高中化學實驗現象異常的成因與利用

吳林輝

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2014）13-0087-02

化學實驗教學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合的現象，其中有顏色變化的異常，生成物氣味的異常，事故發生的異常等等。實驗中異?，F象的出現，會對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，并使教師自己失去對實驗教學的信心。找出產生異常現象的原因，變“異常”為“正?！?，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，對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。

一、實驗現象異常的成因

1.試劑的純度引起的實臉異常。 高中化學實驗中，不同的實驗對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?！爆F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。

2.試劑加入順序的先后引起的實驗異常。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。例如，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）：過程中Na OH始終是過量的。

3.藥品保存方面引起的實驗異常。實驗室購買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?，F象的出現。

4.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，很容易出現意外的現象。例如，在做銀鏡反應時，在一洗凈的試管里注人ImIAgNO3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。實踐經驗證明，氨水過量越多，銀鏡反應的效果越差。所以我建議，加氨水時直很多化學反應中都有副反應的存在，有些副反應甚至影響實驗結果，干擾實驗現象。

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，以及實臉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、異?，F象的合理利用

實驗出現預料之外的情況是可能的，關鍵是采取正確的補救措施。如何對待實臉過程中出現的異?，F象？關健是透過表象看到本質。如果設法搪塞或者回避的話，就錯過了最好的教育時機。抓住實驗中的意外，也就抓住了學生旺盛的求知欲，若能積極引導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”給學生留下更深刻的記憶，教學目的也就能輕易實現，使師生雙方在探索括動中相互得到提高。

1.利用異?，F象提高教師自身專業素質。實驗中出現的異?，F象要求我們教師自覺地在教育教學實踐中思考、分析、研究，并不斷學習新的知識和理論，進一步使教師樹立起“科研先導”的意識，提高教師的科研能力，使教師由“經驗型”向“科研型”“創新型”轉化。我曾在上（鐵和鐵的化合物）第一課時，需要演示Fe和水蒸氣反應制H2實驗，但是按高中化學教材圖示和步驟操作實驗幾乎就不能成功，為此我采用了多媒體模擬實驗來代替，在課后評析中學生間有了較大的爭議。之后我再認真的進行反思總結，查閱資料，終于發現了采用石英兩通管、用電熱絲豎直加熱方法。此裝置不但克服了原方法的弊端，還具有升溫時間短，出氣速率快，課堂演示效果好等優點。

2.利用異常現象進行反思性實驗教學。當學生在實驗中出現的實驗失效或誤差較大時，教師應見縫插針積極引導學生如實記錄實驗結果，反思失敗的原因以找到切實可行的方法改進實驗，培養學生嚴謹的科學態度。例如：在做鹽類水解實驗時，學生在側定NaCl溶液的pH時卻發現其結果往往不等于7，而是略大于7，這時就不能主觀臆斷地把結果記為7，而應該讓學生從溶液、環境、試紙等方面仔細探索產生異常現象的原因。教師此時要當好“領路人”角色，多與學生交流，鼓勵其對這些異?，F象進行探討，這樣不但提供學生主動思考、表達的機會，也有助于學生樹立自信心。

（責任編輯 全 玲）endprint