注重細節—中學化學實驗成功的基石

摘要：通過研究化學教學中的演示實驗可知，只有注重實驗細節才能確保實驗成功。

關鍵詞：化學實驗；細節；耐心；改進；環境保護

文章編號：1008-0546（2012）12-0092-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2012.12.041

化學實驗的教學是化學教學中一個特別重要的環節，化學實驗演示成功可以讓學生清晰地看到實驗現象，引起他們強烈的好奇心，大大提高他們學習化學的興趣。從而通過實驗現象總結出一系列的化學理論和觀點，讓人終身難忘。因此在平時的實驗教學中，教師要盡可能將實驗演示成功，以免挫傷學生學習化學的積極性。

任何一個化學反應的完成都需要一定的時間，因此在化學反應進行的時候，我們都需要耐心等待實驗結果的出現。切記“心急吃不了熱豆腐”，不然會導致實驗失敗。例如：前不久江蘇省組織的一次中學化學教師實驗操作基本功競賽，其中一項是收集氨氣做噴泉實驗。實驗開始后，現場操作的老師將濕潤的藍色石蕊試紙放到收集氨氣的燒瓶瓶口，試紙變紅了，他們判斷氨氣已集滿，于是就開始做噴泉實驗。結果出現了讓人意想不到的一幕：70%的噴泉要么不噴，要么只噴一點點。實驗的失敗率太高了。看似簡單的實驗卻難以成功，這令人深思。筆者對此實驗做了多次細致的研究，探索過程如下表：

分析圖表中的信息可以得知：多數人認為只要放到收集氨氣的燒瓶瓶口的濕潤藍色石蕊試紙變紅了，氨氣就集滿了。實際情況是有差異的，加熱生成的氨氣由于其分子質量極小，做無規則運動的速度很快。一部分的氨氣進入燒瓶后馬上就從瓶口沖出去了，它們遇到濕潤的藍色石蕊試紙使其迅速變紅，但此時燒瓶內的大量空氣并未被排出，收集到的氨氣極少，當然就形成不了噴泉了。該實驗要想成功，解決的方法很簡單就是小細節注意一下，收集氨氣的時間稍長一點，美麗的噴泉就可以形成了。同樣的在做鋁片和氫氧化鈉溶液反應的實驗時，一開始氣泡產生的速度較慢。為什么呢？因為鋁片的表面有一層致密的氧化鋁薄膜會阻止鋁片和氫氧化鈉溶液反應。即使你用砂紙打磨過鋁片，也會有一些氧化鋁殘留在鋁片表面，所以你只要有耐心，當氧化鋁反應完后，剩下的鋁片就會和氫氧化鈉反應，而且反應會非常劇烈，大量的氣泡會源源不斷地產生，現象自然就會明顯。

教材上還有一些特別的化學反應，我們需要從各個方面對其進行研究，包括實驗藥品，實驗條件，實驗裝置等等。比如：銀鏡反應是高中有機化學實驗中一個非常重要的實驗，很多人做這個實驗時經常失敗。筆者對此實驗做了細致的研究，采取了很多措施：1.吸取乙醛時看試劑瓶中的液體是否分層。如果分層，取上層液體做實驗則肯定失敗。這是因為乙醛溶液久置后會發生聚合反應。在室溫和少量硫酸存在時，能生成三聚乙醛。三聚乙醛是微溶于水的液體，其密度小于水，處于分層液體的上層。因為聚合后的乙醛不發生乙醛的特性反應，所以吸了上層的三聚乙醛做實驗肯定會失敗。那么如何處理聚合后的乙醛呢？可以通過加酸、加熱來解聚。方法是：把乙醛聚合物收集起來，加少量硫酸并加熱蒸餾，餾出物用水吸收，即得乙醛溶液，這樣就可以使用了。2.書本上要求對混合液進行水浴加熱，可沒講明水的溫度是多少。筆者研究發現：水的溫度在60℃左右時，很長時間也形不成銀鏡。90℃時時間較短就會形成銀鏡，100℃時馬上就能形成銀鏡，所以水溫保持100℃效果最好。3.制取銀氨溶液時，可以先在試管中滴加幾滴稀氫氧化鈉溶液，再倒入硝酸銀溶液振蕩充分，接著邊滴加稀氨水邊振蕩直至氨水過量。這樣制得的銀氨溶液做實驗效果最好。4.水浴加熱也可改為直接加熱，但加熱時要注意：加熱的火焰不能過旺；加熱時試管要保持不動，切記不要振蕩混合液。5.可以用葡萄糖溶液代替乙醛溶液。因為葡萄糖分子結構中也含有醛基且很穩定。這樣實驗可以確保成功。

不要拘泥于教材，對實驗可以適當地作一些改進，會達到意想不到的效果。比如配新制氯水，教材上是使用二氧化錳和濃鹽酸加熱產生的氯氣來配制的，制得氯水顏色很淺，接近無色。學生無法得出正確的結論。如果改用氯酸鉀和濃鹽酸產生的氯氣配置氯水，所得的溶液是澄清透明的淺黃綠色溶液，效果明顯，學生信服。測定鹽溶液的酸堿度實驗中，書上要求使用pH計，但由于該實驗是演示實驗且pH計較小，教室后面的同學無法看清楚測量結果。筆者增添了輔助實驗：就是先滴加指示劑，根據指示劑的變色情況判斷出鹽溶液的大致酸堿性，然后再用pH計測出精確的pH值。這樣學生就不會懷疑測量結果了。

從節約資源和環境保護的角度出發，化學實驗要做到微型化。高中化學實驗中要涉及很多有毒氣體。如果在課堂上或實驗室里發生毒氣泄漏，那么即使是實驗效果非常明顯，也只能算作實驗失敗了。因此微型化實驗就顯得非常重要，比如驗證氯氣使濕潤的有色布條褪色的實驗可以作這樣的改進：在一個錐形瓶底部放適量高錳酸鉀粉末，取一個合適的橡皮塞，在上面打一個孔。在橡皮塞的下面掛上兩條平行的有色布條，一條是干燥的，另一條是濕潤的。再在孔中插進一支吸有濃鹽酸的膠頭滴管，然后將這樣的橡皮塞旋緊在錐形瓶上。擠壓滴管，滴管中的濃鹽酸和高錳酸鉀接觸反應，產生的氯氣使濕潤的有色布條褪色，實驗效果非常理想。用這樣的裝置產生的氯氣少且不會泄漏，又不會影響實驗結果，真是一舉多得。

總之，順利完成一個化學實驗，需要注重各個方面的細節。絕不可憑借老經驗，粗枝大葉去做實驗。要記住只有實驗成功了，一堂化學課才能算完美。