初中化學實驗教學中的幾個意外

馬登峰

摘要：在中學化學實驗中，往往會出現一些意外。鐵絲能在空氣中燃燒，“氧氣不能使帶火星的木條復燃”，氧化鐵與酸不反應，酚酞遇堿變紅后褪色等，出現了與“常規”相反的情況。面對意外，我們要積極探求原因，或加以探究，應用于教學。這些意外，也給我們很多啟示。

關鍵詞：意外 鐵絲燃燒 木條復燃 氧化鐵結構酚酞變色

化學是一門以實驗為基礎的學科?；瘜W實驗是中學化學教學的一個重要組成部分，它是學生獲取化學知識、認識化學規律，形成化學概念的重要途徑，是激發學生學習興趣、培養學生觀察能力和實驗能力的必要手段。在初中化學實驗教學中，以下幾個實驗出現了意外情況，頗耐研究。

一、鐵絲與氧氣的反應

“鐵絲在氧氣中燃燒”是初中化學教材中證明氧氣化學性質的一個演示實驗，該實驗證明了氧氣比較活潑，在一定條件下可以和金屬發生劇烈反應.實驗現象明顯，引起了學生極大的興趣。第二天做下面這個練習題：

某同學觀察演示實驗后做的下列筆記不正確的是：（ ）

A.硫在氧氣里燃燒，發出藍紫色火焰 B.木炭在氧氣里燃燒，發出白光

C.紅磷在空氣里燃燒，產生大量白煙 D.鐵絲在空氣里燃燒，火星四射，生成黑色固體

討論后，同學們都認為應該選D，理由是鐵絲在空氣中不燃燒。此時有一個同學站起來說：“老師，鐵絲在空氣中也能燃燒，真的，我做了實驗，真的能燃燒?！蔽矣悬c不信，多少資料上都是不燃燒，怎么可能呢？于是我讓他當場來做，這個學生也是有備而來，他用一團比較新的窗紗上的細鐵絲，在酒精燈火焰上燒，結果竟然真的燃燒了！只不過不是很劇烈。

啟示：有好多事都不是絕對的，當條件發生變化時可能出現不同的結果。實際上化學中有好多練習題，仔細推敲都存在問題。

二、過氧化氫制氧氣

實驗室常用加熱高錳酸鉀或過氧化氫在二氧化錳催化下分解制取氧氣。在學習本節課時，我將準備好的實驗儀器放在辦公室準備上課做演示實驗。辦公室某數學老師他對此實驗頗感興趣，裝配好儀器并將過氧化氫和二氧化錳加入儀器，反應劇烈，產生大量氣體。這時他說如何檢驗生成的是氧氣，我一邊給他講，一邊將帶貨新的木條放在導管口，結果木條沒復燃，我又做了幾次，還是一樣，我甚至用燃著的木條檢驗，木條熄滅了。我仔細觀察，發現他加入的二氧化錳太多了。

啟示：催化劑的催化效率與催化劑的量有一定關系；教材演示實驗中藥品用量都是有科學依據的。

三、氧化鐵與硫酸的反應

在初中化學第十單元課題1“酸的的化學性質”教學中，教材上有氧化鐵（生銹的鐵釘）與硫酸反應的演示實驗。當時我沒有找到生銹的鐵釘，于是我直接取氧化鐵來做實驗，可是并沒有看到固體溶解，溶液變黃這樣的實驗現象。是否與硫酸濃度有關呢？是否溫度低反應慢呢？對此我在實驗室做了以下實驗：

1.配置98%～10%梯度濃度的10種硫酸，取10支試管各取5mL，加入等量氧化鐵。但同樣任何一組都沒有固體溶解，溶液變黃這樣的實驗現象；

2.將上述各組試管分別在酒精燈上加熱至沸騰，但仍然無現象。網上查找相關資料，在酷網有視頻（地址http：//v.ku6.com/show/7_NZ52ghgtSlSIKG7XTlMw...html？from=my）。此視頻中雖然老師說發生反應了，但很明顯的視頻中試管內仍然是紅色的濁液。那么如果真的反應了的話，試管內應該有Fe3+。于是我做了第3個實驗：將實驗1、2中試管內的混合物分別過濾，向濾液中滴加NaOH溶液。結果并沒有出現紅褐色沉淀。

經多次實驗，鐵銹與硫酸的反應現象明顯：鐵銹溶解，溶液變為黃色。鐵銹是鐵和空氣中所氧氣、水蒸氣等起作用，生成鐵的多種氧化物的水合物。鐵銹的成分比較復雜，通常簡略用Fe2O3·xH2O表示。顯然，實驗室的氧化鐵成分與鐵銹的不一樣。資料表明，氧化鐵主要有兩種類型，即α-Fe2O3和γ-Fe2O3 。制備方法有水解法、干燥法、水熱法、超聲波法、固相法、氣相法等，產品均為納米級別。氧化鐵與硫酸不反應可能均與這些因素有關，期待專家進一步的研究。

啟示：我覺得教材中該演示實驗中氧化鐵用鐵銹代替不僅僅是為了節約藥品，是否早就發現了氧化鐵與硫酸不容易反應的這個問題呢？可見，我們學習時往往容易想當然，有好多我們熟視無睹的知識，我們的認識與其實際情況是大相徑庭的。

四、酚酞和堿反應的顏色變化

在中學化學實驗教學中，酚酞遇堿變紅成為檢驗溶液酸堿性的常用方法.在課堂演示實驗時，向盛有一定量氫氧化鈉溶液的試管內滴加幾滴酚酞后，溶液變為紅色，然而正在我引導學生加深對指示劑與堿反應的認識時，溶液卻褪色了。

后經過查資料得知：NaOH（aq）的物質的量濃度對酚酞溶液褪色有影響。酚酞是一種弱有機酸，在pH<8.0的溶液里為無色的內酯式結構，所以酚酞試液遇酸性溶液不變色，仍然為無色，準確的說是當遇到pH<8.0的溶液時都應該不變色，而當遇到8.010.0的堿性溶液時，就會生成無色的羧酸鹽式。所以，酚酞試劑滴入濃堿液時，酚酞開始變紅，很快紅色退去變成無色。 酚酞在稀堿溶液中才穩定顯紅色，0.01mol/L NaOH（aq）就可以長時間不褪色，在濃堿溶液中顯紅色后不穩定，非常容易褪色。據此我設計了一節實驗探究課，讓學生猜想探究溶液褪色的原因，以消除疑慮，加深對知識的理解。

啟示：再次說明教材中演示實驗中藥品規格與用量的規定都是有科學依據的。同時作為教育者，我們應該更深更全面的掌握知識，對知識認識越深刻，我們的教學才能越游刃有余。

總之，在實驗過程中出現意外，是化學老師做實驗時不可避免的事?；瘜W是一門嚴謹的科學，在學習的過程中也必須有嚴謹的態度。我們必須要尊重事實，以事實為依據，才能培養學生事實求是、嚴肅認真的科學態度和科學的學習方法。面對意外，我們要積極探求原因，如果是實驗設計方案、實驗操作等方面的問題，就要改進方案，糾正錯誤；如果是確實客觀存在的問題，有可能的話，可以引導學生加以探究，應用于教學。但我們必須承認它的存在，而不是“盡信書”。

參考文獻：

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