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高中化學(xué)實驗中的異常現(xiàn)象
高中化學(xué)實驗中的異常現(xiàn)象
【摘 要】 本文總結(jié)歸納和簡單分析了高中化學(xué)實驗出現(xiàn)異常現(xiàn)象的常見原因，提出了相應(yīng)的解決方法，并在如何選擇教學(xué)策略，使實驗異常現(xiàn)象變廢為寶進行綜合利用。
【關(guān)鍵詞】 化學(xué)實驗;現(xiàn)象異常;成因;利用
化學(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。
在實際的課堂中，不管是學(xué)生的探究式實驗，還是教師的演示實驗，時常會出現(xiàn)“異常”現(xiàn)象。
然而，我們有些老師不善于把握這樣的機會，例如，當(dāng)學(xué)生在實驗操作過程中出現(xiàn)了異常而詢問老師時，為了不讓學(xué)生耽誤課堂時間而對學(xué)生提出的疑惑也就敷衍過去，并沒有幫助學(xué)生分析原因、尋找改進的辦法;有時在演示實驗不成功時表現(xiàn)得比較慌亂，或者故作鎮(zhèn)靜悶頭重做，或者承諾以后補做，甚至“指鹿為馬”搪塞過去，顯然這樣的做法是很不可取的。
作為教師，我們應(yīng)該把握住化學(xué)實驗中的“異常”現(xiàn)象，抓住這種機遇，使之變?yōu)榻虒W(xué)中的有利因素，讓異常實驗對化學(xué)教學(xué)起到促進作用。
一、實驗現(xiàn)象異常的成因
1.因試劑的純度引起的實驗異常
高中化學(xué)實驗中，不同的實驗對其所選擇的實驗藥品純度的要求也是不同的。
限于中學(xué)化學(xué)實驗條件，有些實驗往往產(chǎn)生“失常”現(xiàn)象。
如在做原電池實驗時，在觀察到除了銅片上有大量氣泡產(chǎn)生以外，作為負極的鋅片上也會有較多的氣泡生成。
這種現(xiàn)象是由于鋅片不純，含有C、Fe等雜質(zhì)且金屬表面粗糙，容易產(chǎn)生微小電池而使氫的超電壓減小，最終使得一部分氫氣在鋅表面析出。
2.因試劑加入順序的先后引起的實驗異常
教師或?qū)W生在實驗中，若將化學(xué)試劑的加入順序變更以后，有可能引起實驗現(xiàn)象不明顯甚至得到截然不同的實驗結(jié)果。
例如在做溴與苯酚取代實驗時，將苯酚溶液加到濃溴水中，觀察不到白色沉淀，而只能見到溶液變成了黃色。
若將反應(yīng)物的加入順序改為“將1-2滴濃溴水滴入苯酚溶液中”，保證反應(yīng)中苯酚過量，則預(yù)期現(xiàn)象很明顯。
3.藥品保存方面引起的實驗異常
實驗室購置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(dāng)而發(fā)生變質(zhì)，最終導(dǎo)致實驗過程中異常現(xiàn)象的出現(xiàn)。
比如在檢驗Na2SO3中的SO32-離子時，加入BaCl2溶液后產(chǎn)生大量白色沉淀，加入稀HCl后，產(chǎn)生可以使石蕊試紙變紅的酸性氣體。
但是無論HCl量多少，試管中始終會有少量白色沉淀無法溶解。
實際上，由于SO32-離子具有很強的還原性，很容易被空氣中的氧氣等氧化成Na2SO4，所以看見有不溶于HCl的沉淀也就不足為奇了。
4.因藥品用量的不同引起的實驗異常
實驗過程中，特別是在學(xué)生做學(xué)生實驗時由于實驗習(xí)慣的問題，在取用藥品時用量很隨意，很容易出現(xiàn)出乎意料的現(xiàn)象。
例如在做銀鏡反應(yīng)時，在一洗凈的試管里注入1mlAgNO3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(yīng)該是銀氨溶液配制時氨水量未控制好引起的。
在向AgNO3溶液中滴加氨水不可過量，教材描述為“氨水加到生成的沉淀剛好溶解為止”。
實踐經(jīng)驗證明，氨水過量越多，銀鏡反應(yīng)的效果越差。
所以我個人建議，加氨水時直到最初產(chǎn)生的沉淀溶解到還略顯渾濁(不可使沉淀恰好溶解至溶液澄清)為止，這種銀氨溶液氧化能力最強，實驗效果非常好。
5.因副反應(yīng)的存在導(dǎo)致實驗現(xiàn)象異常
很多化學(xué)反應(yīng)中都有副反應(yīng)的存在，有些副反應(yīng)甚至影響實驗結(jié)果，干擾實驗現(xiàn)象。
例如高中化學(xué)《氮和磷》一節(jié)有這樣的練習(xí)：“用大試管收集一試管NO2氣體，倒扣在盛水的水槽中，不久看到試管里紅棕色氣體消失，水面上升至容積的約2/3處……”事實上由于收集的氣體中常常含有NO等物質(zhì)，存在副反應(yīng)NO2+NO+H2O===2HNO2，實際水面上升要遠遠大于試管體積的2/3。
6.因?qū)嶒灉囟瓤刂撇划?dāng)引起的實驗異常
溫度是影響化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)趨勢的一個重要方面。
例如在做乙醇的氧化實驗時，將螺旋狀的銅絲加熱變黑后，如不迅速插入乙醇，反復(fù)幾次，并不會看到銅絲變紅亮，也不會聞到有刺激性氣味。
因為銅絲插入速度太慢，使銅絲溫度下降后反應(yīng)就不能發(fā)生了。
二、異常現(xiàn)象的合理利用
實驗出現(xiàn)預(yù)料之外的情況是可能的，關(guān)鍵是采取正確的補救措施。
如何對待實驗過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象?意外中蘊含著正常，關(guān)鍵是透過表象看到本質(zhì)。
如果設(shè)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(xué)生旺盛的求知欲，若能積極引導(dǎo)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(xué)生留下更深刻的記憶，教學(xué)目的也就能輕易實現(xiàn)，使師生雙方在探索活動中相互得到提高。
1.利用異常現(xiàn)象提高教師自身專業(yè)素質(zhì)
實驗中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象要求我們教師自覺地在教育教學(xué)實踐中思考、分析、研究，并不斷學(xué)習(xí)新的知識和理論，進一步使教師樹立起“科研先導(dǎo)”的意識，提高教師的科研能力，使教師由“經(jīng)驗型”向“科研型”、“創(chuàng)新型”轉(zhuǎn)化。
2.利用異常現(xiàn)象，積極開展科學(xué)探究活動，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題的能力，從而提高學(xué)生探究的水平和創(chuàng)新能力
在化學(xué)教學(xué)中，只要學(xué)生留心觀察實驗過程，注意捕捉奇特的變化，就可以發(fā)現(xiàn)許多實驗異常現(xiàn)象，對這些異常現(xiàn)象進行探究會得到很多重要的發(fā)現(xiàn)。
教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生對見怪不怪的現(xiàn)象著手探究、發(fā)現(xiàn)問題。
中學(xué)化學(xué)中異常現(xiàn)象很多，其中很多異常現(xiàn)象都可以成為學(xué)生進行探究的極好材料。
再例如：在探究鈉與氧氣燃燒的試驗時，我們會發(fā)現(xiàn)除了淡黃色物質(zhì)生成，還有一些黑色物質(zhì)生成。
此時適時引導(dǎo)學(xué)生黑色物質(zhì)碳的成因：①鈉表面的煤油沒擦干，而與氧氣反應(yīng)。
②鈉與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)。
③酒精燈中揮發(fā)出來的酒精與空氣反應(yīng)。
三、總結(jié)
實驗的異常現(xiàn)象的原因由學(xué)生通過探究性學(xué)習(xí)獲得，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不是通過教師的講解和說教獲得解釋，而是由自己親身體驗，通過一系列的手腦并用的實踐活動獲得，這不僅讓他們的能力得到充分的鍛煉和挖掘，而且心理上得到滿足，獲得成功體驗，增進了他們學(xué)習(xí)的熱情和興趣。
總之，探究性學(xué)習(xí)對學(xué)生能力的提高有很大的幫助，在新課程中已經(jīng)廣泛被采用，但是，探究素材的選取決定了探究活動能否得到學(xué)生的歡迎，更關(guān)系到探究活動能否順利開展。
化學(xué)實驗中出現(xiàn)異常現(xiàn)象如果沒有正確對待，靈活處理，也會影響學(xué)生能力發(fā)展。
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