教學(xué)中如何面對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“意外”現(xiàn)象

黃海琴

摘 要：教師在化學(xué)教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中常會(huì)出現(xiàn)一些與理論上不太相符的“意外”現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)與學(xué)生共同尋求原因，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以探索，最終更有學(xué)習(xí)上的“意外”收獲。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn);“意外”現(xiàn)象;分析查找;收獲

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，而演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中最直觀且常用的教學(xué)手段，它能使學(xué)生加深學(xué)習(xí)記憶，便于學(xué)生理解和掌握，并能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的有力措施，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力的有效途徑。而在實(shí)際課堂教學(xué)中，除了做教材中的演示實(shí)驗(yàn)外，也會(huì)臨時(shí)額外增加一些佐證猜想的小實(shí)驗(yàn)，在這些實(shí)驗(yàn)中偶爾會(huì)出現(xiàn)一些”意外“現(xiàn)象，沒(méi)出現(xiàn)你預(yù)期的效果或現(xiàn)象，而此時(shí)連教師自己也解釋不清楚為什么？怎么辦？模糊帶過(guò)？不行的，平時(shí)一直跟學(xué)生強(qiáng)調(diào)要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求知欲望，此時(shí)此刻就應(yīng)該拿出來(lái)，給學(xué)生立個(gè)榜樣。下面，談?wù)勥@種情況下我與孩子們做了什么？

一、新課教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)”意外“現(xiàn)象

在一次的課上，我們學(xué)習(xí)到碳酸鈉的俗名純堿的來(lái)由時(shí)做了演示實(shí)驗(yàn)在碳酸鈉溶液中滴加酚酞試劑，酚酞變紅了，證明其水溶液顯堿性，故稱純堿。高中時(shí)我們知道強(qiáng)堿弱酸鹽水解顯堿性，“想當(dāng)然地認(rèn)為碳酸氫鈉溶液也能使酚酞試液變紅。告訴學(xué)生碳酸氫鈉的水溶液也顯堿性，只是堿性弱一些，于是也順便做了演示，往其水溶液滴加酚酞，結(jié)果出乎意外地沒(méi)有變紅！再做一遍，還是一樣沒(méi)變色！怪了？

我和孩子們都不想放過(guò)這一“意外”，開始各種猜測(cè)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。有學(xué)生提議用更加精確的pH試紙?jiān)囈幌拢谑悄脕?lái)試紙分別測(cè)定質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的碳酸鈉和碳酸氫鈉水溶液的pH值，結(jié)果出來(lái)了，碳酸鈉溶液pH約等于10，碳酸氫鈉溶液的pH約7～8之間，是堿性沒(méi)錯(cuò)，可為什么沒(méi)能使酚酞變紅？于是大膽猜想，應(yīng)該是堿性太弱了不足以使酚酞變色。接著同學(xué)們建議探究使酚酞變色的堿性溶液的pH值范圍，將氫氧化鈉配制成不同濃度并按pH由小到大排序而后分別滴加酚酞試劑，結(jié)果pH值為8以上的溶液才能使酚酞試液變紅，實(shí)驗(yàn)印證了這一猜想，此時(shí)看到的是學(xué)生滿滿的成就感。

物質(zhì)溶于水發(fā)生水解程度各不相同，因此酸堿度也就不一樣了，而且配置所得溶液的濃度的濃稀也會(huì)影響溶液的pH，酚酞試液變色是有范圍的，pH為8～10的溶液能使酚酞試液變紅，而碳酸氫鈉溶液水解程度較弱，pH小于8，因此，在前面的實(shí)驗(yàn)中碳酸氫鈉溶液中滴加酚酞試液沒(méi)看到變色或變紅程度很微弱。所以我們不難得出這樣的結(jié)論：使酚酞變紅的溶液呈堿性，但堿性溶液并不一定都能使酚酞變紅！

還有，在學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中，鎂帶在空氣中燃燒，把鎂帶稱量，質(zhì)量為M1，燃燒后生成的白色固體收集起來(lái)稱量，質(zhì)量為M2，M1M2？什么原因造成的？

學(xué)生開始七嘴八舌紛紛議論起來(lái)，“沒(méi)燃燒完全的鎂帶沒(méi)收集一起稱量”“燃燒時(shí)有白煙，也是生成物，逸走了”……還有學(xué)生提出，能否再燃燒一遍，更仔細(xì)看看哪些現(xiàn)象會(huì)引起這個(gè)問(wèn)題。于是我們分析了猜測(cè)的原因，并設(shè)計(jì)了燃燒實(shí)驗(yàn)在密閉裝置中進(jìn)行，把會(huì)造成生成物損失的情況給杜絕了，最后收集了所有的生成物稱量得出的M2確實(shí)大于鎂帶的質(zhì)量M1，驗(yàn)證了原先的猜測(cè)：生成物氧化鎂的質(zhì)量M2為什么會(huì)小于反應(yīng)前鎂帶的質(zhì)量M1的可能原因有：（1）燃燒時(shí)產(chǎn)生的白煙也是生成物逸到空氣中造成損失;（2）夾持鎂帶的坩堝鉗上也沾有一小部分的白色生成物被忽略了……

二、由化學(xué)習(xí)題引出的實(shí)驗(yàn)探究中出現(xiàn)的“意外”現(xiàn)象

有這樣一個(gè)問(wèn)題：把用濃鹽酸與石灰石制取的CO2通入澄清石灰水，沒(méi)有看到石灰水變渾濁，為什么？（原因：濃鹽酸具有很強(qiáng)揮發(fā)性，揮發(fā)出來(lái)的HCl氣體會(huì)較多地混在生成的CO2氣體中，在石灰水中先發(fā)生2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O反應(yīng)，所以看不到渾濁。）

我準(zhǔn)備用濃鹽酸與石灰石制取的CO2通入澄清石灰水，造成石灰水沒(méi)有出現(xiàn)渾濁為情景來(lái)引出氣體需要除雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容。然而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，又一個(gè)“意外”發(fā)生了，澄清石灰水不但變渾濁了而且速度更快！這是什么情況？大家很是納悶！

通過(guò)平時(shí)學(xué)習(xí)中，在幾次實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的“意外”是進(jìn)一步深究后的意外收獲，同學(xué)們也不會(huì)輕易放棄這次的“意外”，大家又開始了討論和各種猜想，最后得出結(jié)論：當(dāng)鹽酸濃度越高時(shí)，反應(yīng)速率也隨之越快，盡管此時(shí)產(chǎn)生的CO2氣體中含有較多量氯化氫，但由于CO2的大量存在，仍舊使石灰水很快變渾濁。面對(duì)這個(gè)新發(fā)現(xiàn)大家都很興奮。

還有一道實(shí)驗(yàn)題：把鋁片浸入硫酸銅溶液中會(huì)發(fā)生怎樣的反應(yīng)？有什么現(xiàn)象？（答案：2Al+3CuSO4===Al2（SO4）3+3Cu現(xiàn)象：鋁片表面附著一層紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變成無(wú)色）學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究：仔細(xì)觀察現(xiàn)象，意外發(fā)現(xiàn)不但除了以上現(xiàn)象外，還看到大量氣泡產(chǎn)生。同學(xué)們非常驚奇，疑惑：為什么？

此時(shí)由于同學(xué)們已經(jīng)具備一定的知識(shí)基礎(chǔ)以及操作技能，加上平時(shí)對(duì)“意外”現(xiàn)象絕不放過(guò)的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度，這一“意外”發(fā)現(xiàn)激起同學(xué)們的探索欲望，于是各種猜想，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，最后又是一個(gè)收獲滿滿：原來(lái)是硫酸銅溶液是強(qiáng)酸弱堿鹽，水溶液呈酸性，因此還發(fā)生氫離子與鋁反應(yīng)生成氫氣，所以看到氣泡產(chǎn)生。又長(zhǎng)知識(shí)了，同時(shí)也為高中的化學(xué)學(xué)習(xí)打下學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，與科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。

在這樣的教學(xué)中，在解決問(wèn)題的過(guò)程中，同學(xué)們體驗(yàn)探究的快樂(lè)，感受成功的喜悅，意外收獲的驚喜，我想，這不也正是為師最大的收獲嗎？因?yàn)槲覀兊慕虒W(xué)，能讓學(xué)生不屈服權(quán)威、追求真理，成為正直的人，這不就是我們要培養(yǎng)的人才嗎？

參考文獻(xiàn)：

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