把握化學實驗中的“意外現(xiàn)象”，啟迪學生的思維

摘 要：在課堂演示實驗和學生實驗中經常會發(fā)生一些“意外現(xiàn)象”，根據(jù)不同的情況把握好“意外現(xiàn)象”，可以幫助學生從復雜多變的視知覺印象中理解簡約的化學本質意象。

關鍵詞：化學實驗；意外現(xiàn)象；探究

化學實驗教學是化學教學的重要環(huán)節(jié)，化學實驗有助于學生形成化學概念，直接獲取知識和技能，也是培養(yǎng)學生思維能力的最佳途徑。在課堂演示實驗和學生實驗中經常會發(fā)生一些“意外現(xiàn)象”，根據(jù)不同的情況把握好“意外現(xiàn)象”，可以幫助學生從復雜多變的視知覺印象中理解簡約的化學本質意象。通過引導學生探究，可以激發(fā)學生的學習興趣，啟迪學生的思維，培養(yǎng)學生尊重科學的態(tài)度。

本人在教學中遇到“意外現(xiàn)象”時，遵循科學探究的規(guī)律，首先讓學生對觀察到的“意外現(xiàn)象”進行描述，然后討論并大膽推測產生“意外”的可能原因，最后設計實驗進行驗證并且分析思考。從教學情況看，每一次都收到了較好的效果，整個過程中學生能積極參與，全身投入思考，討論熱烈甚至常常有爭論，促進思維碰撞，享受研究的過程，邏輯思維能力、實驗探究能力都在這一過程中得到了很好的鍛煉。根據(jù)造成“意外現(xiàn)象”的不同原因，分別說明如下：

一、因操作不當引起

有一次在課堂上做演示實驗，要求在氯化鋁溶液中加入氫氧化鈉溶液，我讓某個學生來完成該實驗。該學生先在試管中倒入了少量氯化鋁溶液，在加氫氧化鈉溶液時沒有采用膠頭滴管而是直接用試劑瓶倒溶液，由于面對全班學生，該學生一緊張就倒入較多的氫氧化鈉溶液，結果在試管中一直沒有出現(xiàn)明顯現(xiàn)象，同學們感到很“意外”，心里在嘀咕“為什么老師讓我們做的實驗沒有現(xiàn)象呢？”在這種情況下，我就讓該學生重新再做這個實驗，要求用膠頭滴管滴加氫氧化鈉溶液，第二次實驗就出現(xiàn)了“先出現(xiàn)沉淀最后沉淀消失”的現(xiàn)象。兩次實驗采用的試劑是一樣的，加入的形式也是一樣的，第一次實驗沒有出現(xiàn)明顯現(xiàn)象就成了第二次實驗的“意外現(xiàn)象”。本人沒有放走第一次實驗的結果，而是馬上組織學生討論本次“意外現(xiàn)象”的原因。學生在對比兩次實驗操作的基礎上，很容易找到一個原因：第一次實驗因一次倒入氫氧化鈉的量太多，使得生成的氫氧化鋁馬上溶解，因而就看不見明顯現(xiàn)象。此時我繼續(xù)引導學生思考產生這種現(xiàn)象的根本原因，讓學生認識到加入溶液體積的多少是外在的表現(xiàn)，實質是加入氫氧化鈉的物質的量的多少。接下來我就要求學生設計出這樣一個實驗：在試管中加入1～2 mL氯化鋁溶液，即使倒入9～10 mL氫氧化鈉溶液仍然有白色渾濁。在前面討論的基礎上，學生能夠想到要從溶液的濃度著手，為了達到這樣的效果，只要氯化鋁的濃度是氫氧化鈉濃度的3倍以上。我們就將氫氧化鈉溶液稀釋后做實驗，果然出現(xiàn)了如上的實驗現(xiàn)象。

本次“意外現(xiàn)象”的發(fā)生是由于學生的操作不當引起的，但是通過對該現(xiàn)象的進一步探究使學生認識到沉淀消失的根本原因，對反應物之間量的關系有了更深刻的認識。

二、因反應原理引起

在進行“過氧化鈉的性質”教學時，為了探究過氧化鈉與水反應的產物，學生都說用帶火星的木條來驗證是否有氧氣生成，用酚酞來驗證是否生成了氫氧化鈉。我就讓學生完成該實驗，一做實驗全班就沸騰了，因為出現(xiàn)了“意外現(xiàn)象”，滴入酚酞后，確實出現(xiàn)了紅色，但是紅色馬上消失了。學生很驚訝，不知出了什么問題。我就明確地告訴學生實驗沒有任何問題，看到紅色出現(xiàn)說明已經生成了氫氧化鈉，看到溶液褪色說明在這種情況下有物質能使酚酞褪色。究竟是什么物質呢？我就告訴學生過氧化鈉與水反應可以分成兩步：第一步是與水發(fā)生復分解反應，生成過氧化氫，第二步是過氧化氫分解生成水和氧氣。知道反應的本質后，我就讓學生思考是什么物質使溶液褪色。學生經過討論認為有兩種可能性：一是氧氣使酚酞褪色；二是過氧化氫使酚酞褪色。然后我又讓學生設計實驗來證明究竟是什么原因。學生設計的實驗為：在兩支試管均加入少量氫氧化鈉溶液并滴入2滴酚酞，其中一支試管中通入足量氧氣，另一支試管中加入過氧化氫溶液。通過實驗發(fā)現(xiàn)通入氧氣的不能褪色，加入過氧化氫的能褪色。這樣學生就認識到“意外現(xiàn)象”的原因是反應過程中產生的過氧化氫使溶液褪色。

本次實驗中的“意外現(xiàn)象”是必然會發(fā)生的，只是學生一開始并不知道反應的真正原理，一旦認識了反應原理就能很好地解釋

原因。化學實驗中的“意外現(xiàn)象”大多是由于其中復雜的反應原理引起的，因此在遇到“意外現(xiàn)象”時要引導學生從反應原理著手查找原因。當然由于高中生知識的局限性，有些反應原理不可能分析清楚，此時就可以引導學生查找資料或者給學生提供資料，可以創(chuàng)設情景讓學生在力所能及的范圍內進行探究。

在做鋁的性質的學生實驗中，學生發(fā)現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象：鋁和氫氧化鈉反應后溶液是無色透明的，而鋁跟鹽酸反應后溶液中出現(xiàn)了灰色物質。學生對鋁和鹽酸反應后的現(xiàn)象感到很意外，因為在學生看來鋁與鹽酸反應后的溶液為氯化鋁，即使鋁表面有氧化膜，與鹽酸反應后也是氯化鋁，這樣溶液應該為無色，而現(xiàn)在出現(xiàn)了灰色就是一個“意外現(xiàn)象”。對于這個問題我給學生看了《化學教學》2004年第3期中一篇標題為“對鋁與鹽酸反應中灰色物質的探究”的文章?？戳诉@篇論文，學生覺得很有收獲，不僅認識了灰色物質，而且還知道在什么情況下會產生灰色物質，同時還認識了氯離子對氧化膜的影響。這樣學生就能認識到了教材上（蘇教版化學1第69頁）為何寫了這句話：“氯化鈉溶液中的氯離子會破壞氧化膜的結構?！?/p>

對實驗中遇到“意外現(xiàn)象”時的一些做法的思考與啟發(fā)：

1.在探究過程中學生的熱情非常高，能夠最大限度地調動學生的積極性，雖然有時不能真正地解決問題，但是參與的過程對學生影響很大，讓他們認識進行科學研究的方法，增強實驗探究、實驗設計、觀察的能力。

2.在平常的實驗中，可以說新問題、新現(xiàn)象無處不在，要培養(yǎng)學生具有敏銳的觀察力，能夠發(fā)現(xiàn)問題。在尋求發(fā)生意外的原因時，可以引導學生從反應原理、試劑、操作、外界條件等著手。當遇到實驗失敗時，不要回避失敗，立即從頭再來，其實有時實驗失敗也是“意外”，應該就此查找原因，也許就會有意外的收獲。要讓學生樹立起嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，尊重科學事實，遇到問題時會尋求解決問題的方法。

3.在尋求“意外現(xiàn)象”的原因的過程中，可以使學生體驗科學研究的過程，激發(fā)學習化學的興趣，強化科學探究的意識，促進學習方式的轉變，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

參考文獻：

向太平.對鋁與鹽酸反應中灰色物質的探究[J].化學教學，2004（3）.

作者簡介：王明立，男，1974年1月出生，在職研究生，就職于江蘇省江陰市南菁高級中學，研究方向：學科教學。