教学中如何面对化学实验中的“意外”现象
来源:用户上传
作者:
摘 要：教师在化学教学演示实验中常会出现一些与理论上不太相符的“意外”现象时，应与学生共同寻求原因，并设计实验加以探索，最终更有学习上的“意外”收获。
关键词：实验;“意外”现象;分析查找;收获
化学是一门以实验为基础的学科，而演示实验是化学教学中最直观且常用的教学手段，它能使学生加深学习记忆，便于学生理解和掌握，并能很好地激发学生学习化学的兴趣，是提高化学教学质量的有力措施，也是培养学生创新思维、创造能力的有效途径。而在实际课堂教学中，除了做教材中的演示实验外，也会临时额外增加一些佐证猜想的小实验，在这些实验中偶尔会出现一些”意外“现象，没出现你预期的效果或现象，而此时连教师自己也解释不清楚为什么？怎么办？模糊带过？不行的，平时一直跟学生强调要有严谨的科学态度和求知欲望，此时此刻就应该拿出来，给学生立个榜样。下面，谈谈这种情况下我与孩子们做了什么？
一、新课教学中的演示实验出现”意外“现象
在一次的课上，我们学习到碳酸钠的俗名纯碱的来由时做了演示实验在碳酸钠溶液中滴加酚酞试剂，酚酞变红了，证明其水溶液显碱性，故称纯碱。高中时我们知道强碱弱酸盐水解显碱性，“想当然地认为碳酸氢钠溶液也能使酚酞试液变红。告诉学生碳酸氢钠的水溶液也显碱性，只是碱性弱一些，于是也顺便做了演示，往其水溶液滴加酚酞，结果出乎意外地没有变红！再做一遍，还是一样没变色！怪了？
我和孩子们都不想放过这一“意外”，开始各种猜测并设计实验验证。有学生提议用更加精确的pH试纸试一下，于是拿来试纸分别测定质量分数相同的碳酸钠和碳酸氢钠水溶液的pH值，结果出来了，碳酸钠溶液pH约等于10，碳酸氢钠溶液的pH约7～8之间，是碱性没错，可为什么没能使酚酞变红？于是大胆猜想，应该是碱性太弱了不足以使酚酞变色。接着同学们建议探究使酚酞变色的碱性溶液的pH值范围，将氢氧化钠配制成不同浓度并按pH由小到大排序而后分别滴加酚酞试剂，结果pH值为8以上的溶液才能使酚酞试液变红，实验印证了这一猜想，此时看到的是学生满满的成就感。
物质溶于水发生水解程度各不相同，因此酸碱度也就不一样了，而且配置所得溶液的浓度的浓稀也会影响溶液的pH，酚酞试液变色是有范围的，pH为8～10的溶液能使酚酞试液变红，而碳酸氢钠溶液水解程度较弱，pH小于8，因此，在前面的实验中碳酸氢钠溶液中滴加酚酞试液没看到变色或变红程度很微弱。所以我们不难得出这样的结论：使酚酞变红的溶液呈碱性，但碱性溶液并不一定都能使酚酞变红！
还有，在学习质量守恒定律的实验验证中，镁带在空气中燃烧，把镁带称量，质量为M1，燃烧后生成的白色固体收集起来称量，质量为M2，M1<M2？ 2Mg+O2=2MgO根据方程式不难看出，是由于镁带在空气中燃烧有氧气参加反应，要把参加反应的氧气质量算进去，才会等于生成物的总质量。然而在实际实验中，却出现了“意外”，用托盘天平称出的生成物氧化镁的质量M2却小于原先镁带的质量M1，怎么回事？没有预期的现象发生，通过实验现象的观察，老师不难找到问题的原因。此时我设计了一个问题：为什么会出现M1>M2？什么原因造成的？
学生开始七嘴八舌纷纷议论起来，“没燃烧完全的镁带没收集一起称量”“燃烧时有白烟，也是生成物，逸走了”……还有学生提出，能否再燃烧一遍，更仔细看看哪些现象会引起这个问题。于是我们分析了猜测的原因，并设计了燃烧实验在密闭装置中进行，把会造成生成物损失的情况给杜绝了，最后收集了所有的生成物称量得出的M2确实大于镁带的质量M1，验证了原先的猜测：生成物氧化镁的质量M2为什么会小于反应前镁带的质量M1的可能原因有：（1）燃烧时产生的白烟也是生成物逸到空气中造成损失;（2）夹持镁带的坩埚钳上也沾有一小部分的白色生成物被忽略了……
二、由化学习题引出的实验探究中出现的“意外”现象
有这样一个问题：把用浓盐酸与石灰石制取的CO2通入澄清石灰水，没有看到石灰水变浑浊，为什么？（原因：浓盐酸具有很强挥发性，挥发出来的HCl气体会较多地混在生成的CO2气体中，在石灰水中先发生2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O反应，所以看不到浑浊。）
我准备用浓盐酸与石灰石制取的CO2通入澄清石灰水，造成石灰水没有出现浑浊为情景来引出气体需要除杂的学习内容。然而在实验过程中，又一个“意外”发生了，澄清石灰水不但变浑浊了而且速度更快！这是什么情况？大家很是纳闷！
通过平时学习中，在几次实验中出现的“意外”是进一步深究后的意外收获，同学们也不会轻易放弃这次的“意外”，大家又开始了讨论和各种猜想，最后得出结论：当盐酸浓度越高时，反应速率也随之越快，尽管此时产生的CO2气体中含有较多量氯化氢，但由于CO2的大量存在，仍旧使石灰水很快变浑浊。面对这个新发现大家都很兴奋。
还有一道实验题：把铝片浸入硫酸铜溶液中会发生怎样的反应？有什么现象？（答案：2Al+3CuSO4===Al2（SO4）3+3Cu現象：铝片表面附着一层红色物质，溶液由蓝色变成无色）学生实验探究：仔细观察现象，意外发现不但除了以上现象外，还看到大量气泡产生。同学们非常惊奇，疑惑：为什么？
此时由于同学们已经具备一定的知识基础以及操作技能，加上平时对“意外”现象绝不放过的严谨科学态度，这一“意外”发现激起同学们的探索欲望，于是各种猜想，并进行实验探究，最后又是一个收获满满：原来是硫酸铜溶液是强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，因此还发生氢离子与铝反应生成氢气，所以看到气泡产生。又长知识了，同时也为高中的化学学习打下学习基础，与科学严谨的学习态度。
在这样的教学中，在解决问题的过程中，同学们体验探究的快乐，感受成功的喜悦，意外收获的惊喜，我想，这不也正是为师最大的收获吗？因为我们的教学，能让学生不屈服权威、追求真理，成为正直的人，这不就是我们要培养的人才吗？
参考文献：
[1]冷军华.试析新课改下初中化学实验教学[J].才智，2015（25）：245.
[2]翟其君.新课改下初中化学实验教学探讨[J].教育教学论坛，2012（37）：263-264.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15000712.htm
