“意外”也是財富

1、意外”也是財富摘要：在化學(xué)實驗教學(xué)中，不可避免地會遇到一些意料之外的異常實驗現(xiàn)象。一些在高中化學(xué)實驗中出現(xiàn)的異常實驗現(xiàn)象會對課堂教學(xué)產(chǎn)生一定的干擾作用，但問題的關(guān)鍵是當(dāng)實驗出現(xiàn)異?，F(xiàn)象或?qū)嶒炇r，教師不能一味地強調(diào)書本知識，牽強地由異常的實驗現(xiàn)象得出正確的結(jié)論，而應(yīng)要求學(xué)生實事求是，充分利用這些課堂新生成的問題，把它視為一種寶貴的探究性資源來引導(dǎo)學(xué)生對不同的現(xiàn)象進(jìn)行思考，認(rèn)真探究其原因，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和探究能力。關(guān)鍵詞：意外；實驗；探究；財富一、實驗異?，F(xiàn)象是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和探究能力的寶貴財富我們在完成現(xiàn)行的高中化學(xué)實驗時難免會遇到一些異常實驗現(xiàn)象，以傳統(tǒng)的眼光來看這些情況是實驗的

2、失敗，會引起學(xué)生的疑惑，教師也可能因為沒有心理準(zhǔn)備而不知所措，必然會對我們的課堂教學(xué)產(chǎn)生一定的干擾作用。遇到這種情況，教師千萬不要尋找各種理由對學(xué)生進(jìn)行搪塞，試圖掩蓋實驗失敗的尷尬，或者干脆視若無睹、仍然照書本描述，更不能認(rèn)為學(xué)生在實驗中不按要求添加試劑為由進(jìn)行訓(xùn)斥，這樣會使學(xué)生誤認(rèn)為實驗事實的可信度低于教材描述，容易造成學(xué)生過分迷信教材而扼殺了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。老師如能認(rèn)真加以處理，本著實事求是的態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生去找到原因，認(rèn)真分析實驗異常的可能性，則能把這種疑惑轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的好奇心，進(jìn)而激發(fā)他們進(jìn)一步探究的興趣。所以我認(rèn)為化學(xué)教學(xué)中遇到一些異常實驗現(xiàn)象，從另一個角度看又是好事，這些

3、課堂上新生成的問題可以轉(zhuǎn)換成為我們培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和探究能力的寶貴財富。二、如何利用化學(xué)異常實驗現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和探究能力仔細(xì)分析化學(xué)實驗中產(chǎn)生異?，F(xiàn)象的原因，主要有兩種：（1）由于藥品的純度、用量以及反應(yīng)條件的控制等因素產(chǎn)生了其他的副反應(yīng)。（2）排除上述的原因之后，就是要大膽質(zhì)疑教材的編寫是否存在科學(xué)性問題了。我們教師只要能夠引導(dǎo)學(xué)生對異常實驗現(xiàn)象進(jìn)行深入探究，不管結(jié)果怎樣，學(xué)生的創(chuàng)造性思維和探究能力就得到了有效的培養(yǎng)。重過程、重參與、重探究，這也是現(xiàn)在新課程所倡導(dǎo)的。而如何引導(dǎo)學(xué)生深入探究，我個人認(rèn)為這種引導(dǎo)的方式可以將有異?，F(xiàn)象的實驗作為研究性學(xué)習(xí)的課題進(jìn)行進(jìn)一步研究。條件允許

4、的可以在課堂上當(dāng)場探究，有的可能要放在課后進(jìn)行研究，其基本模式為：不難看出，上述過程是探究性的，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的實踐過程，符合著名美國心理學(xué)家華萊士提出的創(chuàng)造過程的“四階段”。這“四階段”，即準(zhǔn)備階段（明確問題、準(zhǔn)備問題）、醞釀階段（分析原因）、明朗階段（提出假設(shè)并進(jìn)行驗證實驗的設(shè)計）和驗證階段。三、異常實驗現(xiàn)象的情景探究情景一：制的FeSO4與NaOH溶液反應(yīng)制備Fe（OH）2時，結(jié)果學(xué)生未能觀察到白色絮狀沉淀，而看到的卻是灰綠色沉淀，并逐漸變成紅褐色。教師及時引導(dǎo)學(xué)生注意實驗操作的關(guān)鍵：（1）為什么要用新制備的FeSO4溶液？（2）為何將滴管插入試管里溶液的底部，慢慢擠出NaOH溶液

5、？學(xué)生通過分析、查閱書本知識認(rèn)識到FeSO4、Fe（OH）2易被空氣中的氧氣所氧化，于是提出了一系列避免氧氣氧化的設(shè)計方案，經(jīng)過討論、比較，最后選用在新制硫酸亞鐵液面上滴加油層作保護(hù)層，將滴管伸入試管底部；滴加煮沸過的NaOH溶液終于得到了白色Fe（OH）2沉淀，并保持了較長的時間。情景二:蘇教版必修化學(xué)I（75頁）學(xué)生活動探究Fe2+和Fe3+的互相轉(zhuǎn)化，實驗提供的試劑：鐵粉、0.1mol/LFeCl2溶液、0.1mol/LFeC13溶液、KSCN溶液、新制氯水。學(xué)生在做Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+時，一般采用取少量0.1mol/LFeCl2溶液，先加入無色KSCN溶液，理論上應(yīng)該沒有顏色變化，可

6、在實際操作中，學(xué)生往往加入KSCN溶液就變成血紅色，為什么會出現(xiàn)異常的實驗現(xiàn)象？學(xué)生經(jīng)過思考不難得出：很可能是由于FeCl2溶液容易被空氣中的氧氣氧化生成了Fe3+，引起藥品變質(zhì)，導(dǎo)致出現(xiàn)異常的實驗現(xiàn)象。因此學(xué)生就設(shè)計在FeC12溶液中加入還原鐵粉，取上層清夜，再重新操作，就能還實驗的本來面目了。通過對這個意外的分析，還可以進(jìn)一步強調(diào)了學(xué)生對試劑保管的正確認(rèn)識，同時復(fù)習(xí)了Fe2+中混有Fe3+時的除雜方法。對意外的不回避反而使學(xué)生收獲更多。其他類似的還有久置的氯水變成了稀鹽酸；氫氧化鈉溶液中混有碳酸鈉等。當(dāng)學(xué)生繼續(xù)上述實驗，即在加入無色KSCN溶液，溶液顏色沒有明顯變化，繼續(xù)加入新制氯水，又出

7、現(xiàn)異常的實驗現(xiàn)象：理論上可以觀察到溶液呈血紅色，而實際觀察到的現(xiàn)象往往是溶液呈橙黃色。此時學(xué)生的創(chuàng)造性思維得到很大的激發(fā)，紛紛猜測可能的原因：是否因為藥品變質(zhì)如氯水失效等；是否因為反應(yīng)條件控制不當(dāng)；是否因為加入氯水，除了把FeCl2氧化外，還發(fā)生了其他的反應(yīng)等等。接著學(xué)生設(shè)計了如觀察氯水顏色還是淺黃綠色，用淀粉碘化鉀試紙檢驗會變藍(lán)等一系列實驗排除了藥品變質(zhì)的可能性；考慮到反應(yīng)在室溫下進(jìn)行，反應(yīng)條件控制不當(dāng)?shù)目赡苄圆淮?；最后考慮到C12有強的氧化性，那么很可能是加入氯水后，把KSCN也氧化了，因而不會出現(xiàn)血紅色。但是氯水能否把KSCN氧化，這是課本沒有涉及的知識，學(xué)生又興趣盎然地繼續(xù)往下探究。（

8、1）學(xué)生取lmL氯水，滴入KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液由淺黃綠色變?yōu)闊o色，說明C12確實能把KSCN氧化。有的同學(xué)提出可能是由于滴入KSCN溶液，起到了稀釋的作用而使溶液由淺黃綠色變?yōu)闊o色，于是補做了等量氯水中加入水（與滴入的KSCN溶液等體積）的對照實驗，溶液不會由淺黃綠色變?yōu)闊o色。（2）有的同學(xué)鑒于氯水顏色變化不明顯，設(shè)計了用橙黃色的溴水代替氯水，重復(fù)上面的操作，結(jié)果觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，溶液由橙黃色變?yōu)闊o色，而加入水稀釋的對照實驗沒有，說明了Br2能把KSCN氧化，而C12氧化性比Br2強，也證明了C12確實能把KSCN氧化。最后學(xué)生通過一系列實驗解釋了出現(xiàn)異常的實驗現(xiàn)象的原因是因為加入氯水后

9、，把KSCN也氧化了，因而不會出現(xiàn)血紅色。因此學(xué)生又設(shè)計再往溶液中滴加KSCN溶液，果然看到溶液變?yōu)檠t色，從而得出最佳的實驗方案：FeCl2溶液加入KSCN溶液，再滴入氯水，最后再加入KSCN溶液，實驗效果就非常明顯，而不會出現(xiàn)異常現(xiàn)象了。情景三：蘇教版必修化學(xué)1（88頁）有關(guān)二氧化硫的實驗：取一支試管并加入5mL二氧化硫溶液，加入少量氯化鋇溶液，理論上沒有白色沉淀生成，可實際操作中仔細(xì)觀察會看到溶液有少許的渾濁，即少量的沉淀生成。再加少量3%的過氧化氫溶液，振蕩，有大量的沉淀生成，放置片刻后加稀鹽酸，沉淀不溶解。二氧化硫溶液，加入少量氯化鋇溶液，不發(fā)生反應(yīng)，故理論上沒有白色沉淀生成，可實際

10、實驗中觀察到溶液有少許的渾濁。那么這少量沉淀的成分是什么？學(xué)生紛紛提出自己的假設(shè)：可能是亞硫酸鋇。但學(xué)生馬上就排除了這種可能，因為二氧化硫和氯化鋇不發(fā)生反應(yīng)，學(xué)生也提出了加入稀鹽酸來驗證，結(jié)果沉淀不溶解，這樣就排除了亞硫酸鋇的可能性。考慮到白色沉淀不溶于稀鹽酸，學(xué)生判斷白色沉淀很可能就是硫酸鋇。那么硫酸鋇又是怎么產(chǎn)生的？學(xué)生有點茫然！于是從SO2到BaSO4,我引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生從化合價的角度去觀察，學(xué)生頓時明白這個過程發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。沒有加入其他試劑，那么氧化劑是什么？學(xué)生經(jīng)過思索不難得出是空氣中的氧氣這一結(jié)論，于是出現(xiàn)的異常實驗現(xiàn)象就容易解釋了：二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸被空氣中的氧氣

11、氧化生成少量硫酸，故加入少量氯化鋇溶液時，就生成了少量硫酸鋇，因此觀察到溶液有少許的渾濁。通過對這個異常實驗的探究，不僅加深了學(xué)生對二氧化硫性質(zhì)的理解，還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和探究能力。情景四：在進(jìn)行鋁的性質(zhì)教學(xué)時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)在同溫同壓下，Al與含H+濃度相同的鹽酸和硫酸反應(yīng)時，兩者反應(yīng)速率相差很大，于是就及時鼓勵學(xué)生大膽探究。學(xué)生進(jìn)行了下列假設(shè)和實驗設(shè)計。假設(shè)：Cl-對反應(yīng)有促進(jìn)作用；SO2-4對反應(yīng)有阻礙作用。設(shè)計方案：取兩片形狀、質(zhì)量相同且都在氫氧化鈉溶液中煮沸過的鋁片，分別加入到H+濃度、體積都相同的稀鹽酸和稀硫酸中。A. 向稀鹽酸中加入少量可溶的硫酸鹽固體，若反應(yīng)速率減小，則成立。B. 把可溶的氯化物固體加入稀硫酸中，若反應(yīng)加快，則成立。結(jié)論：Cl-對鋁與酸的反應(yīng)有催化作用。學(xué)生結(jié)合已有的知識，可以輕松地回答老師的問題：可用哪些辦法來加快鋁與稀硫酸的反應(yīng)？加入含Cl-的可溶鹽；加熱；把Al設(shè)計成原電池的負(fù)極；增加稀硫酸的濃度；用鋁粉代替鋁片等。這些化學(xué)實驗中的異常實驗現(xiàn)象我們教師當(dāng)然可以隨便找個理由搪塞過去，但是我們這樣做的同時就失去了利用這些課堂上寶貴的生成性資源來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和探究能力的機會?！耙?/p>