例谈初中化学探究实验的“二次开发”

刘振锋

（南通市通州区刘桥中学 江苏 南通 226300）

初中化学新课程为探究实验的“二次开发”提供了有价值的素材。所谓“二次开发”就是在文本原有实验的基础上，提出新问题，形成新思路，总结新经验。

一、萌动探究盐类水解之谜

在一次复习课上，学生再做“铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定实验”验证质量守恒定律时，有些细心的同学发现：反应时有极少量气泡冒出，后经长时间等待，发现天平平衡被微微破坏。怎么会这样呢？于是，他们提出了一系列质疑：①该实验用于验证质量守恒定律欠妥吗？②换成锌是否有类似情形呢？于是，他们从怀疑硫酸铜溶液被酸污染的观点出发，要求亲自配制硫酸铜溶液，再次实验：要求用pH试纸测硫酸铜溶液的pH，目的是检测它与碳酸钠溶液呈碱性是否有相似的原因。

当他们饶有兴趣地围绕上述质疑再次实验探究后，他们发现硫酸铜溶液确系一种呈酸性的溶液，并认为教材中用上述实验验证质量守恒定律欠妥。然而，他们并不满足于以上探究，他们继而提出要彻底搞清楚是什么原因使得有些盐溶液显酸碱性?这时候，笔者开导学生：既然，某些盐溶液呈了酸碱性，即溶液里有了较多的H+或OH-，那么，其内因肯定与溶液中的什么物质有密切的关系呢？他们根据质量守恒定律知，无论如何，元素种类是不变的，H+或OH-的明显出现应与水有关，因此，他们意识到要想揭开部分盐溶液酸碱性之谜，必须要搞清水的尚不知晓的性质特点。

二、意外发现酒精是相对清洁的绿色能源

新教材中用粗铜丝表面的氧化铜实验，完成了氢气还原性的实验。该实验还可将变红后的铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，又变黑，即热的铜丝又被氧化成黑色的氧化铜了，再用氢气还原，又变红了。这样，以上实验，可以很方便的反复实验，能交替体验到氢气的还原性与氧气的氧化性，不亦乐乎！然而，在某次的实验课上，有同学突发奇想，将变红的铜丝放置于蜡烛火焰上灼烧，反复以上操作，出乎意料的是，他发现氢气再也不能使铜丝完全变红，而是红中夹杂黑，为何如此？他的实验情况引起了大家的探究兴趣，通过大家的共同努力，他们最终发现，蜡烛含有丰富的碳元素，燃烧不易完全，导致一些炭黑覆盖于铜丝的表面。这一现象的出现，他们意识到酒精可谓是相对清洁的绿色能源。

三、难以想象Cl-也有催化作用

新教材中提到的金属铝具有很好的抗腐蚀性能，是因为铝在空气中与氧气反应致使铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化。就是这层氧化膜影响到铝与硫酸铜溶液反应不能顺利进行。为此，教材中建议将此氧化膜用砂纸打磨掉，再来完成铝与硫酸铜溶液的反应实验。学生按此法实验，结果，因氧化膜打磨困难，实验难以取得理想的效果。可是，当他们学习到用酸除锈即酸可与金属氧化物反应的知识后，有同学提出，可否用酸洗法去除铝表面的氧化膜，重温铝与硫酸铜溶液的反应情形？我满足了他们的要求，并作了如下的安排：一半同学用盐酸浸泡氧化铝薄膜，另一半同学用相当浓度的硫酸浸泡氧化铝薄膜，然后再来进行铝与硫酸铜溶液反应。结果出人意料，凡是选用盐酸去除氧化膜的实验效果非常理想，漂亮的“铜树”很快展露出来；而选用硫酸除氧化膜的实验效果仍不理想。

这次实验探究出现的意外，驱使他们继续深入探究，最终，他们认为Cl-对去除铝氧化膜以及铝置换盐酸中的氢可能有催化作用。

四、谨慎选用干燥剂不无道理

初中学生已认识到浓硫酸可作干燥剂后，又陆续接触到碱性干燥剂，如烧碱、生石灰及碱石灰等。我们对这些干燥剂及时地作了比较性总结，如浓硫酸不可干燥碱性类氨气了，烧碱等不可干燥二氧化碳、二氧化硫等酸性类气体了，之后，竟然有学生针对新教材中铁生锈条件探究实验中采用CaCl2作干燥剂提出质疑：为什么这个实验没有使用教材中重点介绍的烧碱等干燥剂，而使用了氯化钙作干燥剂？又能否使用碱石灰等干燥剂代替氯化钙用于此实验？

这个问题的提出，使得学生们有了一次重温“铁生锈条件探究实验”的机会。经过一番热议，他们由开始认为的可替换性，逐渐意识到教材此处安排氯化钙作干燥剂是别有一番用意的。原来烧碱等碱性干燥剂有别于氯化钙之处在于它们不仅能吸收水分，也能吸收二氧化碳，而氯化钙仅吸收水分。于是，若此处使用了烧碱等碱性干燥剂，则同时改变了两个实验因素，这不符合实验探究应遵循的“一次只能改变一个实验因素”的基本原则。原来如此，看来教材此处的安排是十分科学严谨的。