鄭文波

根據化學實驗的現(xiàn)象導出實驗結論，或根據化學原理與物質的性質預測實驗現(xiàn)象并回答相關的問題，這是學習化學的基本要求，也是要答好實驗題的必備能力。但在實際實驗操作或實驗題的分析與判斷中，有很多常規(guī)處理的實驗現(xiàn)象與理論分析不一定相同，這主要是忽略了局部的條件與某些干擾的因素，因此，要設計好實驗程序，注重細微操作，培養(yǎng)學生思維的全面性。

在化學1碳酸鈉的性質與應用中，活動與探究實驗2，碳酸鈉與鹽酸的反應，書本實驗設計是在一個廣口瓶中加入碳酸鈉溶液，上面塞一個雙孔橡皮塞，一個孔中插膠頭滴管，一個孔中插玻璃導管，膠頭滴管中吸入濃鹽酸，玻璃導管套一個氣球。實驗目的是為了什么呢？是為了說明碳酸鈉溶液能與鹽酸反應產生氣體嗎？如果是這樣，實驗可以改得很簡單，只要往裝有碳酸鈉溶液的試管中倒入一定量的鹽酸，就可以看到試管中產生大量的氣泡。為什么要用氣球，是為了讓后面的學生看得清楚，氣球脹大說明碳酸鈉溶液能與鹽酸反應產生氣體嗎？如果只是為了看氣球脹大，廣口瓶中放碳酸鈉效果會更好。為什么要用濃鹽酸，是為了單位體積的溶液中溶質多一些，還是為了濃鹽酸的密度比稀鹽酸的密度比大？為什么要用膠頭滴管加入濃鹽酸？在初中時，學生已學過大理石與稀鹽酸反應會生成二氧化碳，那么這里碳酸鈉溶液與鹽酸的反應應該很好理解，為什么要設計怎么復雜的一個實驗呢？

由于以上的疑問，以及對學生的了解。在做這個實驗時，根據書中裝置以及以上問題，我決定一滴一滴滴加濃鹽酸，在滴加過程中，前排學生看到鹽酸滴加到廣口瓶底部，與碳酸鈉溶液一接觸馬上產生氣泡，氣泡上升，逐漸變少。直到膠頭滴管濃鹽酸滴加完，氣球沒有明顯的脹大。由于實驗結果與預期的不一樣，好多學生都產生了疑問。有學生指出來裝置氣密性不好。于是我把廣口瓶中的溶液倒掉，換為碳酸鈉固體，用同樣的裝置，同樣的方法操作，當濃鹽酸滴加完，看到氣球明顯脹大。也就是說裝置氣密性沒問題?；氐皆瓉淼膶嶒?，有氣泡產生說明有氣體生成，發(fā)生了如下反應：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑。氣泡上升，逐漸變少，氣球沒有明顯的脹大，說明氣體沒有逸出液面，即在上升過程中被溶液吸收了，發(fā)生了如下反應：Na2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3。把兩個反應合并可得Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3。這樣一來，一個實驗解決三個反應方程式，且學生印象深刻。在這個實驗中，如要看到我所描述的實驗現(xiàn)象，必須用濃鹽酸。這是由于本人范了錯誤得出的結論。利用相互滴加來確定兩種物質的溶液，是在物質的鑒別或鑒定中經常用到的方法。平常習題中碳酸鈉溶液與鹽酸也用此方法，根據“將碳酸鈉溶液逐滴加入鹽酸中開始就有氣泡產生，而將鹽酸逐滴加入碳酸鈉溶液中開始沒有氣泡生成”的現(xiàn)象確定。從反應的用量與反應的過程，理論上分析肯定沒有問題。于是我在試管中加入了濃鹽酸，用膠頭滴管滴加碳酸鈉溶液，本以為會看到有氣泡產生，結果且沒有。因為濃鹽酸密度比碳酸鈉溶液大，碳酸鈉溶液只能滴在濃鹽酸表面，根本看不到氣泡，要看到氣泡，只能將吸有碳酸鈉溶液的長滴管伸入到裝有濃鹽酸的試管底部，擠出碳酸鈉溶液。因此讓我想到實驗中用濃鹽酸是為了能使鹽酸順利滴加到碳酸鈉溶液底部。

書中還有活動與探究是根據碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質差異，設計實驗區(qū)別碳酸鈉和碳酸氫鈉固體。其中一個性質是都與酸反應放出二氧化碳氣體，但碳酸氫鈉與酸反應的劇烈程度強于碳酸鈉。但是反應劇烈程度一般實驗難區(qū)分。本人認為可用活動與探究實驗2中的裝置兩套，廣口瓶中分別放兩種固體一定量，然后同時滴加鹽酸，氣球脹大的快得裝置中的是碳酸氫鈉。習題中我們經常碰到鑒別碳酸鈉溶液與碳酸氫鈉溶液，其中一種方法是用可溶性的鈣鹽溶液或可溶性的鋇鹽溶液，產生白色沉淀的是碳酸鈉溶液，無明顯現(xiàn)象的是碳酸氫鈉溶液。從理論上講這種方法是可行的，因為碳酸鈣是難溶的，碳酸氫鈣是可溶的。在準備實驗的時候，那天不知怎么突然心血來潮，取了一支潔凈的試管，先加了碳酸氫鈉溶液，然后加入了氯化鈣溶液，實驗現(xiàn)象為白色混濁。不信，重新配制碳酸氫鈉溶液重做，還是出現(xiàn)混濁，把氯化鈣溶液換為氯化鋇溶液，還是混濁。因為實驗做出來與理論不符，在上課時，我就沒講這種方法。課余，我把我的實驗結果告訴同組老師，問了兩位，都認為是碳酸氫鈉不純，含碳酸鈉雜質。但本人認為碳酸氫鈉溶液中，因為碳酸氫根的電離，因此溶液中含有碳酸根，導致在碳酸氫鈉溶液中滴加氯化鈣溶液而出現(xiàn)混濁。于是我查了碳酸鈣在二十五攝氏度的溶度積常數及碳酸在二十五攝氏度的電離平衡常數，覺得還是我的推測比較合理。

通過上面實驗我得到啟示：實驗問題一定要通過實驗驗證才有可靠的結論，單憑主觀臆斷與理想推導往往由于思維不全面而顧此失彼。因此，我們在遇到實驗問題時，絕不可閉門造車，一是要全面思維，二是要細致操作，最好是與學生一起或是讓學生獨立實驗，通過感官刺激激活思維，提高學生對物質的性質，實驗條件，影響環(huán)境的全面認識。久而久之，學生的敏感性就會增強，能力就會全面提高。