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巧用實驗現(xiàn)象異常培養(yǎng)學(xué)生探究能力
巧用實驗現(xiàn)象異常培養(yǎng)學(xué)生探究能力廣西壯族自治區(qū)南丹縣高級中學(xué) 吳大伍通
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗教學(xué)發(fā)揮著極其重要的作用。在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，無論是教師課堂演示還是學(xué)生實驗，由于種種原因，有時會出現(xiàn)一些與預(yù)料的正常實驗結(jié)果不相符合的現(xiàn)象，其中有顏色變化的異常，生成物氣味的異常，事故發(fā)生的異常等等。當(dāng)實驗現(xiàn)象異常時，如果教師不及時加以正確的引導(dǎo)和徹底解決，就會影響教學(xué)效果，給學(xué)生留下知識盲點，并失去對實驗教學(xué)的信心。如果我們能找出異�，F(xiàn)象的原因，反而是培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、善于觀察、自主探究能力的一個契機。
一、實驗現(xiàn)象異常的成因
1.因試劑的純度引起的實驗異常。高中化學(xué)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(xué)化學(xué)實驗條件，有些實驗往往產(chǎn)生“失�！爆F(xiàn)象。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(fā)現(xiàn)火焰呈黃色。這是由于制備氣體時反應(yīng)物受熱不均勻，局部溫度過高所致，使產(chǎn)生的甲烷不純，含有丙酮等雜質(zhì)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(xì)、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?qū)W生在實驗中，若將化學(xué)試劑的加入順序變更以后，有可能引起實驗現(xiàn)象不明顯甚至得到截然不同的實驗結(jié)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(yīng)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(yīng)中苯酚過量，則預(yù)期現(xiàn)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(dāng)而發(fā)生變質(zhì)，最終導(dǎo)致實驗過程中異�，F(xiàn)象的出現(xiàn)。比如在檢驗Na2SO3中的SO32-離子時，加入BaCl2溶液后產(chǎn)生大量白色沉淀，加入稀HCl后，產(chǎn)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。(化學(xué)教學(xué)論文 www.thephantastics.com)實驗過程中，特別是在學(xué)生做學(xué)生實驗時由于實驗習(xí)慣的問題，在取用藥品時用量很隨意，很容易出現(xiàn)出乎意料的現(xiàn)象。例如在做銀鏡反應(yīng)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水浴加熱幾分鐘卻始終得不到光亮的銀鏡。分析原因，應(yīng)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(jīng)驗證明，氨水過量越多，銀鏡反應(yīng)的效果越差。所以我個人建議，加氨水時直到最初產(chǎn)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?qū)嶒灉囟瓤刂撇划?dāng)引起的實驗異常。溫度的高低往往決定了一個反應(yīng)能否發(fā)生、向什么方向發(fā)生等問題。所以，溫度的合理控制對實驗現(xiàn)象與實驗結(jié)果至關(guān)重要。例如在做乙醇的氧化實驗時，將螺旋狀的銅絲加熱變黑后，如不迅速插入乙醇，反復(fù)幾次，并不會看到銅絲變紅亮，也不會聞到有刺激性氣味。因為銅絲插入速度太慢，使銅絲溫度下降后反應(yīng)就不能發(fā)生了。在實際的實驗教學(xué)中，除了上述原因以外，所用試劑的濃度大小，試劑選用的恰當(dāng)與否，酸堿介質(zhì)環(huán)境，儀器的選用及裝置是否合理，以及實驗操作者自身基本操作是否過關(guān)等方面也會引起實驗的異�，F(xiàn)象。
二、異常現(xiàn)象的合理利用
實驗出現(xiàn)預(yù)料之外的情況是可能的，關(guān)鍵是采取正確的補救措施。如何對待實驗過程中出現(xiàn)的異�，F(xiàn)象？意外中蘊含著正常，關(guān)鍵是透過表象看到本質(zhì)。如果設(shè)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(xué)生旺盛的求知欲，若能積極引導(dǎo)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(xué)生留下更深刻的記憶，教學(xué)目的也就能輕易實現(xiàn)，使師生雙方在探索活動中相互得到提高。
1、利用異�，F(xiàn)象提高教師自身專業(yè)素質(zhì)。實驗中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象要求我們教師自覺地在教育教學(xué)實踐中思考、分析、研究，并不斷學(xué)習(xí)新的知識和理論，進(jìn)一步使教師樹立起“科研先導(dǎo)”的意識，提高教師的科研能力，使教師由“經(jīng)驗型”向“科研型”、“創(chuàng)新型”轉(zhuǎn)化。
2.針對異常現(xiàn)象進(jìn)行反思實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生會思考的好習(xí)慣。當(dāng)學(xué)生在實驗中出現(xiàn)的實驗失敗或誤差較大時，教師應(yīng)見縫插針積極引導(dǎo)學(xué)生如實記錄實驗結(jié)果，反思失敗的原因以找到切實可行的方法改進(jìn)實驗，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。如：在做鹽類水解實驗時，學(xué)生在測定NaCl溶液的pH時卻發(fā)現(xiàn)其結(jié)果不等于7，而是略大于7。這時不能把結(jié)果記為7，而應(yīng)讓學(xué)生從溶液、環(huán)境、試紙等多方面探索產(chǎn)生異�，F(xiàn)象的原因。教師多與學(xué)生交流，鼓勵其對這些異�，F(xiàn)象進(jìn)行探討。
3.利用異�，F(xiàn)象，積極開展科學(xué)探究活動，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題的能力，從而提高學(xué)生探究的水平和創(chuàng)新能力。在化學(xué)教學(xué)中，只要學(xué)生留心觀察實驗過程，注意捕捉奇特的變化，就可以發(fā)現(xiàn)許多實驗異�，F(xiàn)象，對這些異常現(xiàn)象進(jìn)行探究會得到很多重要的發(fā)現(xiàn)。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生對見怪不怪的現(xiàn)象著手探究、發(fā)現(xiàn)問題。
三、總結(jié)
高中化學(xué)實驗中由于受試劑的純度，試劑添加順序，藥品用量，副反應(yīng)，溫度，催化劑，實驗裝置等各方面制約，有時會導(dǎo)致實驗現(xiàn)象異常。如果我們教師轉(zhuǎn)換觀念，把實驗的目的看作是帶領(lǐng)學(xué)生探究知識，“發(fā)現(xiàn)”他們尚未認(rèn)識的客觀事物，并從中學(xué)到認(rèn)知的本領(lǐng)，就不會因為出現(xiàn)異�，F(xiàn)象而手忙腳亂，影響教學(xué)。所以我們教師應(yīng)實事求是地面對實驗現(xiàn)實，并引導(dǎo)學(xué)生運用已有的知識經(jīng)驗，分析發(fā)生異�，F(xiàn)象的原因，師生共同研究，改變實驗方法和策略，最后把實驗做成功。
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