高中化學實驗現象異常的成因及利用

摘 要：實驗中異常現象的出現，會對學生造成認知沖突的失衡。找出產生異?，F象的原因，變“異?！睘椤罢！保桥囵B學生實事求是、嚴謹認真、善于觀察、自主探究的科學素質的一種有效的方法和途徑，對教師本身也提供了一個提高專業素質，增強分析問題和解決問題能力的機會。

關鍵詞：高中化學；實驗現象；異常；成因；利用

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）33-140-01

化學實驗教學中無論是教師課堂演示還是學生實驗，由于種種原因，有時會出現一些與預料的正常實驗結果不相符合的現象，其中有顏色變化的異常，生成物氣味的異常，事故發生的異常等等。

實驗中異?，F象的出現，會對學生造成認知沖突的失衡。教師若不及時加以正確的引導和徹底解決，勢必會影響教學效果，給學生留下知識盲點，并使教師自己失去對實驗教學的信心。找出產生異常現象的原因，變“異?！睘椤罢！?，是培養學生實事求是、嚴謹認真、善于觀察、自主探究的科學素質的一種有效的方法和途徑，對教師本身也提供了一個提高專業素質，增強分析問題和解決問題能力的機會。

一、實驗現象異常的成因

1、試劑的純度引起的實臉異常

高中化學實驗中，不同的實驗對所選擇的實驗藥品純度的要求也是不同的。限于中學化學實驗條件，有些實驗往往產生“失?！爆F象。

2、試劑加入順序的先后引起的實驗異常

教師或學生在實驗中，若將化學試劑的加人順序變更以后，有可能引起實驗現象不明顯甚至得到不同的實驗結果。

3、藥品保存方面引起的實驗異常

實驗室購買的藥品不一定會馬上使用，有些藥品會因為在實驗室保存過程中，由于長時間與空氣中的氧氣、水蒸氣等作用或者人為地藥品保存不當而發生變質，最終導致實驗過程中異?，F象的出現。

4、藥品用量的不同引起的實驗異常

實驗過程中，特別是在學生做實驗時由于實驗習慣的問題，在取用藥品時用量很隨意，很容易出現意外的現象。

二、異?，F象的合理利用

實驗出現預料之外的情況是可能的，關鍵是采取正確的補救措施。如何對待實臉過程中出現的異?，F象？關健是透過表象看到本質。如果設法搪塞或者回避的話，就錯過了最好的教育時機。抓住實驗中的意外，也就抓住了學生旺盛的求知欲，若能積極引導并給予合理的分析解釋，也就能化慌亂為沉著、化意外為平常，反而能因化腐朽為神奇的“意外”給學生留下更深刻的記憶，教學目的也就能輕易實現，使師生雙方在探索括動中相互得到提高。

1、利用異?，F象提高教師自身專業素質

實驗中出現的異?，F象要求我們教師自覺地在教育教學實踐中思考、分析、研究，并不斷學習新的知識和理論，進一步使教師樹立起“科研先導”的意識，提高教師的科研能力，使教師由“經驗型”向“科研型”、“創新型”轉化。

我曾在上（鐵和鐵的化合物）第一課時，需要演示Fe和水蒸氣反應制H2實驗，但是按高中化學教材圖示和步驟操作實驗幾乎就不能成功，為此我采用了多媒體模擬實驗來代替，在課后評析中學生間有了較大的爭議。之后我再認真的進行反思總結，查閱資料，終于發現了采用石英兩通管、用電熱絲豎直加熱方法。此裝置不但克服了原方法的弊端，還具有升溫時問短，出氣速率快，課堂演示效果好等優點。

2、利用異常現象進行反思性實驗教學

當學生在實驗中出現的實驗失效或誤差較大時，教師應見縫插針積極引導學生如實記錄實驗結果，反思失敗的原因以找到切實可行的方法改進實驗，培養學生嚴謹的科學態度。

3、利用異常現象開展科學探究活動

利用異常現象培養學生觀察現象、分析問題、解決問題的能力，從而提高學生探究的水平和創能力。

在化學教學中，只要學生留心觀察實驗過程，注意捕捉奇特的變化，就可以發現許多實驗異?，F象，對這些異?，F象進行探究會得到很多重要的發現。教師應根據教學內容：指導學生對見怪不怪的現象著手探究、發現問題。中學化學中異?，F象很多，很多異常現象都可以成為學生進行探究的極好材料。

在指導高一學生學習元素周期表時，探究同周期、同主族元索性質遞變的遞變規律，分別用鎂條和鋁片與稀琉酸反應，發現鋁片與稀硫酸幾乎不反應，基本上看不到氣泡。這一現象與金屬活動性順序表和酸的通性等是矛盾的，引起了學生的認知沖突，在疑惑中激發了學生強烈的求知欲。當時我也困惑地逃避過去了。原題大意是這樣的：在相同的條件下，將兩塊完全相同的鋁片放人H+濃度相同的稀硫酸和稀鹽酸中，發現稀鹽酸中產生H2速度比稀硫酸中快，請設計實驗分析原因。于是我鼓勵學生去對此現象大膽猜想、探究，進行了一系列的假設和實驗設什：

疑問：根據離子反應方程式的分析，反應的實質是單質鋁與氫離子反應，那么為什么氫離子濃度相同的稀鹽酸與相片反應的速度卻比稀硫酸要快得多？

猜想與假沒：溶液中除氫離子外的其他離子（CI-、S024-）可能會影響反應速度。稀鹽酸中產生H：速度比稀硫酸中快，那么，是否Cl-對反應有促進作用，S024-對反應有抑制作用呢？

探究方案制定與實施：用1 mol/L的稀鹽酸和0.5mol/L的稀硫酸分別與相同的鋁片反應，驗證了這個題目的正確性。兩者再進行對比實驗，分別檢查Cl-和S074-對反應速率的影響。

再進行對比實驗：

1、若往稀硫酸中加人一定量體NaCI后，再與A1反應，發現反應的速率的加快。

2、若往稀鹽酸中加人一定量固體Na2SO4后，再與A1反應，發現反應的速率的減慢。

通過以上實驗對這些“異?！爆F象加以分析、探究，喚起了學生的強烈求知欲，進而培養學生的學習興趣，激發學習動機，將“苦學”變為“好學”、“樂學”，這正是當前教育改革所追求的教學理念。