浅析高中化学实验现象异常的原因

李兰芬

化学作为一门以实验为基础的自然科学,要实施素质教育、创新教育及新课程改革教学,实验教学发挥着极其重要的作用。在化学实验教学过程中,无论是教师课堂演示,还是学生实验,由于种种原因,有时会出现一些与预料的正常实验结果不相符的现象,其中有颜色变化的异常,生成物气味的异常,事故发生的异常等。

实验中异常现象的出现,会给学生造成认知冲突的失衡。教师若不及时加以正确的引导和彻底解决,势必会影响教学效果,给学生留下知识盲点,并失去对实验教学的信心。找出产生异常现象的原因,是培养学生实事求是、严谨认真、善于观察、自主探究的科学素质的一种有效的方法和途径,同时,也给教师本身也提供了一个提高专业素质,增强分析问题和解决问题能力的机会。实验异常的主要原因有以下几点。

一、因试剂的纯度引起的实验异常

高中化学实验中,不同的实验对其所选择的实验药品纯度的要求也是不同的。限于中学化学实验条件,有些实验往往产生“失常”现象。

例如,在做甲烷的燃烧实验时,用无水醋酸钠和碱石灰制备CH4气体,在用石英玻璃管燃烧时却发现火焰呈黄色。这是由于制备气体时反应物受热不均匀,局部温度过高所致,使产生的甲烷不纯,含有丙酮等杂质气体。因此可以在实验前将无水醋酸钠和碱石灰充分炒干、研细、混匀,同时要保证碱石灰过量。

二、药品保存方面引起的实验异常

实验室购置的药品不一定会马上使用。有些药品会因为在实验室保存过程中,由于长时间与空气中的氧气、水蒸气等作用或者人为地药品保存不当而发生变质,最终导致实验过程中异常现象的出现。

三、因药品用量的不同引起的实验异常

实验过程中,特别是在学生做实验时,由于实验习惯的问题,在取用药品时用量很随意,很容易出现出乎意料的现象。

例如,在做银镜反应实验时,在洗净的试管里注入1 ml AgNO3溶液,然后加氨水到完全溶解,再滴几滴新配的乙醛溶液后,水浴加热几分钟却始终得不到光亮的银镜。原因是银氨溶液配制时氨水量未控制好引起的。在向AgNO3溶液中滴加氨水不可过量,教材描述为“氨水加到生成的沉淀刚好溶解为止”。实践经验证明,氨水过量越多,银镜反应的效果越差。建议加氨水时直到最初产生的沉淀溶解到还略显浑浊为止,这种银氨溶液氧化能力最强,实验效果非常好。

四、因实验温度控制不当引起的实验异常

温度是影响化学反应速率和反应趋势的一个重要方面。温度的高低往往决定了一个反应能否发生、向什么方向发生等问题。所以,温度的合理控制对实验现象与实验结果至关重要。

例如,在做乙醇的氧化实验时,将螺旋状的铜丝加热变黑后,如不迅速插入乙醇,反复几次,并不会看到铜丝变红亮,也不会闻到有刺激性气味。因为铜丝插入速度太慢,使铜丝温度下降后反应就不能发生了。

在实际的实验教学中,除了上述原因以外,所用试剂的浓度大小、试剂选用的恰当与否、酸碱介质环境、仪器的选用及装置是否合理,以及实验操作者自身基本操作是否过关等方面也会引起实验的异常现象。

总之,在实验过程中教师要严格要求,使学生们养成严谨认真的学习态度。

(冀州市职教中心)