关键词:化学实验,异常现象,原因和策略
1 前言
化学是一门与人类社会密切相关的学科,与我们的实际生活息息相关。学习化学的关键在于深刻理解跟化学相关的各种自然现象,而化学实验则是学习化学现象以及总结化学经验的重要手段。在高中化学教学过程中,进行化学实验是化学教学里面不可或缺的关键环节,对于学生更好地理解化学知识具有重大帮助。
但是由于各种原因,学生在进行化学实验时经常会出现一些与理论知识不吻合的实验结果。如果对这些异常现象处理不当,就有可能给学生带来知识盲点并且打击学生的学习热情。教师如果能够对化学实验产生异常现象的原因有准确的认识并且正确引导学生去探究为何实验会有‘不正常’结果,那么化学实验中的这些异常现象对于学生去积极探索化学本质便具有更大的促进作用。因此,对高中化学实验中的异常现象进行探究,对于帮助高中教师更好地开展化学教学工作以及提升学生自主分析和解决化学问题的能力具有重要意义。
2 出现化学实验异常现象的原因
2.1 由化学实验药品纯度导致
化学现象的本质是不同物质相互反应时的特征表现,因此对于特定的化学实验来说必须要求反应物纯度达标。当实验药品纯度不足时,杂质在合适的反应条件下也有能发生化学反应,这样便对原来的化学反应带来了干扰,其实验结果往往会出现不同程度的异常现象。比如,做原电池实验时如果锌片含有Fe或者C杂质,将会导致氢气也会在锌片析出,这与原电池实验气体应该在铜片析出的结论相悖,从而出现异常现象。
2.2 由化学试剂添加顺序导致
化学试剂的添加顺序对于化学实验也很关键,如果试剂添加顺序不对有可能会导致实验现象不明显或者实验结果不正确。比如,溴与苯酚的取代实验反应条件要求苯酚应该过量,这样实验中将会有白色沉淀产生。那么,学生如果将苯酚试剂滴加到溴试剂中时,则只能看到黄色溶液而看不到白色沉淀产生,与实验期望结果不符。如果将少量溴试剂滴加到苯酚试剂中,则会看到有明显白色沉淀出现,与实验期望结果相符。
2.3 由化学药品保存不当引起
由于化学实验要求化学药品有一定的纯度,因此化学药品一般都是在密封的环境下进行保存。但是高中化学实验所需药品通常不是最近采购的,所以这些化学药品在保存的过程中便有可能由于管理不当而接触空气和水分等外界环境,从而导致化学药品氧化变质。已经变质的化学药品的化学性质已经有了很大的改变,因此再进行化学实验时,往往会导致异常现象的出现。
2.4 由温度不当导致
大部分化学实验都需要在适当的温度条件下进行,并且不同化学实验对温度的要求也有很大差异。在进行化学实验时,通常情况下是采用酒精灯进行加热。如果学生在进行化学实验时使用酒精灯不当,便有可能使药品加热不均匀或者达不到化学反应所要求的温度,在这种情况下,化学实验往往达不到预期效果。另外,有的学生还可能把化学反应中的加热或者燃烧等条件弄混,这样也有可能会导致异常现象的出现。
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2.5 由化学实验的副反应导致
很多化学实验都有副反应,所以化学实验的副反应也有可能会干扰实验结果从而导致一些异常现象的出现。比如在测量试管中NO2的浓度实验时,可以根据NO2溶于水的原理将试管倒扣于水中看试管中水位的变化,但是由于收集的NO2气体中往往含有一定的NO气体,而NO也可以溶于水,这样就会导致实验结果跟预期结果不同。
3 面对异常现象的应对策略
化学实验出现一些意料之外的现象是很正常的事情,当这些异常现象出现在我们面前时,老师和学生都应该以一个正确的认知去对待它们。我们应该清楚我们学习化学的目的就是透过各种现象去探寻事物变化的本质,所以我们应该不被各种各样的现象所迷惑,用科学和严谨的态度和精神去继续探究其本质,从这个角度来说,化学实验中的异常现象很有可能会蕴涵更大的价值,更有助于我们正确进行科研工作。所以,我们在这些异常现象面前,应该有正确的应对策略,让‘异常’也变得很‘正常’。
3.1 教师可以通过异常现象来提升自己的专业素质
在学生进行化学实验出现异常现象时,教师应该能够在最短时间发现问题所在并且正确引导学生去解决问题。这便对教师的专业水平有很高的要求,教师除了熟练掌握跟化学实验有关的基础知识外,还应该对相关化学知识的延伸有一定了解并且有一套合理分析异常现象的方法。这样,通过理论学习的加深以及实践的不断磨练,教师的教学水平和科研能力能够有一个质的提升。因此,这些异常现象对于教师自身教学能力的提升是非常有价值的。教师应该正视这些化学实验异常现象的存在,充分利用这些异常现象来促进教学实践工作。
3.2 利用异常现象进行反思性教学
科学研究要求科研人员具有一个科学严谨的态度去解决面对出现的问题。在进行化学实验时,教师就应该努力培养学生这种实事求是以及科学严谨的科研精神。在学生做实验遇到异常现象时,教师应该指导学生认真做好实验记录,将实验结果进行仔细分析,教师应该合理引导学生去努力探索实验出现异常的原因并对实验过程进行改进以得到预期结果。比如,在进行水的PH值测量时,学生的测试结果一般都会比7大或者比7小点,这时教师应该指导学生实事求是记录实验结果,并去分析为何测量值会出现异常,看是测量方法不当还是测量试剂或者测量工具有问题。
3.3 通过异常现象培养学生发现问题和解决问题的能力
对于刚接触化学实验的学生来说,一次性完成实验并得到理想实验结果比较困难。这时,学生应该不被困难吓到,而是努力去发现自己做实验时到底存在哪些不合理的环节或者又有哪些实验细节没有注意到。学生应该首先正视出现的问题,然后带着问题去努力探索并尝试解决。在经过一系列这样的反复训练后,学生能够积累宝贵的实验经验,能够提升自己实践操作的能力以及积极主动发现问题和解决问题的能力。在不断的发现问题和解决问题的同时,学生的创新能力也会得到明显地提升,这无疑对学生的成长是有利的。
4 总结
高中化学实验由于化学药品纯度、化学药品保存不当以及化学反应副反应等原因经常出现一些异常现象。在出现异常现象时,教师和学生应该正视化学实验异常现象的存在,将这些异常现象看作是自己展开科学探究的契机,努力探索事物的本质。在化学实验异常现象面前,教师应该做好引导工作,培养学生实事求是以及科学严谨的科研精神,以此来提高自己的教学实践工作;学生应该主动发现问题并努力探寻解决问题的方法,以此提高自己的动手操作能力以及锻炼自己的创新意识。
参考文献
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[4] 陈材. 高中化学实验“异常现象”的探究--酸碱中和滴定的意外收获[J]. 速读旬刊, 2015(3).
论文作者:周忠华
论文发表刊物:《科技中国》2017年11期
论文发表时间:2018/5/2
标签:现象论文; 化学实验论文; 异常论文; 化学论文; 学生论文; 教师论文; 化学药品论文; 《科技中国》2017年11期论文;