付斌成
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,對實驗的觀察和記錄是化學學習的一項基本要求,也伴隨化學學習的始終.如何有效地把握化學反應現象呢?下面結合自己的教學實踐談點認識和體會.
一、化學反應現象
現象,是事物表現出來的,能被人感覺到的一切情況(包括看到、聽到、聞到、觸摸到的).
物質在發生化學反應時,常常會伴隨發生一些現象.(1)顏色變化:酸堿指示劑,如石蕊溶液遇酸紫色變紅色;干燥劑,如無水硫酸銅遇水變藍色.(2)發光、發熱,如硫在空氣中燃燒發出淡藍色火焰,放出大量的熱;酸堿中和放熱.(3)產生氣體,如雙氧水與二氧化錳混合產生氧氣.(4)產生沉淀,如二氧化碳通入澄清石灰水中有渾濁.(5)溫度變化,如天然氣燃燒可以做飯.(6)性質變化,如柔軟的泥坯放入窯中燒烤制得陶器;等等.其中只有一部分是能用肉眼看得出的現象,主要有以下這些:產生氣體,改變顏色,燃燒,沉淀,渾濁,溶解,吸收氣體,凝固等,這些現象可以幫助我們判斷有沒有發生化學變化.
二、化學反應現象與結論
實驗現象是人通過感覺器官(如眼、耳、鼻等)所感知的特征.物質的顏色、狀態、氣味等人可以感知,而物質的結構、組成卻是不能被感知的,并且生成物的名稱是通過實驗、經過分析,推斷得出的.因此不能用實驗結論代替反應現象.
例如,鋅與稀硫酸反應的現象是產生氣泡,鋅粒逐漸消失,描述成“生成了氫氣”就成實驗結論;堿式碳酸銅受熱分解的反應現象應是綠色粉末逐漸變黑,試管內壁出現無色液珠,同時生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體,敘述成“生成黑色氧化銅,同時生成水和二氧化碳”就是實驗結論.
三、化學反應現象的描述
化學反應現象十分復雜,有些現象易被忽視,要對實驗現象做出準確的描述,首先要學會科學地、認真地觀察實驗現象.(1)關注物質的性質(反應物、生成物),如顏色、狀態氣味、硬度、密度等,以及能否燃燒、燃燒產物的狀態等.(2)關注物質的變化.(3)關注物質的變化的過程及其現象,對物質在變化前、變化中和變化后的現象進行觀察和描述,并進行比較分析和記錄.變化前:記錄物質的名稱、形態、外觀;變化中:觀察并記錄物質的顏色、狀態、氣味以及其他現象;變化后:記錄生成物的名稱、形態、外觀.
在描述實驗現象時,要仔細全面,學會盡可能用簡潔的語言說明什么物質在什么環境下發生什么反應,同時伴隨什么現象.
第一,要注意準確地描述實驗現象.如放出熱量(氣體)、發出白光、冒出氣泡等,避免用詞不當.
例如,向澄清石灰水中通入二氧化碳后看到的只是“澄清石灰水變渾濁”,若描述成“出現白色沉淀”就不妥當.
第二,要注意表達的完整性.如描述物質在氧氣中燃燒的現象可先描述發光(或火焰)的顏色,再描述放出熱量,最后再描述生成物顏色、狀態、氣味等.同時,要正確區分“發光”與“火焰”,“煙”與“霧”等的不同,避免張冠李戴.“發光”是指固體微粒被灼熱的結果,沒有產生火苗.“火焰”是氣體燃燒時伴生的現象,即平常所說的“火苗”.如點燃鎂帶稱為“耀眼的白光”,鐵絲在氧氣中燃燒稱為“火星四射”.硫在氧氣中燃燒,硫先熔化再氣化,實際上燃燒的是硫蒸氣,現象為“明亮的藍紫色火焰”.“煙”是固體小顆粒懸浮于氣體中產生的,“霧”是液體小液滴分散在氣體中形成的.
例如,磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷這種白色固體小顆粒懸浮在氧氣中,其實驗現象是“產生大量濃白煙”,不能稱為“產生白霧”.
又如,打開裝濃鹽酸的瓶塞,實驗現象應產生“白霧”,而不能說“白煙”,因為看到的是鹽酸中揮發出的氯化氫氣體與空氣中水蒸氣結合形成了鹽酸小液滴.
四、化學反應現象與反應
物質在發生化學反應時,常常會伴隨發生一些現象,如放熱、發光、變色、 放出氣體、生成沉淀等,這些現象可以幫助我們判斷化學反應是否發生, 但有些化學反應卻觀察不到明顯的現象.如要證明氫氧化鈉和稀鹽酸能發生化學反應,可借助酚酞指示劑指示反應的進行,或通過測定實驗過程中溶液的電導率等方法進行檢測.同時,應注意到物理變化也常伴有發光(電燈)、放熱(摩擦)、放出氣體(啟開汽水瓶蓋)、顏色變化(氧氣變成液氧)、產生沉淀物等現象,只是沒有新物質生成,這是物理變化與化學變化的根本區別.
五、化學反應現象與反應條件
化學反應事實表明,溫度、壓強、催化劑、反應物的濃度等反應條件對化學反應現象會產生一定的影響.反應物的濃度不同,反應現象可能不同.如硫在空氣中燃燒產生淡藍色火焰,而在氧氣中燃燒產生藍紫色火焰.反應溫度不同,反應現象可能不同.如過氧化氫溶液在常溫時無明顯現象,在加熱的條件下有氣泡產生.endprint