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化学实验是学生进行探究活动的重要手段。当我们设计出实验方案时,实验就有了预期的结果,但实验有时往往不遂人愿,会有一些意想不到的异常现象出现。如果教师抓住这些特殊时机,积极引导学生根据具体情况提出有探究价值的问题,并设计实验方案进行探究,不仅能对实验中的异常现象给出合理的解释或者判断出一个并无明显现象的化学反应是否发生,同时还有利于发展学生学习化学的兴趣,培养学生敢于质疑,勤于思考的习惯和务实求真、敢于创新、积极实践的科学态度。
一、巧用实验中的“异常现象”
化学实验受到众多因素的影响,因此在化学实验中经常出现异常现象。这是教师应因势利导,能使学生通过实验意外——合理猜想——设计实验求证——改进实验的过程培养实验的能力。如在学习“CO2的性质和制取”时,我把石灰石和盐酸反应产生的CO2通到紫色石蕊试液中,学生很快就观察到紫色石蕊试液变红了,但当把变红的石蕊试液加热时,石蕊并没有恢复紫色。这种情况引起了同学们的议论,这时我坦白地对学生说:“实验出现了问题,大家一起来想想实验失败的原因。”同学们经过思考,提出实验失败的几种可能性:(1)石蕊会不会有问题? (2)盐酸有挥发性,用石灰石和稀盐酸反应产生的CO2会不会混有氯化氢一起带到石蕊试液中。受热时,碳酸分解了,但是由于氯化氢较少,形成的盐酸浓度太低,不会挥发出来,因此红色不会褪去。而且如果是氯化氢的缘故,可以用呼吸产生的CO2,没有氯化氢,应该就不会出现这种异常现象?通过讨论,同学们设计并操作了如下补充实验:
1.取紫色石蕊试液1~2ml,滴加1~2滴稀盐酸,加热。紫色石蕊变红,受热红色不褪去。盐酸能使紫色石蕊变红,而且受热红色不褪去。
2.往l~2ml紫色石蕊试液中吹CO2气体,再加热。紫色石蕊变红,受热红色褪去。没有盐酸则实验现象正常。
3.往1~2ml紫色石蕊试液中吹CO2气体,滴加1~2滴稀盐酸,再加热。紫色石蕊试液变红,加热红色不褪去。有盐酸则实验现象异常。
二、巧用实验中的“无明显现象”
化学反应的现象可以帮助我们判断反应是否发生,如果无明显现象,我们可以设计一些实验,变无明显现象为明显现象,从而帮助学生直观地判断化学反应的发生。如在学习碱的性质时,氢氧化钙溶液和二氧化碳反应有沉淀产生,而氢氧化钠溶液和二氧化碳反应由于无明显实验现象,使学生在学习这一反应时没有感性的认识,较难掌握。上课一开始,我首先让学生猜测分别往 Ca(OH)2、NaOH溶液中吹入二氧化碳气体,可能观察到什么现象。随后我让两个同学分别演示向盛有澄清石灰水和氢氧化钠溶液的试管中吹入二氧化碳气体,同学们通过观察发现盛有氢氧化钠溶液的试管中并无明显的现象。这时,我顺势抛出问题:与NaOH是不是发生了反应?如果发生了反应,对于这种无现象的反应能不能设计出一些实验,使反应产生一些现象,从而直观地证明两者发生了反应?问题一提出,同学们立即展开热烈的讨论,大家以小组为单位,讨论设计实验方案。
方案一CO2与NaOH的反应,是气体被吸收进溶液的反应,气体减少了,会使气压减小,因此设计的方案是:在集气瓶中收集满CO2,迅速地倒入NaOH,用一个带有U型管的橡皮塞塞紧,如果U型管中左侧的液面升高,证明CO2与 NaOH发生了反应。
方案二向盛满二氧化碳气体的集气瓶中倒入氢氧化钠浓溶液,盖好玻璃片充分振荡后倒置,玻璃片不会脱落。
方案三在一个干燥的烧瓶里收集满CO2, (装置如下图)迅速地将胶头滴管中的 NaOH浓溶液挤入烧瓶中,用一个带有导管的橡皮塞塞紧后将烧瓶倒置,导管的中间用止水夹夹住,导管的下端伸入水中,打开止水夹,会有水上升到烧瓶里,形成美丽的喷泉。
通过对“异常现象”和“无明显现象”的探究活动,既培养了学生知识应用能力,又发展了学生的创新能力,学生既体验到了学习的乐趣,也培养了尊重事实的科学态度。责任编辑杨博
一、巧用实验中的“异常现象”
化学实验受到众多因素的影响,因此在化学实验中经常出现异常现象。这是教师应因势利导,能使学生通过实验意外——合理猜想——设计实验求证——改进实验的过程培养实验的能力。如在学习“CO2的性质和制取”时,我把石灰石和盐酸反应产生的CO2通到紫色石蕊试液中,学生很快就观察到紫色石蕊试液变红了,但当把变红的石蕊试液加热时,石蕊并没有恢复紫色。这种情况引起了同学们的议论,这时我坦白地对学生说:“实验出现了问题,大家一起来想想实验失败的原因。”同学们经过思考,提出实验失败的几种可能性:(1)石蕊会不会有问题? (2)盐酸有挥发性,用石灰石和稀盐酸反应产生的CO2会不会混有氯化氢一起带到石蕊试液中。受热时,碳酸分解了,但是由于氯化氢较少,形成的盐酸浓度太低,不会挥发出来,因此红色不会褪去。而且如果是氯化氢的缘故,可以用呼吸产生的CO2,没有氯化氢,应该就不会出现这种异常现象?通过讨论,同学们设计并操作了如下补充实验:
1.取紫色石蕊试液1~2ml,滴加1~2滴稀盐酸,加热。紫色石蕊变红,受热红色不褪去。盐酸能使紫色石蕊变红,而且受热红色不褪去。
2.往l~2ml紫色石蕊试液中吹CO2气体,再加热。紫色石蕊变红,受热红色褪去。没有盐酸则实验现象正常。
3.往1~2ml紫色石蕊试液中吹CO2气体,滴加1~2滴稀盐酸,再加热。紫色石蕊试液变红,加热红色不褪去。有盐酸则实验现象异常。
二、巧用实验中的“无明显现象”
化学反应的现象可以帮助我们判断反应是否发生,如果无明显现象,我们可以设计一些实验,变无明显现象为明显现象,从而帮助学生直观地判断化学反应的发生。如在学习碱的性质时,氢氧化钙溶液和二氧化碳反应有沉淀产生,而氢氧化钠溶液和二氧化碳反应由于无明显实验现象,使学生在学习这一反应时没有感性的认识,较难掌握。上课一开始,我首先让学生猜测分别往 Ca(OH)2、NaOH溶液中吹入二氧化碳气体,可能观察到什么现象。随后我让两个同学分别演示向盛有澄清石灰水和氢氧化钠溶液的试管中吹入二氧化碳气体,同学们通过观察发现盛有氢氧化钠溶液的试管中并无明显的现象。这时,我顺势抛出问题:与NaOH是不是发生了反应?如果发生了反应,对于这种无现象的反应能不能设计出一些实验,使反应产生一些现象,从而直观地证明两者发生了反应?问题一提出,同学们立即展开热烈的讨论,大家以小组为单位,讨论设计实验方案。
方案一CO2与NaOH的反应,是气体被吸收进溶液的反应,气体减少了,会使气压减小,因此设计的方案是:在集气瓶中收集满CO2,迅速地倒入NaOH,用一个带有U型管的橡皮塞塞紧,如果U型管中左侧的液面升高,证明CO2与 NaOH发生了反应。
方案二向盛满二氧化碳气体的集气瓶中倒入氢氧化钠浓溶液,盖好玻璃片充分振荡后倒置,玻璃片不会脱落。
方案三在一个干燥的烧瓶里收集满CO2, (装置如下图)迅速地将胶头滴管中的 NaOH浓溶液挤入烧瓶中,用一个带有导管的橡皮塞塞紧后将烧瓶倒置,导管的中间用止水夹夹住,导管的下端伸入水中,打开止水夹,会有水上升到烧瓶里,形成美丽的喷泉。
通过对“异常现象”和“无明显现象”的探究活动,既培养了学生知识应用能力,又发展了学生的创新能力,学生既体验到了学习的乐趣,也培养了尊重事实的科学态度。责任编辑杨博