教學中如何面對化學實驗中的“意外”現象

黃海琴

摘 要：教師在化學教學演示實驗中常會出現一些與理論上不太相符的“意外”現象時，應與學生共同尋求原因，并設計實驗加以探索，最終更有學習上的“意外”收獲。

關鍵詞：實驗;“意外”現象;分析查找;收獲

化學是一門以實驗為基礎的學科，而演示實驗是化學教學中最直觀且常用的教學手段，它能使學生加深學習記憶，便于學生理解和掌握，并能很好地激發學生學習化學的興趣，是提高化學教學質量的有力措施，也是培養學生創新思維、創造能力的有效途徑。而在實際課堂教學中，除了做教材中的演示實驗外，也會臨時額外增加一些佐證猜想的小實驗，在這些實驗中偶爾會出現一些”意外“現象，沒出現你預期的效果或現象，而此時連教師自己也解釋不清楚為什么？怎么辦？模糊帶過？不行的，平時一直跟學生強調要有嚴謹的科學態度和求知欲望，此時此刻就應該拿出來，給學生立個榜樣。下面，談談這種情況下我與孩子們做了什么？

一、新課教學中的演示實驗出現”意外“現象

在一次的課上，我們學習到碳酸鈉的俗名純堿的來由時做了演示實驗在碳酸鈉溶液中滴加酚酞試劑，酚酞變紅了，證明其水溶液顯堿性，故稱純堿。高中時我們知道強堿弱酸鹽水解顯堿性，“想當然地認為碳酸氫鈉溶液也能使酚酞試液變紅。告訴學生碳酸氫鈉的水溶液也顯堿性，只是堿性弱一些，于是也順便做了演示，往其水溶液滴加酚酞，結果出乎意外地沒有變紅！再做一遍，還是一樣沒變色！怪了？

我和孩子們都不想放過這一“意外”，開始各種猜測并設計實驗驗證。有學生提議用更加精確的pH試紙試一下，于是拿來試紙分別測定質量分數相同的碳酸鈉和碳酸氫鈉水溶液的pH值，結果出來了，碳酸鈉溶液pH約等于10，碳酸氫鈉溶液的pH約7～8之間，是堿性沒錯，可為什么沒能使酚酞變紅？于是大膽猜想，應該是堿性太弱了不足以使酚酞變色。接著同學們建議探究使酚酞變色的堿性溶液的pH值范圍，將氫氧化鈉配制成不同濃度并按pH由小到大排序而后分別滴加酚酞試劑，結果pH值為8以上的溶液才能使酚酞試液變紅，實驗印證了這一猜想，此時看到的是學生滿滿的成就感。

物質溶于水發生水解程度各不相同，因此酸堿度也就不一樣了，而且配置所得溶液的濃度的濃稀也會影響溶液的pH，酚酞試液變色是有范圍的，pH為8～10的溶液能使酚酞試液變紅，而碳酸氫鈉溶液水解程度較弱，pH小于8，因此，在前面的實驗中碳酸氫鈉溶液中滴加酚酞試液沒看到變色或變紅程度很微弱。所以我們不難得出這樣的結論：使酚酞變紅的溶液呈堿性，但堿性溶液并不一定都能使酚酞變紅！

還有，在學習質量守恒定律的實驗驗證中，鎂帶在空氣中燃燒，把鎂帶稱量，質量為M1，燃燒后生成的白色固體收集起來稱量，質量為M2，M1M2？什么原因造成的？

學生開始七嘴八舌紛紛議論起來，“沒燃燒完全的鎂帶沒收集一起稱量”“燃燒時有白煙，也是生成物，逸走了”……還有學生提出，能否再燃燒一遍，更仔細看看哪些現象會引起這個問題。于是我們分析了猜測的原因，并設計了燃燒實驗在密閉裝置中進行，把會造成生成物損失的情況給杜絕了，最后收集了所有的生成物稱量得出的M2確實大于鎂帶的質量M1，驗證了原先的猜測：生成物氧化鎂的質量M2為什么會小于反應前鎂帶的質量M1的可能原因有：（1）燃燒時產生的白煙也是生成物逸到空氣中造成損失;（2）夾持鎂帶的坩堝鉗上也沾有一小部分的白色生成物被忽略了……

二、由化學習題引出的實驗探究中出現的“意外”現象

有這樣一個問題：把用濃鹽酸與石灰石制取的CO2通入澄清石灰水，沒有看到石灰水變渾濁，為什么？（原因：濃鹽酸具有很強揮發性，揮發出來的HCl氣體會較多地混在生成的CO2氣體中，在石灰水中先發生2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O反應，所以看不到渾濁。）

我準備用濃鹽酸與石灰石制取的CO2通入澄清石灰水，造成石灰水沒有出現渾濁為情景來引出氣體需要除雜的學習內容。然而在實驗過程中，又一個“意外”發生了，澄清石灰水不但變渾濁了而且速度更快！這是什么情況？大家很是納悶！

通過平時學習中，在幾次實驗中出現的“意外”是進一步深究后的意外收獲，同學們也不會輕易放棄這次的“意外”，大家又開始了討論和各種猜想，最后得出結論：當鹽酸濃度越高時，反應速率也隨之越快，盡管此時產生的CO2氣體中含有較多量氯化氫，但由于CO2的大量存在，仍舊使石灰水很快變渾濁。面對這個新發現大家都很興奮。

還有一道實驗題：把鋁片浸入硫酸銅溶液中會發生怎樣的反應？有什么現象？（答案：2Al+3CuSO4===Al2（SO4）3+3Cu現象：鋁片表面附著一層紅色物質，溶液由藍色變成無色）學生實驗探究：仔細觀察現象，意外發現不但除了以上現象外，還看到大量氣泡產生。同學們非常驚奇，疑惑：為什么？

此時由于同學們已經具備一定的知識基礎以及操作技能，加上平時對“意外”現象絕不放過的嚴謹科學態度，這一“意外”發現激起同學們的探索欲望，于是各種猜想，并進行實驗探究，最后又是一個收獲滿滿：原來是硫酸銅溶液是強酸弱堿鹽，水溶液呈酸性，因此還發生氫離子與鋁反應生成氫氣，所以看到氣泡產生。又長知識了，同時也為高中的化學學習打下學習基礎，與科學嚴謹的學習態度。

在這樣的教學中，在解決問題的過程中，同學們體驗探究的快樂，感受成功的喜悅，意外收獲的驚喜，我想，這不也正是為師最大的收獲嗎？因為我們的教學，能讓學生不屈服權威、追求真理，成為正直的人，這不就是我們要培養的人才嗎？

參考文獻：

[1]冷軍華.試析新課改下初中化學實驗教學[J].才智，2015（25）：245.

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