淺談高中新教師如何對待課前化學實驗準備的問題

吳寶寬

【摘要】新教師對待課前化學實驗準備，應追求實驗的安全性、保持清晰的頭腦并且敢于質疑，在發現實驗問題、確定實驗問題、嘗試解決實驗問題的過程中，為自己的專業成長創造另一個平臺。

【關鍵詞】新教師 實驗問題 安全性 清晰的頭腦 質疑

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）03-0107-01

化學是一門以實驗為基礎的科學，每位化學新教師在教學之初，都應該堅持做好每一個化學實驗，課前的實驗準備便是一個很重要的開始。目前，無論是教材提供的實驗本身的缺陷或者是實驗室條件的有限性，都在一定程度上給課前實驗準備造成困難。那么，新教師如何才能發現實驗問題、確定實驗問題、嘗試解決實驗問題，那么，新教師怎么做才能較好地做好課前實驗準備呢？

一、追求實驗的安全性

追求實驗的安全性有助于我們發現實驗問題，在解決問題的過程中不斷發現問題，不斷尋求解決問題的方法。

例如，蘇教版《必修1》Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+ 2H2O+SO2↑的演示實驗，我們采用圖1來完成。初步發現的問題是實驗完畢先撤酒精燈還是先移導管。從安全角度來看，先移導管，但尾氣二氧化硫如何處理？同時，在利用尾氣二氧化硫通入水中制取亞硫酸溶液的過程中，出現了倒吸。水會倒吸，由此聯想到二氧化硫通入品紅溶液中較長時間后，甚至將尾氣直接通入氫氧化鈉溶液中，也極有可能會出現倒吸。關于倒吸可將導管口接一個漏斗，但利用圖1始終有氣體會逸出，是否有更好的實驗裝置呢？

本人通過查文獻，發現有很多人對此實驗進行改進，而本實驗尚存在問題還有：①先加熱銅再與濃硫酸反應時以及濃硫的量不足均會引起溶液變黑與實驗呈藍色不符，②實驗過程中產生二氧化硫與水形成酸霧。結合本實驗室的實驗條件最終采用圖2來做本實驗，該實驗操作的是：先將濃硫酸加熱至沸騰，將銅絲伸入液面下反應，產生的氣體進入品紅溶液，溶液褪色，浸有堿液的棉花在試管上部吸收剩余氣體。反應完后，拉出銅絲，取出小試管加熱，溶液又變成紅色[1]。

二、保持清晰的頭腦

著名的化學家盧嘉錫曾把化學家的素質歸納為“C3H3”，即Clear head（清晰的頭腦）、Clever hands（靈巧的雙手）、Clean habit（凈的習慣）。清晰的頭腦首先應該放第一位。教師對自己所要做實驗必須很清楚做的目的、要點分別是什么，以便能很清楚的判斷實驗是否成功。

例如，《必修2》第32頁以少量氯化鐵與過量碘化鉀溶液反應，加硫氰化鉀后溶液要顯紅色，從而證明鐵離子即使讓其完全反應，但仍有剩余。但在反復的實驗過程中，無論如何都無法看到明顯的血紅色。同時，我發現隨著碘化鉀溶液的不斷增加，溶液的由無色向棕黃色加深，在查《大學無機化學》后，才省悟到是碘單質在碘鹽中的溶解度較大的原因（I-+I2I3-）。在試做過程中，由于公辦室里的水龍頭生銹較嚴重，于是由水龍頭取水滴加硫氰化鉀溶液，發現并沒預想中的顯血紅色。那么，利用硫氰化鉀來檢驗鐵離子是否鐵離子的濃度也有一個最低濃度值呢？帶著問題，利用百度搜索相關文獻，包括事后看到的《中學化學教參》都有人指出，該實驗現象的確是不明顯，原因是對于反應：2Fe3++2I-===2Fe2++I2 K=1.02×l09>107（一般說來，K>107，和K<10-7分別是“限度很深，可能進行”及“限度很淺，不能進行”的判據）。因此該反應是一個不可逆反應。對一個不可逆反應.其可逆的痕跡必定極弱。在反應物Fe3+不足的情況下，要檢出反應后溶液中Fe3+的濃度，其濃度若沒有達到一定水平，必定難以檢測到。采用2mL 0.1 mol·L-1 FeC13溶液和5mL 0.1 mol·L-1 KI溶液反應，方可取得較好的教學效果。[2]然而，0.1 mol·L-1 FeC13溶液本身的配制也是一個問題，因為實驗驗當中FeC13晶體易潮解，且考慮氯化鐵的水溶液要加鹽酸抑制水解，故其溶液的配制只是個大概。因此，根據本實驗室的條件來看，我們以“KSCN溶液與萃取后的溶液表面接觸時可以看到明顯的血紅色”為實驗現象，采用多次實驗試做，以確定兩者最佳量。

三、敢于質疑

敢于質疑是我們發現與確定問題的另一個關鍵點。例如，蘇教版《必修2》第5頁 [活動與探究]鈉、鎂、鋁與水反應的實驗。打磨后的鎂與冷水反應（滴有酚酞）的現象為：鎂條表面不斷有小氣泡冒出，溶液不顯紅色，鎂條表面有紅色的絲。將該試管加熱的現象是氣泡消失，幾乎無現象。從理論上來說，加熱后氣泡應該變多，反應比在冷水中的反應更劇烈，然而卻相反，這就相當詭異了。一直無法相信這個事實，于是做了很多實驗，鎂條打磨干凈，水也采用不同地方的水，結果仍然是同樣的現象，排除實驗條件的問題后，我將問題指向實驗本身，于是又查起了文獻。

周莉在《高中化學“鎂與水”反應實驗的改進》[3]對鎂與水反應的現象做了分析：在室溫條件下，鎂與冷水仍有明顯的反應速度。在試管中加幾毫升水，往水中加2滴酚酞試液，當插人用砂紙或用稀酸除去氧化膜的光亮鎂條，就可以即刻看到有大量細膩的氫氣泡產生，無色酚酞試液迅速變紅。只因反應生成難溶于水的氫氧化鎂，逐漸沉積在金屬鎂的表面形成致密薄膜，隔離著鎂與水的相互作用。經過幾分鐘后，這種反應就逐漸趨于停止。如果把這種已經停止了反應的混合液加熱，氫氧化鎂的溶解度加大，沉積在金屬鎂表面的氫氧化鎂逐漸溶解，鎂跟水的作用又會重新進行，繼續產生氫氣。只因在加熱條件下，水的電離度增大（沸水時，Kw=1×10-12），氫離子濃度增大，致使反應速度加快，產生更多的氫氣泡。也待反應生成的氫氧化鎂在溶液中再度達到飽和，它又重新沉積在金屬鎂表面，又逐漸隔絕水對鎂的作用。因此，即使在沸水中，也會終因要生成這種難溶的隔離物，反應也會趨于停止。而實驗改進，只需將蒸餾水換成食鹽水，濃度以飽和食鹽水稀釋一半為宜。

教材中的實驗不多，但問題也不少，有發現，有解決，實驗問題就會減少，更有利于實驗教學的利的開展。新教師，從一開始就應該正確對待課前實驗的準備。

參考文獻：

[1]曹干林，探究實驗銅與濃硫酸反應[J]，2004年，第6期.

[2]陳碧華，氯化鐵溶液與氯化鉀溶液反應限度實驗探究[J]，2008年，第9期.

[3]周莉，高中化學“鎂與水”反應實驗的改進[J]，2002年第11期.