高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常的成因與利用

吳林輝

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2014）13-0087-02

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中無論是教師課堂演示還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，由于種種原因，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些與預(yù)料的正常實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符合的現(xiàn)象，其中有顏色變化的異常，生成物氣味的異常，事故發(fā)生的異常等等。實(shí)驗(yàn)中異常現(xiàn)象的出現(xiàn)，會(huì)對(duì)學(xué)生造成認(rèn)知沖突的失衡。教師若不及時(shí)加以正確的引導(dǎo)和徹底解決，勢必會(huì)影響教學(xué)效果，給學(xué)生留下知識(shí)盲點(diǎn)，并使教師自己失去對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信心。找出產(chǎn)生異常現(xiàn)象的原因，變“異常”為“正常”，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、善于觀察、自主探究的科學(xué)素質(zhì)的一種有效的方法和途徑，對(duì)教師本身也提供了一個(gè)提高專業(yè)素質(zhì)、增強(qiáng)分析問題和解決問題能力的機(jī)會(huì)。

一、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常的成因

1.試劑的純度引起的實(shí)臉異常。 高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，不同的實(shí)驗(yàn)對(duì)所選擇的實(shí)驗(yàn)藥品純度的要求也是不同的。限于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件，有些實(shí)驗(yàn)往往產(chǎn)生“失常”現(xiàn)象。例如，在做甲烷的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，用無水醋酸鈉和堿石灰制備CH4氣體，在用石英玻璃管燃燒時(shí)卻發(fā)現(xiàn)火焰呈黃色。這是由于制備氣體時(shí)反應(yīng)物受熱不均勻，局部溫度過高所致，使產(chǎn)生的甲烷不純，含有丙酮等雜質(zhì)氣體。因此、可以在實(shí)驗(yàn)前將無水醋酸鈉和堿石灰充分炒干、研細(xì)、混勻。同時(shí)要保證堿石灰過量。

2.試劑加入順序的先后引起的實(shí)驗(yàn)異常。教師或?qū)W生在實(shí)驗(yàn)中，若將化學(xué)試劑的加入順序變更以后，有可能引起實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯甚至得到截然不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，Cu（OH）2的制備是高一的一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。若按教材要求的方法和步驟，向盛有CuSO4溶液的燒杯中滴加NaOH溶液，可以產(chǎn)生大量的絮狀沉淀，但是對(duì)該沉淀進(jìn)行加熱時(shí)有時(shí)就是看不到黑色CuO。實(shí)際上，按如上操作一般生成的沉淀只能是綠色的堿式硫酸銅，致使觀察不到Cu（OH）2的受熱分解現(xiàn)象。所以，建議將步驟改為“向盛有NaOH溶液的燒杯中滴加幾滴CuSO4溶液”，確保生成Cu（OH）：過程中Na OH始終是過量的。

3.藥品保存方面引起的實(shí)驗(yàn)異常。實(shí)驗(yàn)室購買的藥品不一定會(huì)馬上使用，有些藥品會(huì)因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室保存過程中，由于長時(shí)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(dāng)而發(fā)生變質(zhì)，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程中異常現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4.藥品用量的不同引起的實(shí)驗(yàn)異常。實(shí)驗(yàn)過程中，特別是在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)由于實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的問題，在取用藥品時(shí)用量很隨意，很容易出現(xiàn)意外的現(xiàn)象。例如，在做銀鏡反應(yīng)時(shí)，在一洗凈的試管里注人ImIAgNO3溶液，然后加氨水到完全溶解，再滴幾滴新配的乙醛溶液后水浴加熱幾分鐘卻始終得不到光亮的銀鏡。分析原因，應(yīng)該是銀氨溶液配制時(shí)氨水量未控制好引起的。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，氨水過量越多，銀鏡反應(yīng)的效果越差。所以我建議，加氨水時(shí)直很多化學(xué)反應(yīng)中都有副反應(yīng)的存在，有些副反應(yīng)甚至影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，除了上述原因以外，所用試劑的濃度大小，試劑選用的恰當(dāng)與否，酸堿介質(zhì)環(huán)境，儀器的選用及裝置是否合理，以及實(shí)臉操作者自身基本操作是否過關(guān)等方面也會(huì)引起實(shí)驗(yàn)的異常現(xiàn)象。

二、異常現(xiàn)象的合理利用

實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)預(yù)料之外的情況是可能的，關(guān)鍵是采取正確的補(bǔ)救措施。如何對(duì)待實(shí)臉過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象？關(guān)健是透過表象看到本質(zhì)。如果設(shè)法搪塞或者回避的話，就錯(cuò)過了最好的教育時(shí)機(jī)。抓住實(shí)驗(yàn)中的意外，也就抓住了學(xué)生旺盛的求知欲，若能積極引導(dǎo)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(xué)生留下更深刻的記憶，教學(xué)目的也就能輕易實(shí)現(xiàn)，使師生雙方在探索括動(dòng)中相互得到提高。

1.利用異常現(xiàn)象提高教師自身專業(yè)素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象要求我們教師自覺地在教育教學(xué)實(shí)踐中思考、分析、研究，并不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)和理論，進(jìn)一步使教師樹立起“科研先導(dǎo)”的意識(shí)，提高教師的科研能力，使教師由“經(jīng)驗(yàn)型”向“科研型”“創(chuàng)新型”轉(zhuǎn)化。我曾在上（鐵和鐵的化合物）第一課時(shí)，需要演示Fe和水蒸氣反應(yīng)制H2實(shí)驗(yàn)，但是按高中化學(xué)教材圖示和步驟操作實(shí)驗(yàn)幾乎就不能成功，為此我采用了多媒體模擬實(shí)驗(yàn)來代替，在課后評(píng)析中學(xué)生間有了較大的爭議。之后我再認(rèn)真的進(jìn)行反思總結(jié)，查閱資料，終于發(fā)現(xiàn)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(shí)間短，出氣速率快，課堂演示效果好等優(yōu)點(diǎn)。

2.利用異常現(xiàn)象進(jìn)行反思性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)失效或誤差較大時(shí)，教師應(yīng)見縫插針積極引導(dǎo)學(xué)生如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，反思失敗的原因以找到切實(shí)可行的方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。例如：在做鹽類水解實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生在側(cè)定NaCl溶液的pH時(shí)卻發(fā)現(xiàn)其結(jié)果往往不等于7，而是略大于7，這時(shí)就不能主觀臆斷地把結(jié)果記為7，而應(yīng)該讓學(xué)生從溶液、環(huán)境、試紙等方面仔細(xì)探索產(chǎn)生異常現(xiàn)象的原因。教師此時(shí)要當(dāng)好“領(lǐng)路人”角色，多與學(xué)生交流，鼓勵(lì)其對(duì)這些異常現(xiàn)象進(jìn)行探討，這樣不但提供學(xué)生主動(dòng)思考、表達(dá)的機(jī)會(huì)，也有助于學(xué)生樹立自信心。

（責(zé)任編輯 全 玲）endprint