高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常的成因及利用

摘 要：實(shí)驗(yàn)中異常現(xiàn)象的出現(xiàn)，會(huì)對(duì)學(xué)生造成認(rèn)知沖突的失衡。找出產(chǎn)生異常現(xiàn)象的原因，變“異常”為“正常”，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、善于觀察、自主探究的科學(xué)素質(zhì)的一種有效的方法和途徑，對(duì)教師本身也提供了一個(gè)提高專業(yè)素質(zhì)，增強(qiáng)分析問題和解決問題能力的機(jī)會(huì)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；異常；成因；利用

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2013）33-140-01

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中無論是教師課堂演示還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，由于種種原因，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些與預(yù)料的正常實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符合的現(xiàn)象，其中有顏色變化的異常，生成物氣味的異常，事故發(fā)生的異常等等。

實(shí)驗(yàn)中異常現(xiàn)象的出現(xiàn)，會(huì)對(duì)學(xué)生造成認(rèn)知沖突的失衡。教師若不及時(shí)加以正確的引導(dǎo)和徹底解決，勢(shì)必會(huì)影響教學(xué)效果，給學(xué)生留下知識(shí)盲點(diǎn)，并使教師自己失去對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信心。找出產(chǎn)生異常現(xiàn)象的原因，變“異常”為“正常”，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、善于觀察、自主探究的科學(xué)素質(zhì)的一種有效的方法和途徑，對(duì)教師本身也提供了一個(gè)提高專業(yè)素質(zhì)，增強(qiáng)分析問題和解決問題能力的機(jī)會(huì)。

一、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常的成因

1、試劑的純度引起的實(shí)臉異常

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，不同的實(shí)驗(yàn)對(duì)所選擇的實(shí)驗(yàn)藥品純度的要求也是不同的。限于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件，有些實(shí)驗(yàn)往往產(chǎn)生“失常”現(xiàn)象。

2、試劑加入順序的先后引起的實(shí)驗(yàn)異常

教師或?qū)W生在實(shí)驗(yàn)中，若將化學(xué)試劑的加人順序變更以后，有可能引起實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯甚至得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3、藥品保存方面引起的實(shí)驗(yàn)異常

實(shí)驗(yàn)室購買的藥品不一定會(huì)馬上使用，有些藥品會(huì)因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室保存過程中，由于長(zhǎng)時(shí)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(dāng)而發(fā)生變質(zhì)，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程中異常現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4、藥品用量的不同引起的實(shí)驗(yàn)異常

實(shí)驗(yàn)過程中，特別是在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)由于實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的問題，在取用藥品時(shí)用量很隨意，很容易出現(xiàn)意外的現(xiàn)象。

二、異常現(xiàn)象的合理利用

實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)預(yù)料之外的情況是可能的，關(guān)鍵是采取正確的補(bǔ)救措施。如何對(duì)待實(shí)臉過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象？關(guān)健是透過表象看到本質(zhì)。如果設(shè)法搪塞或者回避的話，就錯(cuò)過了最好的教育時(shí)機(jī)。抓住實(shí)驗(yàn)中的意外，也就抓住了學(xué)生旺盛的求知欲，若能積極引導(dǎo)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(xué)生留下更深刻的記憶，教學(xué)目的也就能輕易實(shí)現(xiàn)，使師生雙方在探索括動(dòng)中相互得到提高。

1、利用異常現(xiàn)象提高教師自身專業(yè)素質(zhì)

實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象要求我們教師自覺地在教育教學(xué)實(shí)踐中思考、分析、研究，并不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)和理論，進(jìn)一步使教師樹立起“科研先導(dǎo)”的意識(shí)，提高教師的科研能力，使教師由“經(jīng)驗(yàn)型”向“科研型”、“創(chuàng)新型”轉(zhuǎn)化。

我曾在上（鐵和鐵的化合物）第一課時(shí)，需要演示Fe和水蒸氣反應(yīng)制H2實(shí)驗(yàn)，但是按高中化學(xué)教材圖示和步驟操作實(shí)驗(yàn)幾乎就不能成功，為此我采用了多媒體模擬實(shí)驗(yàn)來代替，在課后評(píng)析中學(xué)生間有了較大的爭(zhēng)議。之后我再認(rèn)真的進(jìn)行反思總結(jié)，查閱資料，終于發(fā)現(xiàn)了采用石英兩通管、用電熱絲豎直加熱方法。此裝置不但克服了原方法的弊端，還具有升溫時(shí)問短，出氣速率快，課堂演示效果好等優(yōu)點(diǎn)。

2、利用異常現(xiàn)象進(jìn)行反思性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)失效或誤差較大時(shí)，教師應(yīng)見縫插針積極引導(dǎo)學(xué)生如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，反思失敗的原因以找到切實(shí)可行的方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

3、利用異常現(xiàn)象開展科學(xué)探究活動(dòng)

利用異常現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題的能力，從而提高學(xué)生探究的水平和創(chuàng)能力。

在化學(xué)教學(xué)中，只要學(xué)生留心觀察實(shí)驗(yàn)過程，注意捕捉奇特的變化，就可以發(fā)現(xiàn)許多實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象，對(duì)這些異常現(xiàn)象進(jìn)行探究會(huì)得到很多重要的發(fā)現(xiàn)。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容：指導(dǎo)學(xué)生對(duì)見怪不怪的現(xiàn)象著手探究、發(fā)現(xiàn)問題。中學(xué)化學(xué)中異常現(xiàn)象很多，很多異常現(xiàn)象都可以成為學(xué)生進(jìn)行探究的極好材料。

在指導(dǎo)高一學(xué)生學(xué)習(xí)元素周期表時(shí)，探究同周期、同主族元索性質(zhì)遞變的遞變規(guī)律，分別用鎂條和鋁片與稀琉酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)鋁片與稀硫酸幾乎不反應(yīng)，基本上看不到氣泡。這一現(xiàn)象與金屬活動(dòng)性順序表和酸的通性等是矛盾的，引起了學(xué)生的認(rèn)知沖突，在疑惑中激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。當(dāng)時(shí)我也困惑地逃避過去了。原題大意是這樣的：在相同的條件下，將兩塊完全相同的鋁片放人H+濃度相同的稀硫酸和稀鹽酸中，發(fā)現(xiàn)稀鹽酸中產(chǎn)生H2速度比稀硫酸中快，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析原因。于是我鼓勵(lì)學(xué)生去對(duì)此現(xiàn)象大膽猜想、探究，進(jìn)行了一系列的假設(shè)和實(shí)驗(yàn)設(shè)什：

疑問：根據(jù)離子反應(yīng)方程式的分析，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是單質(zhì)鋁與氫離子反應(yīng)，那么為什么氫離子濃度相同的稀鹽酸與相片反應(yīng)的速度卻比稀硫酸要快得多？

猜想與假?zèng)]：溶液中除氫離子外的其他離子（CI-、S024-）可能會(huì)影響反應(yīng)速度。稀鹽酸中產(chǎn)生H：速度比稀硫酸中快，那么，是否Cl-對(duì)反應(yīng)有促進(jìn)作用，S024-對(duì)反應(yīng)有抑制作用呢？

探究方案制定與實(shí)施：用1 mol/L的稀鹽酸和0.5mol/L的稀硫酸分別與相同的鋁片反應(yīng)，驗(yàn)證了這個(gè)題目的正確性。兩者再進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分別檢查Cl-和S074-對(duì)反應(yīng)速率的影響。

再進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)：

1、若往稀硫酸中加人一定量體NaCI后，再與A1反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速率的加快。

2、若往稀鹽酸中加人一定量固體Na2SO4后，再與A1反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速率的減慢。

通過以上實(shí)驗(yàn)對(duì)這些“異常”現(xiàn)象加以分析、探究，喚起了學(xué)生的強(qiáng)烈求知欲，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，將“苦學(xué)”變?yōu)椤昂脤W(xué)”、“樂學(xué)”，這正是當(dāng)前教育改革所追求的教學(xué)理念。