讓“異常”實驗現象發揮教學功能

摘要：通過引導學生探究Na2O2與H2O反應中酚酞試液褪色的“異常”現象的原因，讓學生體驗實驗探究的過程，學習探究的方法，培養學生獲取信息、分析解決問題的能力和思維品質。

關鍵詞：過氧化鈉；酚酞；“異常”現象；探究教學案例

文章編號：1005–6629（2013）10–0058–03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 問題的提出

在不同版本的高中《化學1》（必修）教材中，都介紹了過氧化鈉的性質，在教學中教師通常會演示或引導學生完成過氧化鈉與水反應的實驗：在盛有過氧化鈉的試管中加少量水，檢驗完氧氣后，再向反應后的溶液中滴加數滴酚酞以檢驗NaOH，觀察到的現象是溶液先變紅后褪色。演示實驗的“異常”現象經常讓學生困惑，但由于教學要求和課時的限制，教師通常是對該“異常”現象進行一定的解釋而不深入探究。

（2）過氧化氫能使滴加酚酞的NaOH溶液紅色褪色。

[教師]上述實驗一定能說明是H2O2具有強氧化性，且H2O2氧化酚酞的醌式結構使紅色褪色嗎？NaOH溶液的濃度會不會導致酚酞褪色呢？

[學生]進行NaOH濃度對酚酞褪色的影響實驗。

實驗目的：研究不同濃度NaOH溶液和酚酞的變色反應。

實驗記錄

[教師]請同學匯報實驗情況和結論（投影學生的實驗報告）。

[學生分組討論交流后形成結論]

Na2O2與 H2O反應后的溶液使酚酞先變紅后褪色，主要是由反應過程中生成的H2O2引起的。

[教師]剛才同學們設計的對比實驗非常好。基于我們原有的化學知識和剛從資料卡片獲得的信息，通過實驗探究我們得到了下列結論：H2O2與酚酞的紅色醌式結構作用，反應不可逆；酚酞在強堿溶液中形成無色的醇酸式結構，反應有可逆性。

還有一點我很好奇，在實驗中同學們為什么選擇“1 g Na2O2+10 mL H2O”的用量？

[學生]我們經過粗略估算，1 g Na2O2+10 mL H2O反應后得到的NaOH溶液和第一組實驗中NaOH溶液濃度基本一致。

[教師]很棒，同學們已經學會了控制變量的研究方法。那通過剛才的研究，同學們能給老師一個建議嗎：在演示實驗中，要使過氧化鈉與水反應后滴加酚酞，紅色較長時間不褪去（至少一節課），應該如何操作？

[學生1]控制反應后NaOH溶液的濃度。

[學生2]盡量除去溶液中的H2O2。

[教師]請粗略計算100 mL H2O中加入Na2O2的量。

[學生3] 100 mL H2O中加入約0.5 g Na2O2。

[教師]如何操作？

[學生4]取0.5 g Na2O2加入10 mL H2O，加少量MnO2充分反應至無氣體生成，再加入90 mL H2O，取少量上述清液滴加酚酞。

[教師總結]這節課我們討論過氧化鈉與水反應產物的鑒別時遇到多個因素影響問題，通過分解復雜問題，設計實驗方案，控制實驗條件，逐一分析，得出了結論。充分體驗了研究的過程，學到了科學研究的基本方法。“百聞不如一見，百見不如一做，百做不如一究”，探究的快樂正在于此。

3 分析和思考

本節課的教學模式按“問題→討論→實驗→結論→應用”的程序進行。如何激發學生的問題意識是本節課的關鍵，所以本節課從學生熟悉的實驗引入，在觀察到“異常”現象后，教師提醒學生“異常現象”的核心是酚酞的褪色。通過提供酚酞的幾種結構式，學生依托已有知識和提供的信息，以獨立思考為基礎，以合作學習為方式，提出假設，設計方案并通過實驗得出結論，“褪色”可能是NaOH的濃度太大，也可能反應過程中生成的H2O2會破壞紅色醌式結構。教師再啟發引導學生通過對比實驗、控制變量等手段得到最終結論。

實驗探究是本節課的中心環節。在實驗過程中，學生是主體， 教師的適時引導能給學生提供自我突破的平臺與機會， 使學生在解決問題的過程中形成目標意識、問題意識、尋求解決問題的方法意識以及對結果進行分析的意識，在創新精神和實踐能力得到發展的同時也能得到個性的發展。總結是本節課的升華。教師引導學生回顧問題產生、變化、解決的過程，感受靜態的陳述性知識轉化為動態的程序性知識、知識轉化為行為的過程。

只要我們堅持以學生發展為本，堅持積極地進行教學改革和創新，同時又注意把握機會，認真、慎重地做好教學設計和上課準備，真正地以學生為主體，就能把實驗中的“異常”現象變成促進學生更好地發展的機會。

參考文獻：

[1]蒯世定.關于酚酞性質的研究[J].化學教學，1999，（12）：36.

[2]楊承印.過氧化鈉使紅色酚酞溶液褪色的實驗分析[J].化學教育，1997，（2）：31.