◎伍長(zhǎng)源

引言：化學(xué)課程的實(shí)質(zhì)是在分子、原子層次上研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)以及探索其變化規(guī)律的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是其中必不可少的基礎(chǔ)性學(xué)科。在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)把驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的“實(shí)驗(yàn)2：鎂條的燃燒”作為案例，認(rèn)為有些不妥，現(xiàn)有粗淺看法如下：

一、欠缺嚴(yán)謹(jǐn)性

根據(jù)《初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)書(shū)》P64頁(yè)的“實(shí)驗(yàn)原理：鎂條與空氣中的氧氣、氮?dú)舛寄芊磻?yīng)生成氧化鎂和氮化鎂，反應(yīng)前末稱量參加反應(yīng)的氣體的質(zhì)量，因此，理論上反應(yīng)后所稱得的質(zhì)量變大。由于鎂條燃燒過(guò)程中有白煙逸散到空氣中，因此實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，比較反應(yīng)前后稱量所得的質(zhì)量，可能是變大，也可能變小，也可能相等”。雖然課本建議由教師演示，事實(shí)是這樣，但是解釋時(shí)有點(diǎn)模糊不清，教師不容易講解，學(xué)生不容易理解的問(wèn)題，故認(rèn)為嚴(yán)謹(jǐn)性不夠。

二、科學(xué)性不夠

鎂條燃燒會(huì)消耗空氣中氧氣，但是也會(huì)和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，還會(huì)在二氧化碳中燃燒，它是為數(shù)不多的可以在二氧化碳中燃燒的金屬之一。雖然能增加學(xué)生認(rèn)識(shí)有些物質(zhì)可以在二氧化碳中燃燒的知識(shí)點(diǎn)，可是有多種物質(zhì)參加的反應(yīng)，拿它來(lái)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律是可以的，但是對(duì)于初始學(xué)習(xí)化學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是有一定難度的，故認(rèn)為科學(xué)性不夠。

三、安全隱患多

安全隱患一：把鎂條引燃后放在石棉網(wǎng)上燃燒，石棉網(wǎng)是由兩片鐵絲網(wǎng)夾著一張石棉水浸泡后晾干的棉布做的，由于石棉纖維能引起石棉肺、胸膜間皮瘤等疾病，許多國(guó)家選擇了全面禁止使用這種危險(xiǎn)性物質(zhì)，其他一些國(guó)家正在審視石棉的危險(xiǎn)。因此中國(guó)初中、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室至今仍使用石棉網(wǎng)的現(xiàn)象十分令人擔(dān)憂（百度摘之）。安全隱患二：金屬鎂對(duì)眼、上呼吸道有刺激性，吸入可引起咳嗽、胸痛等（摘于《初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器手冊(cè)》）。安全隱患三：“為了降低托盤(pán)天平的靈敏度，以保證天平的稱量結(jié)果有明顯變化，選用足夠長(zhǎng)的鎂條”《教師教學(xué)用書(shū)》化學(xué)（九年級(jí)上冊(cè)P144頁(yè)），燃燒產(chǎn)生大量的白煙，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間有炫目耀眼的白光，對(duì)靠近實(shí)驗(yàn)臺(tái)前面的學(xué)生眼睛有一定的影響。故安全隱患大。

四、操作性不易

實(shí)驗(yàn)室配備的鎂條（或鎂帶），質(zhì)軟硬脆，容易折斷，想把它打磨光亮（鎂條有凹槽）很不容易，同時(shí)在打磨的過(guò)程中會(huì)有鎂粉飄揚(yáng)于空氣中，造成可能被吸入，故認(rèn)為操作性不易。

五、嚴(yán)密性不夠

下面是2015年安徽省初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試（化學(xué)）試卷15.（7分）

實(shí)驗(yàn)小組成員為以實(shí)踐驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，于是設(shè)計(jì)了將鎂條置于空氣中燃燒的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。題目要求如下：

（1）列出鎂條與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，小明得出燃燒產(chǎn)物質(zhì)量大于反應(yīng)物鎂條質(zhì)量的結(jié)論，認(rèn)為此反映與質(zhì)量守恒定律不符。對(duì)此，我_____（“同意”或“不同意”）小明的觀點(diǎn)，原因是______。

（3）小紅根據(jù)下圖的裝置對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化，以此驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，仍然發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中有少部分黃色的固體。

提出問(wèn)題：黃色固體是什么？

查閱資料：①氧化鎂呈白色固體狀；②鎂可以與氮?dú)獍l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成黃色固體狀的氮化鎂；③氮化鎂和水發(fā)生反應(yīng)后，就會(huì)產(chǎn)生氨氣，其特性為可以讓濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙顏色變藍(lán)。

【做出猜想】黃色固體為Mg3N2

【實(shí)驗(yàn)探究】請(qǐng)據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想是否成立

【反思與交流】空氣中的氮?dú)夂恳h(yuǎn)遠(yuǎn)多于空氣中氧氣的含量，鎂條燃燒過(guò)后，所形成的氧化鎂要高于氮化鎂，原因是什么，請(qǐng)寫(xiě)出科學(xué)解釋_____。［注意：若答對(duì)第（4）小題獎(jiǎng)勵(lì)4分，化學(xué)試卷總分不超過(guò)60分。］

（4）該興趣小組又做了鎂條與鹽溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)均能產(chǎn)生H2，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：

實(shí)驗(yàn)1：氯化銨與鎂條反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生大量的氣泡；加熱后的現(xiàn)象：氣泡增加顯著，有氨氣味道。

實(shí)驗(yàn)2：氯化鈉與鎂條反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生氣泡偏多；加熱后的現(xiàn)象：氣泡有所增多。

實(shí)驗(yàn)3：硫酸鈉與鎂條反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：僅有少量氣泡產(chǎn)生；加熱后的現(xiàn)象：氣泡一定程度上增多。

實(shí)驗(yàn)4：水與鎂條反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：氣泡極少；加熱后的現(xiàn)象：氣泡增多。

在上述表格中，用水開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的目的是什么？_____。按照上述表格中實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，請(qǐng)列出三條相關(guān)結(jié)論，并且對(duì)產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析（沒(méi)有原因分析，不得分）：

①_____；②_____；③_____。

從試卷看，鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑，能和多種物質(zhì)反應(yīng)，課題用鎂條的燃燒驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，造成教師教學(xué)對(duì)鎂的化學(xué)性質(zhì)，講解不容易說(shuō)明白，學(xué)生在此時(shí)不容易聽(tīng)懂。故認(rèn)為嚴(yán)密性不夠。

綜上所述，質(zhì)量守恒定律是適用于一切化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)很重要的定律，課文中另外三個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生容易理解和掌握，選擇用“鎂條的燃燒”來(lái)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律認(rèn)為不合適，初中學(xué)生還處在學(xué)習(xí)化學(xué)的啟蒙階段，認(rèn)為選用操作簡(jiǎn)單、容易認(rèn)知、便于掌握，具有科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和安全隱患少的實(shí)驗(yàn)比較好。