談中學化學中“異常現象”的教學
2011-12-31 00:00:00張美玲
中學課程輔導·教師教育(上、下) 2011年12期
摘 要：在化學實驗教學中，常常會出現似乎與課本表述不符的異常現象。探究這些異常現象，除了可以修正試驗方法、操作手段外，最重要的是從中發現新的科學道理，找出異常的原因，激發學生學習化學的興趣，強化實驗操作技能訓煉。本文分析了幾種“異常”類型，探討了抓住這些“異常現象”，激發興趣，強化學生實驗技能的方法策略。
關鍵詞：化學；實驗教學；異常現象
中圖分類號：G427 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2011）12-053-01
化學實驗千變萬化。操作要求高，有些實驗現象僅是一個瞬間過程，難以觀察；有些因濃度、溫度等外界條件的不同而帶來現象的異常；有些因操作順序不同而引起異常；還有一些事操作不規范引起的異常。本文僅就這些異常提出分析，以引起注意。
一、由于實驗操作不當而引起的異常
做“銀鏡反應”實驗時，成功的試驗結果應在試管內壁上出現一些光亮如鏡的金屬銀。但在實際操作中，特別是學生分組實驗時，往往會出現程度不同的黑色疏松的銀的濁液。
對這一異常現象應仔細分析，引導學生找出其中的原因，并給出正確的操作。師生共同分析，得出引起“異常”現象的原因大致有以下幾點：
1.由于試管壁不干凈，難以使還原的銀附著
有的學生認為使用的是新試管，已經很干凈了，結果試管里出現的是黑色濁液，所以應教會學生使試管真正干凈，而非表便看起來干凈。具體操作是：
在實驗前向試管中加入少量NaOH溶液，加熱煮沸，然后用蒸餾水沖洗干凈。
2.AgNO3溶液濃度過高而引起的異常
AgNO3濃度過高時，銀離子還原速度太快，形成的Ag黑色小顆粒，難以附著在試管壁上，從而形成黑色濁液。因此操作時應注意AgNO3的用量。正確劑量應該是：在1 mL 12%的AgNO3溶液中邊搖動邊逐滴加入2%的稀氨水至生成的沉淀剛剛消失。
3.加熱時試管震蕩或者在加熱過程中由于水沸騰而引起試管內混合液震蕩使生成的銀難以附著在試管壁上。因此加熱時應將試管放在水浴中溫熱，不可使水浴溫度過高。
二、由于副反應的發生引起的異常
Cl2 的氧化性強于I2，為什么氫硫酸（H2S） 和I2水的反應的渾濁現象比氫硫酸（H2S）和氯水（Cl2）反應的渾濁明顯？這一現象學生往往認為異常，為此常感到迷惑不解。教師對此應講清原理，為學生解惑。變渾濁是因為發生了下列反應：
Cl2+H2S2HCl+S↓(1)
I2+H2S2H2S+S↓(2)
一般認為Cl2的氧化性強于I2，生成的S應較I2多，渾濁明顯。但正因為氯的氧化性強，除了（1）的反應外，還發生了下面的反應：
4H2O+4CI2+H2S8HCl+H2SO4(3)
而這一反應無沉淀生成，綜合考慮，加入等質量的Cl2 和I2，I2生成的沉淀應多些就容易理解了。另外（3）式能否發生，還可以用下述方法加以驗證：從反應后的試管中取少許澄清液，加入BaCl2溶液，如果（3）式發生，則此時應能見到白色沉淀。
Ba2+ +SO2-4 BaSO4
三、反應時，由于加入反應物順序不同而引起的異常
Cl2水滴入KI溶液中和KI液滴入Cl2水中，產生的現象不同，學生也往往認為異常。對此，課堂上應要求學生先反復操作，證實自己的操作無誤，再深入分析，找出不同現象產生的原因：
1.氯水滴入KI溶液中顏色變深
Cl2+2KI2KCl+ I2(1) I2溶于水所以顏色加深
2.KI溶液加入Cl2水溶液中，則不出現此狀況，是因為Cl2過量，發生了下述反應：
5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl
類似例子的還有向AlCl3溶液中滴加NaOH液和向NaOH液中滴加AlCl3會產生不同的現象；向NaAlO2液中滴加HCl和向HCl液中滴加NaAlO2也會產生不同的現象。應引導學生類比分析，掌握反應過程中加入順序不同，不同反應物濃度不同，所以產生不同現象，此“異常現象”應視為正常。
四、由于瞬間過程難以觀察而引起的異常
進行Fe(OH)2的制備和性質的教學時，學生的頭腦中只記住“白色絮狀沉淀”，但在實際用FeSO4和NaOH制備Fe(OH)2時，學生卻看不到白色絮狀沉淀，只能看到灰綠色沉淀。這一“異常”現象將會引起學生思考，有的學生認為將滴管伸入到液面下，應該能看到白色沉淀，照此操作一遍后，還是看不到。教師引導同學們結合Fe(OH)2的性質思考，找出看不到白色沉淀的根本原因：Fe(OH)2易被氧化，久置的NaOH溶液中溶解的氧也能氧化Fe(OH)2。此時換一瓶新制備的已煮沸過的NaOH液再次進行上述操作，終于看到了白色沉淀，但過一會兒又轉變為灰綠色，以后又逐漸變成紅色褐色。此時教師可以激發學生的興趣，引導學生思考，到底怎樣才能制得Fe(OH)2？核心問題是讓Fe(OH)2與O2徹底隔離，同學們會提出各種各樣的方法，最后教師總結如下操作：
在新制備的FeSO4液面上滴加幾滴苯隔絕空氣，再將試管伸入液面下，加入新制經煮沸的NaOH液，終于制得了白色的Fe(OH)2沉淀，并保持了較長時間。
通過這一“異常”現象的教學，可提高學生細致觀察的能力和勇于探索的精神。
整個中學化學教材中有近200個演示實驗和40多個學生實驗，在這些實驗教學中還有許多類似本文提到的“異常”現象，其中蘊含著非常豐富的內容和眾多的操作途徑，認真練習，研究這些操作，能逐步培養學生的觀察、實驗操作和思維能力，有利于激發學生的學習興趣和提高學生的學習能力，因此在教學中應重視這些“異常現象”的教學，找出“異常”背后的內涵。
