戈菊香
(江蘇省蘇州實驗中學科技城校 江蘇 蘇州 215153)
化學實驗是中學化學課程內容不可缺少的重要組成部分,是學生認識化學科學知識的重要環節。 它不僅能夠加深學生對化學學科特點的認識,而且還能激發學生學習化學的興趣。 化學實驗課,可以鞏固所學知識,同時也能培養學生的動手、動腦、觀察、想象、思維的能力及創新意識。 在學生實驗中,可能會發生一些和上課所教內容不同的現象或是一些額外的現象,這時就需要老師悉心指導并科學分析原因。 以下是筆者在初中化學實驗教學中遇到的一些 “異常”現象及個人分析。
在做“溶液的酸堿性”實驗中,要檢驗幾種溶液的酸堿性,有同學在用酚酞試液檢驗氫氧化鈉溶液的酸堿性時, 發現將無色酚酞試液滴入氫氧化鈉溶液后,一開始溶液確實是顯紅色的,但經過振蕩后溶液卻自己褪色了。
筆者用同樣的藥品重新做了一次實驗,結果還是相同。 筆者馬上猜測:是不是空氣中的二氧化碳氣體溶于液體中使溶液褪色的呢? 為了證明這個猜測是否正確,筆者立刻在液體中再滴了兩滴酚酞試液,結果液體變紅了,說明異常現象并不是空氣中的二氧化碳造成的。 筆者經查閱資料后分析如下:酚酞是一種弱有機酸,在pH<8.2 的溶液里為無色的內酯式結構,當pH>8.2 時為紅色的醌式結構。 酚酞的醌式或醌式酸鹽,在堿性介質中很不穩定,它會慢慢地轉化成無色的羧酸鹽式;遇到較濃的堿液,會立即轉變成無色的羧酸鹽式。 所以,酚酞試劑滴入到比較濃的氫氧化鈉溶液中時,酚酞開始變紅,很快紅色褪去變成無色。
后來,筆者用稀氫氧化鈉溶液和濃氫氧化鈉溶液分別滴加酚酞試液做了對比試驗,發現若是用稀氫氧化鈉溶液做實驗,振蕩后紅色不會褪去,而用濃氫氧化鈉溶液做實驗卻會褪色。 因此,我們在做此實驗時,應該用稀氫氧化鈉溶液。
在“氧氣的制取和性質”實驗中,需要學生用排水法收集三瓶氧氣。 學生在實驗中發現:當收集滿氧氣的集氣瓶蓋好毛玻璃片并正放在水平桌面上時,玻璃片很容易滑動。
筆者對此現象分析如下:一方面,用排水法收集氣體時,集氣瓶口和玻璃片上都沾有水,水起到了潤滑作用,從而玻璃片可能會滑動;另一方面,用排水法收集氣體時,集氣瓶是倒扣的,為了防止漏氣,集氣瓶的瓶口肯定要低于水面一段距離,而不可能恰好和水面接觸。 當集氣瓶中水排盡收滿氣體時,瓶內氣體的壓強等于集氣瓶口液面的壓強,而集氣瓶口液面要低于水槽中液面,因此,集氣瓶口液面的壓強大于水槽中液面壓強,水槽中液面上的壓強就是大氣壓,所以集氣瓶內氣體的壓強必大于外界大氣壓,從而“推動”了玻璃片滑動。
在“二氧化碳的制取與性質”實驗中,有這樣一步實驗內容:將二氧化碳氣體通入盛有紫色石蕊試液的試管中,觀察現象。 這個實驗的現象是紫色石蕊試液變紅。
在一次學生實驗中,有學生觀察到了一個額外的現象:在將二氧化碳氣體通入盛有紫色石蕊試液的試管中時,導管末端剛剛伸入到液體中,就倒吸了一段紫色的液柱,而再通一會氣體后紫色的液柱又自己掉落回去了,這是怎么回事呢?
筆者經過反復思考后,得出了分析結論:當導管末端伸入到液體中時, 導管內的二氧化碳氣體立刻溶于水中, 造成導管內氣體壓強暫時小于外界大氣壓,大氣壓將液體壓入導管中。而很快液體中溶解的二氧化碳就達到了飽和,二氧化碳就不能再溶于水中了, 所以再通一會氣體后液柱就自己回落了。
以上是筆者對實驗教學中遇到的一些 “異常”現象作出的個人分析。 在教學中,我們化學教師經常會遇到一些超出預計的實驗現象,這時我們教師不要急于否定,而是要仔細地觀察并分析,判斷出是實驗操作不當造成的現象還是合理的“異常”現象。 若是操作不當造成的,可以重新實驗;若是合理的“異常”現象,則需要老師作出科學地解釋。 這樣既可以提高學生的學習積極性, 又可以為學生化學學習的可持續性發展打下基礎。 另外,教師在指導過程中自己的專業知識也得到了進一步地提高。 因此,在以后的教學過程中,筆者將做好每一個實驗,上好每一堂實驗課,認真解決好每一個實驗問題,以求進一步提高實驗教學效果。
[1] 王祖浩,王云生等.九年級化學[M].上海:上海教育出版社,2012:127~128