高洪英
摘要:在化學實驗教學過程中,有時會出現(xiàn)一些與預料的正常實驗結果不相符合的現(xiàn)象。教學中必須找出產生異?,F(xiàn)象的原因,來提高學生分析問題和解決問題的能力。
關鍵詞:高中;化學; 實驗; 問題; 解決
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B 文章編號:1006-5962(2013)06-0207-01
1 實驗中常見問題
1.1 藥品保存方面引起實驗異常。
實驗室購置的藥品在保存過程中,由于長時間與空氣中的氧氣、水蒸氣等作用或者人為地藥品保存不當而發(fā)生變質,最終導致實驗過程中異?,F(xiàn)象的出現(xiàn)。
比如在檢驗FeSO4中的Fe2+離子時,加入硫氰化鉀溶液后出現(xiàn)血紅色,這是因為FeSO4在保存的過程中一部分被氧化成硫酸鐵造成的。
1.2 因試劑的純度引起實驗異常。
高中化學實驗中,不同的實驗對其所選擇的實驗藥品純度的要求也是不同的。限于中學化學實驗條件,有些實驗往往產生"失常"現(xiàn)象。
如原Zn-Cu電池實驗中,在銅板上產生大量氣泡的同時在鋅板上也會出現(xiàn)較多氣泡,這是由于鋅板不純,在鋅板表面出現(xiàn)許多微小的原電池,從而在鋅板表面產生氣泡。
1.3 反應物的濃度控制不當引起實驗異常。
濃度是影響反應速率和反應程度的重要因素,所以適當?shù)目刂品磻餄舛仁菍嶒灣蓴〉年P鍵因素。
如實驗室制取氯氣時,將稀鹽酸滴到二氧化錳中并加熱,并不能看到黃綠色氣體產生,這是因為鹽酸的濃度較小,并不能與二氧化錳反應造成的。
1.4 因藥品用量的不同引起實驗異常。
實驗過程中,特別是在學生做學生實驗時由于實驗習慣的問題,在取用藥品時用量很隨意,很容易出現(xiàn)出乎意料的現(xiàn)象。
例如在做乙醛被新制氫氧化銅懸濁液氧化實驗時,制備氫氧化銅懸濁液的過程中,如果在氫氧化鈉溶液中加入過量的CuSO4溶液,再滴入幾滴乙醛加熱后,看到的不是紅色沉淀,而是黑色沉淀。這是由于生成大量氫氧化銅受熱分解生成黑色氧化銅造成的。
1.5 因試劑加入順序的先后引起實驗異常。
教師或學生在實驗中,若將化學試劑的加入順序變更以后,有可能引起實驗現(xiàn)象不明顯甚至得到截然不同的實驗結果。
例如在做溴與苯酚取代實驗時,將苯酚溶液加到濃溴水中,觀察不到白色沉淀,而只能見到溶液變成了黃色。若將反應物的加入順序改為"將1-2滴濃溴水滴入苯酚溶液中",保證反應中苯酚過量,則預期現(xiàn)象很明顯。
1.6 因副反應的存在導致實驗現(xiàn)象異常。
很多化學反應中都有副反應的存在,有些副反應甚至影響實驗結果,干擾實驗現(xiàn)象。
例如在做甲烷的燃燒實驗時,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卻發(fā)現(xiàn)火焰呈黃色。這是由于制備氣體時發(fā)生副反應使產生的甲烷含有丙酮等雜質氣體。因此可以在實驗前將無水醋酸鈉和堿石灰充分炒干、研細、混勻,同時要保證堿石灰過量。
1.7 因實驗溫度控制不當引起的實驗異常。
溫度是影響化學反應速率和反應趨勢的一個重要方面。溫度的高低往往決定了一個反應能否發(fā)生、向什么方向發(fā)生等問題。所以,溫度的合理控制對實驗現(xiàn)象與實驗結果至關重要。
例如實驗室制取乙烯時,將濃硫酸與乙醇混合后加熱,將產生的氣體通入溴水中,溴水并不褪色,這是因為反應溫度沒有迅速上升到170℃,加熱時反應生成乙醚,乙醚不能使溴水褪色。
在實際的實驗教學中,除了上述原因以外,試劑選用的恰當與否,酸堿介質環(huán)境,儀器的選用及裝置是否合理,以及實驗操作者自身基本操作是否過關等方面也會引起實驗的異?,F(xiàn)象。
2 解決問題
如何對待實驗過程中出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象?意外中蘊含著正常,關鍵是透過表象看到本質。抓住實驗中的意外,抓住學生旺盛的求知欲,積極引導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"給學生留下更深刻的記憶,教學目的也就能輕易實現(xiàn),使師生雙方在探索活動中相互得到提高。
2.1 教師在發(fā)現(xiàn)問題后的行為。
實驗中出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象要求我們教師自覺地在教育教學實踐中思考、分析、研究,并不斷學習新的知識和理論,進一步使教師樹立起"科研先導"的意識,提高教師的科研能力,使教師由"經(jīng)驗型"向"科研型"、"創(chuàng)新型"轉化。
2.2 利用異?,F(xiàn)象進行反思性實驗教學,逐步使學生養(yǎng)成去思考、會思考的習慣。
當學生在實驗中出現(xiàn)的實驗失敗或誤差較大時,教師應見縫插針積極引導學生如實記錄實驗結果,反思失敗的原因以找到切實可行的方法改進實驗,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
例如:在做銀鏡實驗時,學生在制備好銀氨溶液后加入1-2毫升乙醛后,水浴加熱,卻怎么都看不到銀鏡出現(xiàn)。這時就應該指導學生從藥品的純度、銀氨溶液的制備過程、試管內壁的潔凈程度、反應條件的控制等方面仔細探索產生異?,F(xiàn)象的原因。教師此時要當好"領路人"角色,多與學生交流,鼓勵其對這些異?,F(xiàn)象進行探討,這樣不但提供學生主動思考、表達的機會,也有助于學生樹立自信心。
高中化學實驗中由于受試劑的純度,試劑添加順序,藥品用量,副反應,溫度,催化劑,實驗裝置等各方面制約,有時會導致實驗現(xiàn)象異常。通過對這些"異常"現(xiàn)象的分析、探究,喚起學生的強烈的求知欲,進而培養(yǎng)學生的學習興趣,激發(fā)學習動機,將"苦學"變?yōu)?好學"、"樂學",這正是當前教育改革所追求的教學理念。