宋學松
摘要:初中化學是一門實驗性很強的學科,課堂上的演示實驗是能使學生邊聽、邊看或者是使學生聽、看、說、做相結合非常重要的一個環節。化學教師在課堂上做演示實驗的過程中,所做的實驗常常出現實驗誤差,甚至實驗失敗的現象。現把這些常見的錯例加以整理和對其進行簡單的分析,幫助化學教師在化學課堂演示實驗時操作規范化、實驗效果明顯化、所做實驗成功化,以達到課堂演示實驗最大的收獲。
關鍵詞:實驗現象不明顯;實驗誤差;實驗失敗;實驗效果明顯;實驗成功
中圖分類號:G633.8文獻標識碼:A文章編號:1992-7711(2020)03-0143
在新課標理念下,正確的實驗可以激發學生學習化學的興趣,有助于培養學生的探究能力。在初中化學課堂教學中,教師做的演示實驗有非常重要的作用,部分教師在做演示實驗的過程中有一些常犯的錯誤操作,導致實驗出現誤差、甚至失敗。現把這些常見的錯例加以整理和對其進行簡單的分析,有助于教師在化學課堂演示實驗時操作規范化、實驗效果準確無誤。
錯例1:在用高錳酸鉀制取氧氣的試管中,導管口沒有放一團疏松的棉花。
分析:在實驗氯酸鉀制取氧氣時,不需用棉花堵在試管內的導管口,所以誤認為用高錳酸鉀制取氧氣的試管中,導管口也沒有放一團疏松的棉花,結果高錳酸鉀小顆粒很容易就進入導管、再進入集氣瓶中,使水槽內的水變紅了。
錯例2:制取氧氣時試管破裂。
分析:往往是因為加熱、撤去裝置、洗滌等操作錯誤而導致試管破裂。
1.加熱前,應將試管外壁擦干,將試管口稍向下傾斜固定,便于試管內的水分流向試管口;2.加熱時應先預熱,后再集中加熱;在加熱的過程中,試管底部千萬不能接觸到焰心部位;3.實驗結束時,應先撤去導管(或先將導管從水中取出),后撤去酒精燈,防止水槽內的水倒流進入溫度較高的試管中;4.剛加熱的試管要放在石棉網上緩慢冷卻后再洗滌。
錯例3:木炭在氧氣中燃燒只有火星,沒有白光。
分析:應選用適量的質量較好的木炭,如果木炭質量較次,可用鑷子夾一小塊木炭,先在酒精燈上整塊燒紅后用嘴吹旺,再放入燃燒匙里,去做木炭在氧氣中的燃燒實驗。
錯例4:做蠟燭在氧氣中燃燒實驗時,將燃著的蠟燭直接放入氧氣瓶中燃燒。
分析:比較蠟燭在空氣中燃燒和氧氣中燃燒的實驗,應先把蠟燭點燃后再吹滅,讓蠟燭芯帶有火星再放入盛有氧氣的集氣瓶中,既可見蠟燭復燃,又可見比在空氣中燃燒得更旺更明亮的白光現象。
錯例5:做空氣中氧氣含量的測定,實驗結果有誤差。
一、進入集氣瓶內的水的體積偏少的原因:1.紅磷量不足,瓶中的氧氣未耗盡;2.裝置漏氣,使裝置外的空氣進入;3.集氣瓶未冷卻,過早打開彈簧夾。
二、進入集氣瓶內的水的體積偏多的原因:1.彈簧夾未夾緊,紅磷燃燒時集氣瓶內氣體因受熱順著導管逸出;2.燃燒匙伸入集氣瓶過慢,使裝置內的氣體受熱逸出。
錯例6:做物質在氧氣中燃燒實驗時,燃燒匙插入過快。
分析:做物質在氧氣中燃燒實驗時,燃燒匙插入過快,使物質燃燒產生的二氧化碳會把集氣瓶上部的氧氣趕出瓶外,使所收集的氧氣得不到充分利用。因此燃燒匙應緩慢插入集氣瓶內。
錯例7:演示物質在氧氣中燃燒時,蓋在集氣瓶口上的毛玻璃片全部被挪開。
分析:玻璃片全部被挪開的結果使燃燒時產生對流較快,損失了瓶中的氧氣。正確的做法是只能把蓋在瓶口上的毛玻璃片挪開瓶口的四分之一左右,也就是說燃燒匙僅能插入即可。
錯例8:細鐵絲在氧氣中的燃燒實驗,沒有出現鐵絲燃燒現象、或者是集氣瓶炸裂。
分析:一、沒有出現鐵絲燃燒現象的原因:1.所收集的氧氣不純(或氧氣濃度不濃);2.細鐵絲事先沒有打磨(鐵絲表面沒有去除鐵銹);3.細鐵絲沒有盤成螺旋狀(將鐵絲盤成螺旋狀,可增大鐵絲與氧氣的接觸面積,便于發生燃燒);4.沒有等到鐵絲下端的火柴快要燃盡時,過早地將鐵絲插入了集氣瓶中(這樣就會一方面使下端的火柴繼續燃燒,消耗瓶內的氧氣,使剩余的氧氣不足或者濃度降低,另一方面,使鐵絲沒有達到著火點,這樣細鐵絲就不會燃燒)。
二、集氣瓶炸裂的原因:1.集氣瓶底部沒有預先放入少量水或者放入細沙,讓反應中高溫的生成物直接落在瓶底,使集氣瓶炸裂;2.是燃燒過程中,溫度很高的細鐵絲接觸到集氣瓶瓶壁。
錯例9:燃燒氫氣的火焰顏色為黃色。
分析:用玻璃管作導管點燃氫氣,因玻璃中含有鈉鹽,故火焰為黃色。可改用金屬圓珠筆桿作導管點燃氫氣,火焰就為淡藍色。
錯例10:鐵置換硫酸銅,鐵的表面出現了黑色。
分析:如果使用表面未做任何處理的鐵絲置換硫酸銅,鐵的表面就會出現黑色。應將鐵絲表面用砂紙擦亮,再用水洗或經過酸洗>水洗>堿洗>水洗步驟。最好改用新的大鐵釘做此實驗,但也要經過上述處理方可用來與硫酸銅作置換反應,就會出現正確的實驗現象。
錯例11:電解水中使用銅作代用電極的陽極。
分析:使用銅作陽極,會氧化發黑。如確需要使用銅作代用電極,則銅只能作陰極。
錯例12:電解水實驗中氫氣和氧氣的體積比大于2∶1
分析:原因是多方面的:1.兩種氣體在水中的溶解度不同,氧氣在水中的溶解度比氫氣大;2.電極的氧化和副反應使氧氣的量減少;3.在反應中有些氧氣變成了臭氧;4.電解液或電極不干凈。
避免誤差的方法是:1.改用氫氧化鈉溶液作電解液;2.將電解液預先電解一段時間,使氫氣和氧氣預先在電解液里溶解達到飽和;3.保證電解液潔凈;4.注意電極匹配,保證電極干凈。最好使用鉑電極。
錯例13:在制取二氧化碳并檢驗二氧化碳的實驗中,將二氧化碳通入澄清石灰水,石灰水不變渾濁。
分析:因為在用鹽酸與碳酸鈣反應來制取二氧化碳,所使用的鹽酸濃度偏大了,在反應產生二氧化碳氣體的過程中,常常混有鹽酸揮發出的氯化氫氣體雜質,將這樣不純凈的二氧化碳氣體通入石灰水中,氯化氫氣體雜質先與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應了,這時通入二氧化碳氣體就無渾濁出現了。
(作者單位:安徽省郎溪縣實驗初級中學242100)