化學(xué)實(shí)驗(yàn)中異常現(xiàn)象的分析研究

關(guān)鳳華

摘要： 在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)過程中，時常出現(xiàn)一些異常現(xiàn)象，指導(dǎo)教師若不及時引導(dǎo)，必然會使誤導(dǎo)學(xué)生形成錯誤的認(rèn)知，教學(xué)效果偏離教學(xué)目標(biāo)。深入分析實(shí)驗(yàn)過程中異常現(xiàn)象產(chǎn)生的根源，運(yùn)用科學(xué)的方法加以修整和引導(dǎo)，能夠幫助學(xué)生養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)、細(xì)致入微的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高教學(xué)質(zhì)量，同時對于教師的教學(xué)能力和專業(yè)精神也是一種鍛煉。為此，本文首先重點(diǎn)分析實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象異常情況及其成因，繼而介紹合理利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象在化學(xué)試驗(yàn)教學(xué)中對于提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科的素養(yǎng)以及進(jìn)一步完善也化學(xué)學(xué)科的知識架構(gòu)和教學(xué)體系的重要作用。旨在通過有益的探討不斷深化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。

Abstract： During the process of grouping students， some abnormal phenomena often occur. If the tutor is not timely guided， it is bound to mislead the students to form a wrong cognition， and the teaching effect deviates from the teaching goal. In-depth analysis of the root causes of abnormal phenomena in the process of experiment and using scientific methods can help students develop a realistic and meticulous study habits， improve teaching quality， and it is also a find of exercise for teaching ability and professionalism of teachers. To this end， this article focuses on the analysis of the anomaly of the phenomenon and its causes， and then introduces the important role of the rational use of the anomaly phenomenon in chemical experiments in enhancing students' knowledge of chemical discipline and further improving the knowledge structure and teaching system. It aims to continuously deepen the teaching mode of chemistry experiment and improve the teaching quality through beneficial discussion.

關(guān)鍵詞： 化學(xué)實(shí)驗(yàn)；異常現(xiàn)象；專業(yè)素質(zhì)

Key words： chemical experiment；abnormal phenomenon；professional quality

中圖分類號：O6-3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）10-0251-02

0 引言

眾所周知，化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，它在素質(zhì)教育、創(chuàng)新能力培養(yǎng)以及教學(xué)改革中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。河南護(hù)理職業(yè)學(xué)院藥檢系藥檢系化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心承擔(dān)著無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)、分析化學(xué)、醫(yī)用化學(xué)、基礎(chǔ)化學(xué)等學(xué)科數(shù)個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（以下統(tǒng)稱化學(xué)實(shí)驗(yàn)）。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不論是教師的課前演示，還是學(xué)生親身實(shí)踐，在學(xué)習(xí)過程中會不可避免的出現(xiàn)一些失誤、事故甚至是異常現(xiàn)象，比如化學(xué)物質(zhì)相互發(fā)生反應(yīng)后的顏色變化異常、生成物氣味異常等等。某些與正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不相符的異常現(xiàn)象會在一定程度上誤導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生錯誤的認(rèn)知。如果指導(dǎo)教師發(fā)現(xiàn)得不及時，必然會對導(dǎo)致教學(xué)效果偏離教學(xué)目標(biāo)，甚至?xí)驌魧W(xué)生實(shí)踐和探索的積極性。及時查明異常現(xiàn)象的成因，通過適當(dāng)?shù)年U釋和引導(dǎo)幫助學(xué)生修整錯誤的實(shí)驗(yàn)步驟，得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有助于培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、勇于探索的高貴精神，提高其參與實(shí)驗(yàn)課程的積極性和主動性，同時對于教師的教學(xué)能力和專業(yè)素質(zhì)也是一種鍛煉。本文首先重點(diǎn)分析實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象異常現(xiàn)象及其成因，繼而介紹合理利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象在化學(xué)試驗(yàn)教學(xué)中對于提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科的素養(yǎng)以及進(jìn)一步完善也化學(xué)學(xué)科的知識架構(gòu)和教學(xué)體系的重要作用。旨在通過有益的探討不斷深化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。

1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常的分析

1.1 因試劑用量的不同引起的實(shí)驗(yàn)異常 在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，一些學(xué)生的操作步驟或?qū)嶒?yàn)習(xí)慣本身是有問題的，比如取藥品時不用專用勺匙，無視實(shí)驗(yàn)規(guī)定憑直覺操作等等。在氧化還原反應(yīng)中，驗(yàn)證高錳酸鉀在中性溶液中的氧化性，加入0.05mol/L亞硫酸鈉溶液1ml和蒸餾水1ml，再加入0.2g/L高錳酸鉀溶液4滴，觀察溶液顏色變化，由于試劑濃度較低，按此用量不能觀察到明顯的顏色變化，必須加入3克亞硫酸鈉固體，高錳酸鉀溶液要用1ml，才能出現(xiàn)顏色變化。

1.2 因試劑引起的實(shí)驗(yàn)異常 學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室所購置的藥品并不是立刻就拿來實(shí)驗(yàn)，很多藥品在長期的保存過程中由于各種各樣的原因會變質(zhì)，使得實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了一些異常現(xiàn)象。

1.3 因試劑加入順序的先后引起的實(shí)驗(yàn)異常 在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中，由于加入試劑的順序可能由于操作人員的主觀原因，發(fā)生變更，這就有可能造成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不符合已有的結(jié)論，甚至完全相反的情況出現(xiàn)。

例如在進(jìn)行溴與苯酚的取代實(shí)驗(yàn)時，在濃溴水中加入苯酚溶液時，看不到白色沉淀的出現(xiàn)，只能觀察出溶液變黃。但是如果調(diào)整加入順序，在苯酚溶液中，加入1-2滴濃溴水，這時再觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就與預(yù)期現(xiàn)象非常一致，在這種情況下，苯酚是過量的，所有實(shí)驗(yàn)效果也不一致。

而在做乙醛的還原性實(shí)驗(yàn)時，如果根據(jù)教材要求的方法與步驟制作Cu（OH）2懸濁液，也就是將NaOH溶液滴入盛有CuSO4溶液的燒杯中，就能夠出現(xiàn)很多絮狀沉淀，在加熱時，有時可能看不到黑色的CuO。并且根據(jù)上述步驟得到的只是堿式硫酸銅，顏色是綠色，也就無法看到Cu（OH）2的受熱分解。因此，應(yīng)當(dāng)將步驟稍微調(diào)整，應(yīng)為將CuSO4溶液滴入盛有NaOH溶液的燒杯中，才能確保反映過程中，NaOH的量始終充足。

1.4 因試劑的純度引起的實(shí)驗(yàn)異常 對于學(xué)生而言，在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)的不同對于藥品的質(zhì)量要求也是不同的，由于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件比較有限，經(jīng)常會出現(xiàn)一些失常的情況。使用酸度對溶液的pH值進(jìn)行測量時，需要先校正pH計，此時所使用的試劑必須校是優(yōu)級純的，否則將會產(chǎn)生極大的偏差。

1.5 因副反應(yīng)的存在導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常 在很多化學(xué)反應(yīng)中，副反應(yīng)的現(xiàn)象都比較多，在一些情況下出現(xiàn)的副反應(yīng)甚至?xí)?shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，并對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也會產(chǎn)生干擾。比如在《氮和磷》一節(jié)中的練習(xí)題有：“用大試管收集滿NO2氣體，并在水槽中倒扣，在不久之后，就能夠看到紅棕色氣體不見，而水面出現(xiàn)了上升，大約到容器的2/3……”但是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，所收集的氣體常常含有較多雜質(zhì)，進(jìn)而發(fā)生很多副反應(yīng)，水面實(shí)際上升的高度會更高。

1.6 因?qū)嶒?yàn)溫度控制不當(dāng)引起的實(shí)驗(yàn)異常 在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，溫度的影響非常大，不僅影響著反應(yīng)的趨勢和速率，在很多情況下也決定了反應(yīng)是否發(fā)生或者發(fā)生的方向等。因此，在實(shí)驗(yàn)時，需要控制好溫度，這對實(shí)驗(yàn)而言非常重要。例如在做生化酶的專一性及影響酶促反應(yīng)的速度實(shí)驗(yàn)時，要求沸水浴滅活唾液淀粉酶，但如果溫度不夠，酶的活性不會完全滅活，加入班氏試劑后，會有淺藍(lán)色出現(xiàn)。

在實(shí)際進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，不僅要對上述因素進(jìn)行考慮，還要考慮到試劑的濃度以及選擇和介質(zhì)環(huán)境等，還要判斷儀器與裝置是否合理等，同時實(shí)驗(yàn)人員本身是否具有過硬的專業(yè)能力也是決定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。

2 合理利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象的探究價值

在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時，所出現(xiàn)的異常現(xiàn)象也是開展化學(xué)研究的重要資源，具有很高的價值。首先，在內(nèi)容方面，化學(xué)課堂與實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象的出現(xiàn)是同步的，很多異常現(xiàn)象都是在課堂上出現(xiàn)，其內(nèi)容都和對應(yīng)的化學(xué)知識關(guān)系密切，也都在學(xué)生的認(rèn)知范圍內(nèi)，通過探究可以讓學(xué)生更加清楚所學(xué)的知識，印象也更加深刻。其次，在運(yùn)用手段與方法方面，應(yīng)當(dāng)以應(yīng)用當(dāng)前的試劑和儀器為主，同時配合一些更為先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)工具，不僅能夠強(qiáng)化學(xué)生的技能，也能夠拓寬其視野，提高其對問題的解決能力。

探究異常現(xiàn)象也比較符合學(xué)生的心理特點(diǎn)，更加容易產(chǎn)生師生共鳴。對實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象進(jìn)行探究，也正符合探究性學(xué)習(xí)的本質(zhì)，二者相輔相成。在此情況下，學(xué)生不僅能夠掌握運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)方法的要點(diǎn)，也能夠更加清晰的認(rèn)識實(shí)驗(yàn)的異常現(xiàn)象。在此過程中，也對學(xué)生的創(chuàng)新意識進(jìn)行了激發(fā)，形成了研究的學(xué)習(xí)科學(xué)知識的作風(fēng)。

2.1 利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)的科學(xué)態(tài)度 在實(shí)驗(yàn)時，如果出現(xiàn)了與老師預(yù)期不符的現(xiàn)象時，教師應(yīng)當(dāng)實(shí)事求是，沉著應(yīng)對，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，絕對不能以課本為導(dǎo)向進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對于異常現(xiàn)象不加關(guān)注，反而人為捏造實(shí)驗(yàn)事實(shí)，以往預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)上進(jìn)行引導(dǎo)。并且對于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，教師也應(yīng)該密切關(guān)注，絕對不能以標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作為判斷學(xué)生實(shí)驗(yàn)成敗的依據(jù)。因此，教師需要通過自身的示范，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察，科學(xué)的分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也要讓學(xué)生明白不得造假，必須嚴(yán)謹(jǐn)對待科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

2.2 利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象，提高學(xué)生的觀察能力 在“鐵絲與硫酸銅溶液反應(yīng)中，鐵絲表面有氣泡產(chǎn)生”這一異常現(xiàn)象并不明顯，如果觀察不仔細(xì)，幾乎不會注意到。對于很多實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象都是如此，如果不細(xì)心，很容易忽視一些異常現(xiàn)象。在科學(xué)發(fā)展的道路上，很多重大發(fā)現(xiàn)都來自于異常現(xiàn)象。所以，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，教師應(yīng)對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，促使其形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，養(yǎng)成仔細(xì)觀察的意識和能力。

2.3 利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的求知欲 在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，通常都會給學(xué)生帶來非常大的好奇心，這也是激發(fā)學(xué)生對未知領(lǐng)域進(jìn)行探索的動力。在實(shí)際教學(xué)過程中，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象中存在的問題，并可以提出一些更具教學(xué)魅力的問題。如果在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，所出現(xiàn)的一些異常現(xiàn)象，學(xué)生非常有興趣時，老師可將其留給學(xué)生探索，設(shè)置一定的懸念，培養(yǎng)學(xué)生的求知欲與探索能力。對于個別實(shí)驗(yàn)來說，其出現(xiàn)異常現(xiàn)象的原因比較復(fù)雜，教師本人對此的了解也并不深刻，甚至存在一些領(lǐng)域內(nèi)的尖端難題。對于這些情況，老師應(yīng)當(dāng)實(shí)事求是，向?qū)W生解釋清楚，其中應(yīng)當(dāng)包含不同學(xué)者的看法與見解等，還應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生在課余時間努力的進(jìn)行探索，激勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)，探索未知世界的奧秘。

2.4 利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生勤于實(shí)驗(yàn)，勇于探索的精神 化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)就是實(shí)驗(yàn)，同時實(shí)驗(yàn)也是學(xué)生積累化學(xué)知識和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方式。在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，對于學(xué)生而言，是非常重要的探索和學(xué)習(xí)新知識的關(guān)鍵點(diǎn)。教師在實(shí)際教學(xué)時，要對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，合理地使用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的異常點(diǎn)，采用科學(xué)的方法進(jìn)行大膽嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟孪牒驼撟C，并幫助學(xué)生制定出更加嚴(yán)密和完善的探究計劃與方案。而學(xué)生在進(jìn)行探究時，可能會得出很多不同的結(jié)果。嚴(yán)格來講，實(shí)驗(yàn)結(jié)果本身并不重要，最可貴的是學(xué)生大膽探索和躬身實(shí)踐的專業(yè)精神。實(shí)驗(yàn)教師能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲，在實(shí)驗(yàn)過程中如果教師實(shí)時鼓勵，則會大大提高學(xué)生實(shí)踐探索的積極性和主動性，并且也能鍛煉其創(chuàng)新能力。這對于培養(yǎng)學(xué)生敢于探究的精神大有裨益。在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，經(jīng)常會出現(xiàn)一些異常的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象在出現(xiàn)之后，教師需要正確認(rèn)識，對出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析和探索，并采用有效的方式進(jìn)行處理，這對于提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科的素養(yǎng)具有很大的幫助，也能夠?qū)瘜W(xué)學(xué)科的知識架構(gòu)與教學(xué)進(jìn)行不斷的完善。

3 結(jié)束語

總之，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中一旦出現(xiàn)了異常現(xiàn)象，指導(dǎo)教師切不可敷衍行事，也不建議嚴(yán)厲地訓(xùn)斥學(xué)生，而是要認(rèn)真分析并引導(dǎo)學(xué)生主動思考異常現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，而后按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟重新操作，鼓勵其獨(dú)自探索，將異常現(xiàn)象變?yōu)檎_的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)興趣，這樣我們的化學(xué)課堂才能成為學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展的殿堂，才是我們高效課堂發(fā)展的方向。

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