淺析高中化學實驗現象異常的原因

李蘭芬

化學作為一門以實驗為基礎的自然科學,要實施素質教育、創新教育及新課程改革教學,實驗教學發揮著極其重要的作用。在化學實驗教學過程中,無論是教師課堂演示,還是學生實驗,由于種種原因,有時會出現一些與預料的正常實驗結果不相符的現象,其中有顏色變化的異常,生成物氣味的異常,事故發生的異常等。

實驗中異常現象的出現,會給學生造成認知沖突的失衡。教師若不及時加以正確的引導和徹底解決,勢必會影響教學效果,給學生留下知識盲點,并失去對實驗教學的信心。找出產生異常現象的原因,是培養學生實事求是、嚴謹認真、善于觀察、自主探究的科學素質的一種有效的方法和途徑,同時,也給教師本身也提供了一個提高專業素質,增強分析問題和解決問題能力的機會。實驗異常的主要原因有以下幾點。

一、因試劑的純度引起的實驗異常

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現火焰呈黃色。這是由于制備氣體時反應物受熱不均勻,局部溫度過高所致,使產生的甲烷不純,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。

二、藥品保存方面引起的實驗異常

實驗室購置的藥品不一定會馬上使用。有些藥品會因為在實驗室保存過程中,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生變質,最終導致實驗過程中異常現象的出現。

三、因藥品用量的不同引起的實驗異常

實驗過程中,特別是在學生做實驗時,由于實驗習慣的問題,在取用藥品時用量很隨意,很容易出現出乎意料的現象。

例如,在做銀鏡反應實驗時,在洗凈的試管里注入1 ml AgNO3溶液,然后加氨水到完全溶解,再滴幾滴新配的乙醛溶液后,水浴加熱幾分鐘卻始終得不到光亮的銀鏡。原因是銀氨溶液配制時氨水量未控制好引起的。在向AgNO3溶液中滴加氨水不可過量,教材描述為“氨水加到生成的沉淀剛好溶解為止”。實踐經驗證明,氨水過量越多,銀鏡反應的效果越差。建議加氨水時直到最初產生的沉淀溶解到還略顯渾濁為止,這種銀氨溶液氧化能力最強,實驗效果非常好。

四、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生、向什么方向發生等問題。所以,溫度的合理控制對實驗現象與實驗結果至關重要。

例如,在做乙醇的氧化實驗時,將螺旋狀的銅絲加熱變黑后,如不迅速插入乙醇,反復幾次,并不會看到銅絲變紅亮,也不會聞到有刺激性氣味。因為銅絲插入速度太慢,使銅絲溫度下降后反應就不能發生了。

在實際的實驗教學中,除了上述原因以外,所用試劑的濃度大小、試劑選用的恰當與否、酸堿介質環境、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常現象。

總之,在實驗過程中教師要嚴格要求,使學生們養成嚴謹認真的學習態度。

(冀州市職教中心)