化學實驗中異常現象的分析研究

關鳳華

摘要： 在學生分組實驗過程中，時常出現一些異常現象，指導教師若不及時引導，必然會使誤導學生形成錯誤的認知，教學效果偏離教學目標。深入分析實驗過程中異常現象產生的根源，運用科學的方法加以修整和引導，能夠幫助學生養成求真務實、細致入微的學習習慣，提高教學質量，同時對于教師的教學能力和專業精神也是一種鍛煉。為此，本文首先重點分析實現現象異常情況及其成因，繼而介紹合理利用化學實驗中的異常現象在化學試驗教學中對于提升學生的化學學科的素養以及進一步完善也化學學科的知識架構和教學體系的重要作用。旨在通過有益的探討不斷深化化學實驗教學模式，切實提高教學質量。

Abstract： During the process of grouping students， some abnormal phenomena often occur. If the tutor is not timely guided， it is bound to mislead the students to form a wrong cognition， and the teaching effect deviates from the teaching goal. In-depth analysis of the root causes of abnormal phenomena in the process of experiment and using scientific methods can help students develop a realistic and meticulous study habits， improve teaching quality， and it is also a find of exercise for teaching ability and professionalism of teachers. To this end， this article focuses on the analysis of the anomaly of the phenomenon and its causes， and then introduces the important role of the rational use of the anomaly phenomenon in chemical experiments in enhancing students' knowledge of chemical discipline and further improving the knowledge structure and teaching system. It aims to continuously deepen the teaching mode of chemistry experiment and improve the teaching quality through beneficial discussion.

關鍵詞： 化學實驗；異常現象；專業素質

Key words： chemical experiment；abnormal phenomenon；professional quality

中圖分類號：O6-3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）10-0251-02

0 引言

眾所周知，化學是一門以實驗為基礎的自然學科，它在素質教育、創新能力培養以及教學改革中發揮著至關重要的作用。河南護理職業學院藥檢系藥檢系化學實驗中心承擔著無機化學、有機化學、分析化學、生物化學、分析化學、醫用化學、基礎化學等學科數個實驗項目（以下統稱化學實驗）。在化學實驗教學中，不論是教師的課前演示，還是學生親身實踐，在學習過程中會不可避免的出現一些失誤、事故甚至是異常現象，比如化學物質相互發生反應后的顏色變化異常、生成物氣味異常等等。某些與正確的實驗結論不相符的異常現象會在一定程度上誤導學生產生錯誤的認知。如果指導教師發現得不及時，必然會對導致教學效果偏離教學目標，甚至會打擊學生實踐和探索的積極性。及時查明異常現象的成因，通過適當的闡釋和引導幫助學生修整錯誤的實驗步驟，得到正確的實驗結果，有助于培養學生求真務實、勇于探索的高貴精神，提高其參與實驗課程的積極性和主動性，同時對于教師的教學能力和專業素質也是一種鍛煉。本文首先重點分析實現現象異常現象及其成因，繼而介紹合理利用化學實驗中的異常現象在化學試驗教學中對于提升學生的化學學科的素養以及進一步完善也化學學科的知識架構和教學體系的重要作用。旨在通過有益的探討不斷深化化學實驗教學模式，切實提高教學質量。

1 實驗現象異常的分析

1.1 因試劑用量的不同引起的實驗異常 在化學實驗教學過程中，一些學生的操作步驟或實驗習慣本身是有問題的，比如取藥品時不用專用勺匙，無視實驗規定憑直覺操作等等。在氧化還原反應中，驗證高錳酸鉀在中性溶液中的氧化性，加入0.05mol/L亞硫酸鈉溶液1ml和蒸餾水1ml，再加入0.2g/L高錳酸鉀溶液4滴，觀察溶液顏色變化，由于試劑濃度較低，按此用量不能觀察到明顯的顏色變化，必須加入3克亞硫酸鈉固體，高錳酸鉀溶液要用1ml，才能出現顏色變化。

1.2 因試劑引起的實驗異常 學校的實驗室所購置的藥品并不是立刻就拿來實驗，很多藥品在長期的保存過程中由于各種各樣的原因會變質，使得實驗中出現了一些異常現象。

1.3 因試劑加入順序的先后引起的實驗異常 在實際實驗過程中，由于加入試劑的順序可能由于操作人員的主觀原因，發生變更，這就有可能造成實驗現象不符合已有的結論，甚至完全相反的情況出現。

例如在進行溴與苯酚的取代實驗時，在濃溴水中加入苯酚溶液時，看不到白色沉淀的出現，只能觀察出溶液變黃。但是如果調整加入順序，在苯酚溶液中，加入1-2滴濃溴水，這時再觀察實驗現象，就與預期現象非常一致，在這種情況下，苯酚是過量的，所有實驗效果也不一致。

而在做乙醛的還原性實驗時，如果根據教材要求的方法與步驟制作Cu（OH）2懸濁液，也就是將NaOH溶液滴入盛有CuSO4溶液的燒杯中，就能夠出現很多絮狀沉淀，在加熱時，有時可能看不到黑色的CuO。并且根據上述步驟得到的只是堿式硫酸銅，顏色是綠色，也就無法看到Cu（OH）2的受熱分解。因此，應當將步驟稍微調整，應為將CuSO4溶液滴入盛有NaOH溶液的燒杯中，才能確保反映過程中，NaOH的量始終充足。

1.4 因試劑的純度引起的實驗異常 對于學生而言，在進行化學實驗時，實驗的不同對于藥品的質量要求也是不同的，由于學校的實驗條件比較有限，經常會出現一些失常的情況。使用酸度對溶液的pH值進行測量時，需要先校正pH計，此時所使用的試劑必須校是優級純的，否則將會產生極大的偏差。

1.5 因副反應的存在導致實驗現象異常 在很多化學反應中，副反應的現象都比較多，在一些情況下出現的副反應甚至會對實驗結果產生影響，并對實驗現象也會產生干擾。比如在《氮和磷》一節中的練習題有：“用大試管收集滿NO2氣體，并在水槽中倒扣，在不久之后，就能夠看到紅棕色氣體不見，而水面出現了上升，大約到容器的2/3……”但是進行實驗時，所收集的氣體常常含有較多雜質，進而發生很多副反應，水面實際上升的高度會更高。

1.6 因實驗溫度控制不當引起的實驗異常 在化學實驗中，溫度的影響非常大，不僅影響著反應的趨勢和速率，在很多情況下也決定了反應是否發生或者發生的方向等。因此，在實驗時，需要控制好溫度，這對實驗而言非常重要。例如在做生化酶的專一性及影響酶促反應的速度實驗時，要求沸水浴滅活唾液淀粉酶，但如果溫度不夠，酶的活性不會完全滅活，加入班氏試劑后，會有淺藍色出現。

在實際進行實驗教學時，不僅要對上述因素進行考慮，還要考慮到試劑的濃度以及選擇和介質環境等，還要判斷儀器與裝置是否合理等，同時實驗人員本身是否具有過硬的專業能力也是決定實驗成敗的關鍵。

2 合理利用化學實驗中的異常現象的探究價值

在進行化學實驗時，所出現的異常現象也是開展化學研究的重要資源，具有很高的價值。首先，在內容方面，化學課堂與實驗異常現象的出現是同步的，很多異常現象都是在課堂上出現，其內容都和對應的化學知識關系密切，也都在學生的認知范圍內，通過探究可以讓學生更加清楚所學的知識，印象也更加深刻。其次，在運用手段與方法方面，應當以應用當前的試劑和儀器為主，同時配合一些更為先進的實驗工具，不僅能夠強化學生的技能，也能夠拓寬其視野，提高其對問題的解決能力。

探究異常現象也比較符合學生的心理特點，更加容易產生師生共鳴。對實驗異常現象進行探究，也正符合探究性學習的本質，二者相輔相成。在此情況下，學生不僅能夠掌握運用探究式學習方法的要點，也能夠更加清晰的認識實驗的異常現象。在此過程中，也對學生的創新意識進行了激發，形成了研究的學習科學知識的作風。

2.1 利用化學實驗中的異常現象，培養學生求實的科學態度 在實驗時，如果出現了與老師預期不符的現象時，教師應當實事求是，沉著應對，對實驗現象進行準確的記錄，絕對不能以課本為導向進行實驗教學，對于異常現象不加關注，反而人為捏造實驗事實，以往預期的實驗目標上進行引導。并且對于學生的實驗，教師也應該密切關注，絕對不能以標準的實驗現象作為判斷學生實驗成敗的依據。因此，教師需要通過自身的示范，引導學生認真觀察，科學的分析實驗現象，也要讓學生明白不得造假，必須嚴謹對待科學實驗。

2.2 利用化學實驗中的異常現象，提高學生的觀察能力 在“鐵絲與硫酸銅溶液反應中，鐵絲表面有氣泡產生”這一異常現象并不明顯，如果觀察不仔細，幾乎不會注意到。對于很多實驗中的異常現象都是如此，如果不細心，很容易忽視一些異常現象。在科學發展的道路上，很多重大發現都來自于異常現象。所以，在實驗教學時，教師應對學生進行引導，促使其形成嚴謹的科學作風，養成仔細觀察的意識和能力。

2.3 利用化學實驗中的異常現象，激發學生的求知欲 在化學實驗中所出現的異常現象，通常都會給學生帶來非常大的好奇心，這也是激發學生對未知領域進行探索的動力。在實際教學過程中，學生可以發現異常現象中存在的問題，并可以提出一些更具教學魅力的問題。如果在化學實驗中，所出現的一些異常現象，學生非常有興趣時，老師可將其留給學生探索，設置一定的懸念，培養學生的求知欲與探索能力。對于個別實驗來說，其出現異常現象的原因比較復雜，教師本人對此的了解也并不深刻，甚至存在一些領域內的尖端難題。對于這些情況，老師應當實事求是，向學生解釋清楚，其中應當包含不同學者的看法與見解等，還應當鼓勵學生在課余時間努力的進行探索，激勵學生努力學習，探索未知世界的奧秘。

2.4 利用化學實驗中的異常現象，培養學生勤于實驗，勇于探索的精神 化學學科的基礎就是實驗，同時實驗也是學生積累化學知識和學習化學的重要方式。在實驗中出現的異常現象，對于學生而言，是非常重要的探索和學習新知識的關鍵點。教師在實際教學時，要對學生進行引導，合理地使用化學實驗中的異常點，采用科學的方法進行大膽嚴謹的猜想和論證，并幫助學生制定出更加嚴密和完善的探究計劃與方案。而學生在進行探究時，可能會得出很多不同的結果。嚴格來講，實驗結果本身并不重要，最可貴的是學生大膽探索和躬身實踐的專業精神。實驗教師能夠激發學生的求知欲，在實驗過程中如果教師實時鼓勵，則會大大提高學生實踐探索的積極性和主動性，并且也能鍛煉其創新能力。這對于培養學生敢于探究的精神大有裨益。在進行化學實驗教學時，經常會出現一些異常的現象，這些現象在出現之后，教師需要正確認識，對出現的原因進行分析和探索，并采用有效的方式進行處理，這對于提升學生的化學學科的素養具有很大的幫助，也能夠對化學學科的知識架構與教學進行不斷的完善。

3 結束語

總之，在實驗教學過程中一旦出現了異常現象，指導教師切不可敷衍行事，也不建議嚴厲地訓斥學生，而是要認真分析并引導學生主動思考異常現象產生的原因，而后按照正確的實驗步驟重新操作，鼓勵其獨自探索，將異常現象變為正確的實驗現象，培養興趣，這樣我們的化學課堂才能成為學生創造性思維發展的殿堂，才是我們高效課堂發展的方向。

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