，但是一旦發生，后果難以挽回。

做實驗時應如實記錄原始數據，不是經過計算處理得到的數據。如酸堿滴定時應記錄滴定管初始刻度讀數和滴定后刻度讀數，這就是原始數據;兩個刻度讀數的差值即為消耗滴定液的體積V，這不是原始數據，而是計算待標定溶液濃度所必需的數據之一。表3所示為酸堿滴定基本操作實驗報告本部分書寫情況匯總。由表可見，近三年來，漏寫原始數據的學生占比由28%逐年遞減到7%;有效數字不正確（過多或過少）比例較高，為21%～45%;缺少誤差分析的比例由22%逐年遞減到4%。

進行實驗結果分析時往往存在一些問題。

1）有效數字位數達不到要求，如滴定管讀數只到小數點后一位，沒有估讀;基準物質質量為四位有效數字，計算所得待標定溶液準確濃度卻只有2～3位有效數字。

2）誤差分析缺失或不正確，有效數字位數過多，如相對標準誤差為1.723 9%。

3）缺乏正確的實驗結果，如被稀釋水樣濃度沒有轉化為原水樣濃度等。

4）計算結果正確，但是沒有任何計算公式或計算過程，缺乏依據。以酸堿滴定基本操作實驗為例，2016級學生有三人沒有計算待標定鹽酸濃度，占5.5%。這一現象說明，即使報告上的原理、目的、步驟等都很全面，學生也并不一定真正理解并落實執行。

實驗報告書寫不規范? 書寫不規范問題非常多，如報告內容缺項，包括學號、實驗項目名稱、開課學院及實驗室和實驗日期等某一項或某幾項空白，沒有按照實際情況填寫清楚;報告錯別字多，如將“滴定終點”錯寫成“滴定終定”，錐形瓶寫成“錐型瓶”，“掌握”寫成“常握”，產生“誤差”寫成“誤產”，說明部分學生學習態度不認真;記錄數據不清晰，不同行、同一個數字抄錯;表格手畫，彎彎曲曲。

3 改進措施

分析化學實驗是認識化學物質及其變化規律的基礎與前提，觀察生動鮮明的實驗現象并記錄實驗數據是提供感性認識的重要手段。同時，可以訓練實驗技能，深化對理論知識的理解和應用。實驗報告的完整性、正確性、規范性等是評定實驗課成績的重要依據之一[4-6]。針對滴定分析實驗報告存在的上述問題，擬提出相應改進措施，目的是提高實驗報告寫作水準，真正達到實驗課程學習的目的。

將學生作為實驗教學的主體，充分發揮學生在實驗中的主觀能動性? 從多方面引導學生，說明實驗課和理論課之間的區別和聯系，使之充分認識實驗課的重要性，端正對待實驗課的態度;學生應做好課前預習，明確實驗內容和步驟，才能有條有理、高效正確地完成實驗。

提倡實驗過程及原始數據記錄規范化? 記錄工具宜齊全、合乎要求。如果采用紙、筆、書，宜注意保護，不要遺失或弄濕;如果采用電子產品記錄實驗材料及原始數據，宜盡快進行備份或寫在實驗報告上。實驗步驟應如實、及時記錄，不要主觀臆造，也不要照搬課本或參考書，做了什么、怎么做的，要寫清楚，沒有做的步驟不應寫在報告上。記錄數據要詳細、清晰、準確，儀器要標明名稱、規格、型號及相關參數等;試劑要標明濃度、主要成分及溶劑;滴定管讀數要符合有效數字的規定。

強調實事求是的重要性? 實驗數據應客觀真實，不允許有半點虛假;即使得到的結果不理想，也不能擅自修改，可以通過分析和討論找出原因和解決的辦法，培養實事求是的科學態度和一絲不茍的工作作風。

參考文獻

[1]黃君禮.水分析化學[M].4版.北京：中國建筑工業出版社，2013.

[2]武漢大學.分析化學[M].6版.北京：高等教育出版社，

2016.

[3]文慶城.化學實驗教學研究[M].北京：科學出版社，

2003.

[4]華中師范大學，東北師范大學，陜西師范大學，等.分析化學實驗[M].北京：高等教育出版社，2007.

[5]張兵兵，胡瑞玨，蘇海全.論大學化學實驗教學與科研誠信意識的培養[J].教育教學論壇.2018，12（51）：162-163.

[6]徐雪梅.普通化學《滴定分析基本操作練習》實驗綜述報告[J].廣東化工，2018，45（16）：191.