一節(jié)有意義的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課

楊喜軍

(寧夏中衛(wèi)市第一中學(xué) 寧夏 中衛(wèi) 755000)

引言

化學(xué)是一門(mén)基強(qiáng)自然科學(xué),許多的理論,定理是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總解而出,實(shí)驗(yàn)也是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑。所以如何有效的設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，便成為化學(xué)老師的必備拔能。

興趣是一種特殊的意識(shí)傾向，是動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的重要主觀原因，良好的學(xué)習(xí)興趣，是求知欲的源泉，是思維的動(dòng)力。托爾斯泰曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“成功的教學(xué)，所需的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。”實(shí)驗(yàn)具有千變?nèi)f化的現(xiàn)象，是喚起中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效手段。學(xué)生剛接觸化學(xué)，用千變?nèi)f化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)吸引學(xué)生。通過(guò)一系列趣味性實(shí)驗(yàn)。使學(xué)生不斷產(chǎn)生新的好奇心，新的興奮點(diǎn)，隨之就會(huì)有不斷求知的興趣，就會(huì)形成今后愉快、主動(dòng)學(xué)習(xí)化學(xué)的內(nèi)在動(dòng)力。

高中的化學(xué)必修1,第三章金屬及其化合物，有許多的演示實(shí)驗(yàn),通過(guò)教師的演示實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可以熟悉實(shí)驗(yàn)操作,觀察現(xiàn)象,思考產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因，這樣的學(xué)習(xí)方法會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,為以后的創(chuàng)造發(fā)明打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),基于此，我大膽的引入演示實(shí)驗(yàn)，鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)。

鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)在教材中沒(méi)有提到,但是在部分的習(xí)題中多次出現(xiàn),我們高一的學(xué)生,甚至是高三的學(xué)生受初中化學(xué)的影響;活潑金屬可以從鹽溶液中置換出不活的金屬。所以認(rèn)為鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)可以置換出金屬銅,而且還寫(xiě)了反應(yīng)的方程式,解釋多次后還不能釋然。為了徹底改變這種情況，在全班同學(xué)的面前,完成鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)。

考慮到鈉是非常活潑的金屬單質(zhì),反應(yīng)劇烈,可能有意外事件發(fā)生,為了保證學(xué)業(yè)的安全,但又能有效的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我把前兩排的學(xué)生全部安排在后面站著觀看實(shí)險(xiǎn),用手機(jī)投頻的方式將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈現(xiàn)在大家面前。

即使這樣,還是有些擔(dān)心，所以將實(shí)驗(yàn)室中的硫酸銅溶液用水稀釋,得到濃度更小的硫酸銅溶液,將稀釋后的硫酸銅溶液放在250ml的大燒杯中,用小刀切綠豆大的鈉塊，用濾紙吸干表面的煤油，用鑷子放入硫酸銅溶液中，用玻璃片蓋住燒杯。反應(yīng)在劇烈的進(jìn)行，同學(xué)們?cè)谡J(rèn)真的觀察，就在我認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)已成功時(shí),只聽(tīng)砰的一聲，有部分的液體濺了出來(lái)，落在木質(zhì)的講桌上,同學(xué)們被突入其來(lái)的變化的驚呆了。好在事先將學(xué)生按排在后面,沒(méi)有發(fā)生學(xué)生受傷事件。經(jīng)過(guò)幾秒鐘的驚張,同學(xué)們又回到了實(shí)驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)燒杯中沒(méi)有出現(xiàn)紅色的固體，反而得到藍(lán)色沉淀，我順勢(shì)引導(dǎo),沒(méi)有紅色物質(zhì),說(shuō)明沒(méi)有銅出成，那藍(lán)色的物質(zhì)是什么?怎么生成的？

有的同學(xué)知識(shí)豐備，認(rèn)為藍(lán)色物質(zhì)是氫氧化銅,但氫氧化銅是怎么生成的，一時(shí)也想不起來(lái)。此時(shí),我讓大家回憶鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象，再想想鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)提醒同學(xué)們發(fā)現(xiàn)鈉與水反應(yīng)和鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)有太多的相同之處：鈉浮在水面上，融化成成小球,來(lái)回游動(dòng),發(fā)出斯斯的響聲。通過(guò)對(duì)比兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,大家得出結(jié)論:鈉與硫酸銅溶液反應(yīng),實(shí)質(zhì)是鈉與水先反應(yīng),生成氫氧化鈉和氫氣，之后氫氧化鈉再和硫酸銅發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅，而且還書(shū)寫(xiě)了兩個(gè)分步反應(yīng)的化學(xué)方程式。在我的引導(dǎo)下，同學(xué)們還知道不止是鈉，活潑的金屬單質(zhì)鉀和鈣與鹽溶液的反應(yīng)也是先和水反應(yīng)，然后再和溶質(zhì)反應(yīng)。

第二天上課時(shí)，同學(xué)們對(duì)上一節(jié)課的內(nèi)密記憶猶新,尤其是鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)，現(xiàn)象和化學(xué)方程式幾乎都能回答工確。經(jīng)過(guò)這節(jié)有意義的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課。又做了一次鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)，將一小塊鈉投入到10毫升硫酸銅濃溶液里觀察。

鈉浮在液面上，熔化成小球，稍作游動(dòng)后便停在液面及燒杯內(nèi)壁處，隨著燃爆聲發(fā)出黃色火焰劇烈燃燒起來(lái)直至消失，析出藍(lán)色絮狀沉淀，同時(shí)還看見(jiàn)液面及燒杯內(nèi)壁上有一些黑色固體和暗紅色固體。將反應(yīng)后的混合物小心傾去溶液后，加入少量稀硫酸振蕩并潤(rùn)洗燒杯內(nèi)壁，則藍(lán)色沉淀和黑色固體溶解，暗紅色固體部分溶解，形成藍(lán)色溶液。由此看來(lái)該黑色固體應(yīng)該是氧化銅，而暗紅色固體中則可能有氧化亞銅與單質(zhì)銅。為什么會(huì)出現(xiàn)暗紅色固體呢？我初步認(rèn)為，這里所用的鈉塊更大，反應(yīng)更為劇烈，熱量積累迅速，以至于鈉球發(fā)生爆裂并劇烈燃燒起來(lái)，鈉球及溶液反應(yīng)接觸面的溫度都很高，部分氫氧化銅分解成了氧化銅，同時(shí)可能還造成了部分熔化態(tài)的鈉跟氧化銅或硫酸銅直接接觸反應(yīng)的條件，從而使它們發(fā)生了還原反應(yīng)。

至此，我對(duì)于“化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科”這句話又有了另外一番體會(huì)。理論固然重要，可以指導(dǎo)實(shí)踐，但鑒于化學(xué)反應(yīng)與實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性，那種僅僅靠邏輯推理所演繹出來(lái)的“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”，有時(shí)是靠不住的、不全面的或有偏差的，甚至是有悖于實(shí)驗(yàn)事實(shí)的，這在日常教學(xué)活動(dòng)中非常值得我們注意和避免，在可能的情況下，只有盡量用實(shí)驗(yàn)來(lái)親歷考證一番，才能夠去偽存真，才能夠更接近于實(shí)驗(yàn)的本來(lái)面目。