變“廢”為寶

喻業全

化學作為一門以實驗為基礎的自然科學,要實施素質教育、創新教育以及新課程改革教學,實驗教學發揮著極其重要的作用。在化學實驗教學過程中,無論是教師課堂演示還是學生實驗,由于種種原因,有時會出現一些與預料的正常實驗結果不相符合的現象,其中有顏色變化的異常、生成物氣味的異常、事故發生的異常等等?，F就實驗現象的成因及其利用分析如下:

一、實驗現象異常的成因

1.因試劑的純度引起的實驗異常

高中化學實驗中,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。限于中學化學實驗條件,有些實驗往往產生“失?！爆F象。

例如在做甲烷的燃燒實驗時,用無水醋酸鈉和堿石灰制備CH4氣體,在用石英玻璃管燃燒時卻發現火焰呈黃色。這是由于制備氣體時反應物受熱不均勻,局部溫度過高所致,使產生的甲烷不純,含有丙酮等雜質氣體。因此可以在實驗前將無水醋酸鈉和堿石灰充分炒干、研細、混勻,同時要保證堿石灰過量。

2.因試劑加入順序的先后引起的實驗異常

教師或學生在實驗中,若將化學試劑的加入順序變更以后,有可能引起實驗現象不明顯甚至得到截然不同的實驗結果。

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”,保證反應中苯酚過量,則預期現象很明顯。

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而發生變質,最終導致實驗過程中異?，F象的出現。

比如在檢驗Na2SO3中的SO32-離子時,加入BaCl2溶液后產生大量白色沉淀,加入稀HCl后,產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,特別是在學生做實驗時由于實驗習慣的問題,在取用藥品時用量很隨意,很容易出現出乎意料的現象。

例如在做銀鏡反應時,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加熱幾分鐘卻始終得不到光亮的銀鏡。分析原因,應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”。實踐經驗證明,氨水過量越多,銀鏡反應的效果越差。所以我個人建議,加氨水時直到最初產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.因副反應的存在導致實驗現象異常

很多化學反應中都有副反應的存在,有些副反應甚至影響實驗結果,干擾實驗現象。

6.因實驗溫度控制不當引起的實驗異常

溫度是影響化學反應速率和反應趨勢的一個重要方面。溫度的高低往往決定了一個反應能否發生、向什么方向發生等問題。所以,溫度的合理控制對實驗現象與實驗結果至關重要。

二、異?，F象的合理利用

實驗出現預料之外的情況是可能的,關鍵是采取正確的補救措施。如何對待實驗過程中出現的異?，F象呢?意外中蘊含著正常,關鍵是透過表象看到本質。如果設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,也就抓住了學生旺盛的求知欲,若能積極引導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”給學生留下更深刻的記憶,教學目的也就能輕易實現,使師生雙方在探索活動中相互得到提高。

1.利用異?，F象提高教師自身專業素質

實驗中出現的異?，F象要求我們教師自覺地在教育教學實踐中思考、分析、研究,并不斷學習新的知識和理論,進一步使教師樹立起“科研先導”的意識,提高教師的科研能力,使教師由“經驗型”向“科研型”、“創新型”轉化。

2.利用異?，F象進行反思性實驗教學,逐步使學生養成去思考、會思考的習慣

當學生在實驗中出現的實驗失敗或誤差較大時,教師應見縫插針地積極引導學生如實記錄實驗結果,反思失敗的原因,以找到切實可行的方法改進實驗,培養學生嚴謹的科學態度。

3.利用異?，F象,積極開展科學探究活動,培養學生觀察現象、分析問題、解決問題的能力,從而提高學生探究的水平和創新能力。

在化學教學中,只要學生留心觀察實驗過程,注意捕捉奇特的變化,就可以發現許多實驗異?，F象,對這些異?，F象進行探究會得到很多重要的發現。教師應根據教學內容,指導學生對見怪不怪的現象著手探究,發現問題。中學化學中異?，F象很多,其中很多異?，F象都可以成為學生進行探究的極好材料。