楊如榮
在化學實驗教學中,當我們不可避免地會遇到一些與預期效果不相符的情況.這里我歸納了一些在高中化學實驗中遇到的異常實驗現象,它會對我們的課堂教學產生一定的干擾作用,但問題的關鍵是當實驗出現異常現象或實驗失敗時,我們教師不應掩飾失敗轉而強調書本知識,教條地得出正確的結論,而應要求學生實事求是,充分利用這些課堂新生成的問題,把它視為一種寶貴的生成性資源來引導學生對不同的現象進行思考,認真探究其原因,培養學生的創造性思維和探究能力.
一、實驗現象異常的成因
1. 藥品變質造成的實驗異常現象
案例:用新制的FeSO4與NaOH溶液反應制備Fe(OH)2時,結果未能觀察到白色絮狀沉淀,而看到的卻是灰綠色沉淀,并逐漸變成紅褐色.這種情況是學生可以自己分析得出原因的,操作的關鍵:1.為什么要用新制備的FeSO4溶液?2.為何將滴管插入試管里溶液的底部,慢慢擠出NaOH溶液?最佳的改進方案:可以在溶液表面封一層苯或封油層以隔絕空氣,氫氧化鈉溶液事先煮沸以趕出里面的氧氣.
2. 滴加與反滴加的順序不同造成的結果不同
教師或學生在實驗中,若將化學試劑的加入順序變更以后,有可能引起實驗現象不明顯甚至得到截然不同的實驗結果.
如Cu(OH)2的制備是高一的一個學生實驗.若按教材要求的方法和步驟,向盛有CuSO4溶液的燒杯中滴加NaOH溶液,可以產生大量的絮狀沉淀,但是對該沉淀進行加熱時有時就是看不到黑色CuO.實際上,按如上操作一般生成的沉淀只能是綠色的堿式硫酸銅,致使觀察不到Cu(OH)2的受熱分解現象.所以,建議將步驟改為“向盛有NaOH溶液的燒杯中滴加幾滴CuSO4溶液”,確保生成Cu(OH)2過程中NaOH始終是過量的.
3. 藥品長期存放變質造成的實驗結果異常
實驗室中某些藥品由于長時間放置因氧化等原因變質,如我們檢驗Na2SO3溶液中的亞硫酸根離子時可以先加入鹽酸,產生氣體能使石蕊試劑褪色,但長時間放置的亞硫酸鈉會被空氣中的氧氣氧化成硫酸鈉而不能與鹽酸反應.這樣的實驗在操作之前教師要先檢驗藥品是否變質.
4. 藥品的量的用量不一定越多越好
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.
例如在做銀鏡反應時,在一洗凈的試管里注入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.分析原因,應該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.所以我個人建議,加氨水時直到最初產生的沉淀溶解到還略顯渾濁(不可使沉淀恰好溶解至溶液澄清)為止,這種銀氨溶液氧化能力最強,實驗效果非常好.
5. 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.
二、實驗現象異常的改進與利用
1 .通過異常現象的分析促進學生培養嚴謹的治學態度
嚴謹的科學態度是高質量地完成化學實驗的前提條件.學生實驗中出現的異常現象,大多是由于實驗態度不嚴謹而引起的.如:試管沒洗干凈就進行銀鏡反應的實驗,結果看不到銀鏡出現;用不干燥的集氣瓶收集氯化氫或者氨氣,長時間收集不滿;使用滴管時,一管多用,或者滴加試劑時隨意碰到試管壁,導致試劑交叉污染;不按規定的用量取用藥品,造成反應現象不明顯或不正常等等.如果查明異常現象是由于上述主觀原因而產生的,應該借此機會強調良好的實驗習慣和規范的操作方法的必要性,使學生養成嚴肅認真、一絲不茍的科學態度.
2.利用異常現象進行知識點的轉化學習,達到拓展知識的目的
當學生在實驗中出現的實驗失敗或誤差較大時,要合理的利用失敗的原因將知識點轉化到相關知識的應用上,往往學生會對異常的實驗現象更加關注,合理巧妙地利用這種心理調動學生的學習積極性會達到事半功倍的效果,我們教師在這方面可以多加注意這也是教學藝術的一種升華!
3.利用實驗異常現象,培養學生觀察現象、分析問題的能力,從而提高學生探究的水平和解決問題的能力
在化學教學中,只要學生留心觀察實驗過程,注意捕捉奇特的變化,就可以發現許多實驗異常現象,對這些異常現象進行探究會得到很多重要的發現.教師應根據教學內容,指導學生對見怪不怪的現象著手探究、發現問題.中學化學中異常現象很多,其中很多異常現象都可以成為學生進行探究的極好材料.
通過對各種實驗現象的分析、探究,喚起了學生的強烈的求知欲,進而培養學生的學習興趣,激發學習動機,將“苦學”變為“好學”、“樂學”,這正是當前教育改革所追求的教學理念.只要我們一線教師善于處理異常現象,因勢利導,不但可以化解課堂失誤,更會增加學生對我們的信服力,增加我們教師自身的人格魅力.這對于我們教育事業的發展反而提供了一個難得的契機.
三、總結
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,有時會導致實驗現象異常.如果我們教師轉換觀念,把實驗的目的看作是帶領學生探究知識,“發現”他們尚未認識的客觀事物,并從中學到認知的本領,就不會因為出現異常現象而手忙腳亂,影響教學.所以我們教師應實事求是地面對實驗現實,并引導學生運用已有的知識經驗.
在化學實驗教學中,當我們不可避免地會遇到一些與預期效果不相符的情況.這里我歸納了一些在高中化學實驗中遇到的異常實驗現象,它會對我們的課堂教學產生一定的干擾作用,但問題的關鍵是當實驗出現異常現象或實驗失敗時,我們教師不應掩飾失敗轉而強調書本知識,教條地得出正確的結論,而應要求學生實事求是,充分利用這些課堂新生成的問題,把它視為一種寶貴的生成性資源來引導學生對不同的現象進行思考,認真探究其原因,培養學生的創造性思維和探究能力.
一、實驗現象異常的成因
1. 藥品變質造成的實驗異常現象
案例:用新制的FeSO4與NaOH溶液反應制備Fe(OH)2時,結果未能觀察到白色絮狀沉淀,而看到的卻是灰綠色沉淀,并逐漸變成紅褐色.這種情況是學生可以自己分析得出原因的,操作的關鍵:1.為什么要用新制備的FeSO4溶液?2.為何將滴管插入試管里溶液的底部,慢慢擠出NaOH溶液?最佳的改進方案:可以在溶液表面封一層苯或封油層以隔絕空氣,氫氧化鈉溶液事先煮沸以趕出里面的氧氣.
2. 滴加與反滴加的順序不同造成的結果不同
教師或學生在實驗中,若將化學試劑的加入順序變更以后,有可能引起實驗現象不明顯甚至得到截然不同的實驗結果.
如Cu(OH)2的制備是高一的一個學生實驗.若按教材要求的方法和步驟,向盛有CuSO4溶液的燒杯中滴加NaOH溶液,可以產生大量的絮狀沉淀,但是對該沉淀進行加熱時有時就是看不到黑色CuO.實際上,按如上操作一般生成的沉淀只能是綠色的堿式硫酸銅,致使觀察不到Cu(OH)2的受熱分解現象.所以,建議將步驟改為“向盛有NaOH溶液的燒杯中滴加幾滴CuSO4溶液”,確保生成Cu(OH)2過程中NaOH始終是過量的.
3. 藥品長期存放變質造成的實驗結果異常
實驗室中某些藥品由于長時間放置因氧化等原因變質,如我們檢驗Na2SO3溶液中的亞硫酸根離子時可以先加入鹽酸,產生氣體能使石蕊試劑褪色,但長時間放置的亞硫酸鈉會被空氣中的氧氣氧化成硫酸鈉而不能與鹽酸反應.這樣的實驗在操作之前教師要先檢驗藥品是否變質.
4. 藥品的量的用量不一定越多越好
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.
例如在做銀鏡反應時,在一洗凈的試管里注入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.分析原因,應該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.所以我個人建議,加氨水時直到最初產生的沉淀溶解到還略顯渾濁(不可使沉淀恰好溶解至溶液澄清)為止,這種銀氨溶液氧化能力最強,實驗效果非常好.
5. 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.
二、實驗現象異常的改進與利用
1 .通過異常現象的分析促進學生培養嚴謹的治學態度
嚴謹的科學態度是高質量地完成化學實驗的前提條件.學生實驗中出現的異常現象,大多是由于實驗態度不嚴謹而引起的.如:試管沒洗干凈就進行銀鏡反應的實驗,結果看不到銀鏡出現;用不干燥的集氣瓶收集氯化氫或者氨氣,長時間收集不滿;使用滴管時,一管多用,或者滴加試劑時隨意碰到試管壁,導致試劑交叉污染;不按規定的用量取用藥品,造成反應現象不明顯或不正常等等.如果查明異常現象是由于上述主觀原因而產生的,應該借此機會強調良好的實驗習慣和規范的操作方法的必要性,使學生養成嚴肅認真、一絲不茍的科學態度.
2.利用異常現象進行知識點的轉化學習,達到拓展知識的目的
當學生在實驗中出現的實驗失敗或誤差較大時,要合理的利用失敗的原因將知識點轉化到相關知識的應用上,往往學生會對異常的實驗現象更加關注,合理巧妙地利用這種心理調動學生的學習積極性會達到事半功倍的效果,我們教師在這方面可以多加注意這也是教學藝術的一種升華!
3.利用實驗異常現象,培養學生觀察現象、分析問題的能力,從而提高學生探究的水平和解決問題的能力
在化學教學中,只要學生留心觀察實驗過程,注意捕捉奇特的變化,就可以發現許多實驗異常現象,對這些異常現象進行探究會得到很多重要的發現.教師應根據教學內容,指導學生對見怪不怪的現象著手探究、發現問題.中學化學中異常現象很多,其中很多異常現象都可以成為學生進行探究的極好材料.
通過對各種實驗現象的分析、探究,喚起了學生的強烈的求知欲,進而培養學生的學習興趣,激發學習動機,將“苦學”變為“好學”、“樂學”,這正是當前教育改革所追求的教學理念.只要我們一線教師善于處理異常現象,因勢利導,不但可以化解課堂失誤,更會增加學生對我們的信服力,增加我們教師自身的人格魅力.這對于我們教育事業的發展反而提供了一個難得的契機.
三、總結
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,有時會導致實驗現象異常.如果我們教師轉換觀念,把實驗的目的看作是帶領學生探究知識,“發現”他們尚未認識的客觀事物,并從中學到認知的本領,就不會因為出現異常現象而手忙腳亂,影響教學.所以我們教師應實事求是地面對實驗現實,并引導學生運用已有的知識經驗.
在化學實驗教學中,當我們不可避免地會遇到一些與預期效果不相符的情況.這里我歸納了一些在高中化學實驗中遇到的異常實驗現象,它會對我們的課堂教學產生一定的干擾作用,但問題的關鍵是當實驗出現異常現象或實驗失敗時,我們教師不應掩飾失敗轉而強調書本知識,教條地得出正確的結論,而應要求學生實事求是,充分利用這些課堂新生成的問題,把它視為一種寶貴的生成性資源來引導學生對不同的現象進行思考,認真探究其原因,培養學生的創造性思維和探究能力.
一、實驗現象異常的成因
1. 藥品變質造成的實驗異常現象
案例:用新制的FeSO4與NaOH溶液反應制備Fe(OH)2時,結果未能觀察到白色絮狀沉淀,而看到的卻是灰綠色沉淀,并逐漸變成紅褐色.這種情況是學生可以自己分析得出原因的,操作的關鍵:1.為什么要用新制備的FeSO4溶液?2.為何將滴管插入試管里溶液的底部,慢慢擠出NaOH溶液?最佳的改進方案:可以在溶液表面封一層苯或封油層以隔絕空氣,氫氧化鈉溶液事先煮沸以趕出里面的氧氣.
2. 滴加與反滴加的順序不同造成的結果不同
教師或學生在實驗中,若將化學試劑的加入順序變更以后,有可能引起實驗現象不明顯甚至得到截然不同的實驗結果.
如Cu(OH)2的制備是高一的一個學生實驗.若按教材要求的方法和步驟,向盛有CuSO4溶液的燒杯中滴加NaOH溶液,可以產生大量的絮狀沉淀,但是對該沉淀進行加熱時有時就是看不到黑色CuO.實際上,按如上操作一般生成的沉淀只能是綠色的堿式硫酸銅,致使觀察不到Cu(OH)2的受熱分解現象.所以,建議將步驟改為“向盛有NaOH溶液的燒杯中滴加幾滴CuSO4溶液”,確保生成Cu(OH)2過程中NaOH始終是過量的.
3. 藥品長期存放變質造成的實驗結果異常
實驗室中某些藥品由于長時間放置因氧化等原因變質,如我們檢驗Na2SO3溶液中的亞硫酸根離子時可以先加入鹽酸,產生氣體能使石蕊試劑褪色,但長時間放置的亞硫酸鈉會被空氣中的氧氣氧化成硫酸鈉而不能與鹽酸反應.這樣的實驗在操作之前教師要先檢驗藥品是否變質.
4. 藥品的量的用量不一定越多越好
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.
例如在做銀鏡反應時,在一洗凈的試管里注入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.分析原因,應該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.所以我個人建議,加氨水時直到最初產生的沉淀溶解到還略顯渾濁(不可使沉淀恰好溶解至溶液澄清)為止,這種銀氨溶液氧化能力最強,實驗效果非常好.
5. 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.
二、實驗現象異常的改進與利用
1 .通過異常現象的分析促進學生培養嚴謹的治學態度
嚴謹的科學態度是高質量地完成化學實驗的前提條件.學生實驗中出現的異常現象,大多是由于實驗態度不嚴謹而引起的.如:試管沒洗干凈就進行銀鏡反應的實驗,結果看不到銀鏡出現;用不干燥的集氣瓶收集氯化氫或者氨氣,長時間收集不滿;使用滴管時,一管多用,或者滴加試劑時隨意碰到試管壁,導致試劑交叉污染;不按規定的用量取用藥品,造成反應現象不明顯或不正常等等.如果查明異常現象是由于上述主觀原因而產生的,應該借此機會強調良好的實驗習慣和規范的操作方法的必要性,使學生養成嚴肅認真、一絲不茍的科學態度.
2.利用異常現象進行知識點的轉化學習,達到拓展知識的目的
當學生在實驗中出現的實驗失敗或誤差較大時,要合理的利用失敗的原因將知識點轉化到相關知識的應用上,往往學生會對異常的實驗現象更加關注,合理巧妙地利用這種心理調動學生的學習積極性會達到事半功倍的效果,我們教師在這方面可以多加注意這也是教學藝術的一種升華!
3.利用實驗異常現象,培養學生觀察現象、分析問題的能力,從而提高學生探究的水平和解決問題的能力
在化學教學中,只要學生留心觀察實驗過程,注意捕捉奇特的變化,就可以發現許多實驗異常現象,對這些異常現象進行探究會得到很多重要的發現.教師應根據教學內容,指導學生對見怪不怪的現象著手探究、發現問題.中學化學中異常現象很多,其中很多異常現象都可以成為學生進行探究的極好材料.
通過對各種實驗現象的分析、探究,喚起了學生的強烈的求知欲,進而培養學生的學習興趣,激發學習動機,將“苦學”變為“好學”、“樂學”,這正是當前教育改革所追求的教學理念.只要我們一線教師善于處理異常現象,因勢利導,不但可以化解課堂失誤,更會增加學生對我們的信服力,增加我們教師自身的人格魅力.這對于我們教育事業的發展反而提供了一個難得的契機.
三、總結
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,有時會導致實驗現象異常.如果我們教師轉換觀念,把實驗的目的看作是帶領學生探究知識,“發現”他們尚未認識的客觀事物,并從中學到認知的本領,就不會因為出現異常現象而手忙腳亂,影響教學.所以我們教師應實事求是地面對實驗現實,并引導學生運用已有的知識經驗.