教學實驗選擇案例

殷俊泉

化學實驗對全面提高學生的科學素養(yǎng)有著極為重要的意義?；瘜W實驗有助于幫助學生理解和掌握化學知識和技能，啟迪學生的科學思維。所以，重視通過典型的化學實驗事實幫助學生認識物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律，選擇現(xiàn)象明確、操作簡便易行的實驗案例，對化學教學是很有意義的。

蘇教版《有機化學基礎·選修》和《實驗化學·選修》教材中，為證明“苯酚分子中羥基上的氫原子比乙醇分子中羥基上的氫原子更易電離”，選擇相關的實驗來作為啟發(fā)學生思維的手段，我們根據(jù)實際操作分析這些實驗的情況，并做簡單的討論：

1“蘇教版《有機化學基礎選修》第一版76頁”有：實驗1、取兩支試管，向一支試管中加入少量的無水乙醇，另一支試管中放人少量的苯酚，將它們置于同一熱水浴中加熱，熱水浴的溫度約為50℃。待苯酚熔化后，向兩支試管中分別加入綠豆粒般大的金屬鈉。觀察實驗現(xiàn)象。

結(jié)論是“以上事實說明：盡管在苯酚和乙醇分子中都存在羥基，但是這兩種物質(zhì)與鈉反應的劇烈程度存在較大差異；……”；“在苯酚分子中，苯基影響了與其相連的羥基上的氫原子，促使它比乙醇分子中羥基上的氫原子更易電離：……”

實際操作中，金屬鈉在液態(tài)苯酚中的反應速度是否比在無水酒精中的迅速，很不容易做出判斷。因為在液態(tài)苯酚中金屬鈉是浮在液體表面的，而在無水酒精中金屬鈉沉在液體的底部。感覺上是后者的速度更快一些，但事實上此時二者不易進行比較，缺乏可比性。這樣的實驗選擇是不成功的，也無法達到目的，所以在該教材的第二版中就有了改動。

2“蘇教版《有機化學基礎選修》第二版76頁”有：實驗1、取兩支試管，各加入少量0.001molL-1的NaOH溶液，測其pH值。向其中一支試管中加入少量無水乙醇，向另一支試管中加入少量苯酚，混合均勻，分別測定溶液的pH，比較反應前后溶液的pH變化。

結(jié)論是“以上事實說明：盡管在苯酚和乙醇分子中都存在羥基，但是在與氫氧化鈉溶液作用時，這兩種物質(zhì)的性質(zhì)表現(xiàn)出較大的差異；……”；得出結(jié)論“在苯酚分子中，苯基影響了與其相連的羥基上的氫原子，促使它比乙醇分子中羥基上的氫原子更易電離；……”

從實際操作過程來看，是可以達到實驗設計者的目標的，現(xiàn)象也是很明顯的。不過這一實驗設計存在的不足之一是在試管中進行這個實驗有一定難度，如改在小燒杯中進行就會很方便；之二是觀察pH計讀數(shù)時，只是前排的學生看得比較清楚，后排的學生就得等教師巡回展現(xiàn)了；之三是不是所有的學校(尤其是農(nóng)村學校)都能在課堂上完成用pH計檢測溶液的pH值。為什么不使用簡便可行的方法呢?如果在氫氧化鈉溶液中滴加酚酞試劑后，再加入苯酚使顏色褪去(而若滴入無水酒精則不褪色)，這樣的操作簡單易行，同樣能夠清楚地說明問題。

3“蘇教版《實驗化學·選修》27頁”有：實驗1、乙醇、苯酚與金屬鈉的反應。在兩支干燥的試管里各加入2ml乙醚，向其中一支試管中加入lml乙醇，向另一支試管中加入約1.5g苯酚，振蕩。再向上述兩支試管中各加一小塊(綠豆大小)吸干煤油的金屬鈉，觀察、比較實驗現(xiàn)象。

這個實驗在實際操作中是可以有明顯現(xiàn)象的，只是操作時存在一個問題，就是怎樣使鈉在無水酒精的乙醚溶液中浮起來(金屬鈉會浮在苯酚的乙醚溶液表面)，如果是沉在液體的底部，事實上會影響實驗的觀察，此時實驗結(jié)果缺乏可比性(若是二者當中的金屬鈉都能浮在液體表面，則可以根據(jù)固體周圍氣泡的多少差別反應的劇烈程度。)因此在這個實驗中，學生如何把握切出的金屬鈉的形狀，使切下來的金屬鈉能浮在無水酒精的乙醚溶液的表面是很關鍵的。一般來說。把金屬鈉切成片狀時，它能夠浮在無水酒精的乙醚溶液的表面，這樣我們就可以觀察到苯酚的乙醚溶液中的金屬鈉周圍會有更多的氣泡，說明這一反應更加劇烈，達到了我們實驗設計目的。

從以上三個實驗來看，筆者認為無論是演示實驗還是學生分組實驗，選擇第二種操作的替代方法更容易一些，同時也有明顯的效果，不會對實驗結(jié)論的解釋產(chǎn)生不便。所以，要證明“在苯酚分子中，苯基影響了與其相連的羥基上的氫原子。促使它比乙醇分子中羥基上的氫原子更易電離”，還是選擇苯酚和無水酒精與滴有酚酞試劑的氫氧化鈉溶液反應更為有效。