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化學(xué)實(shí)驗(yàn)中往往會出現(xiàn)一些與預(yù)期的正常實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符的異?,F(xiàn)象,這些異?,F(xiàn)象的出現(xiàn),會對同學(xué)們的認(rèn)知造成一定沖突,若不及時解決,勢必會影響同學(xué)們的學(xué)習(xí)效果,導(dǎo)致同學(xué)們留下知識盲點(diǎn)。因此,同學(xué)們應(yīng)重視并合理利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象。
1.因試劑的純度引起的實(shí)驗(yàn)異常。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,化學(xué)藥品的純度會直接影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如,在做銅-鋅原電池實(shí)驗(yàn)時,同學(xué)們會觀察到除銅片上有大量氣泡產(chǎn)生外,作為負(fù)極的鋅片上也會有較多的氣泡生成。這種異?,F(xiàn)象的出現(xiàn)是由于鋅片不純,含有C、Fe等雜質(zhì)且鋅片表面粗糙,容易產(chǎn)生微小電池而使氫超電壓減小,最終使得一部分氫氣在鋅片表面析出。
2.因試劑加入順序的不同引起的實(shí)驗(yàn)異常。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,若調(diào)整試劑的加入順序,則有可能引起實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯甚至得到截然不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如,在做溴與苯酚的取代實(shí)驗(yàn)時,將苯酚溶液加入到濃溴水中,觀察不到白色沉淀,而只能觀察到溶液變成了黃色。若將反應(yīng)物的加入順序改為“將1~2滴濃溴水滴入苯酚溶液中”,保證反應(yīng)中苯酚過量,則預(yù)期現(xiàn)象很明顯。
3.因藥品用量的不同引起的實(shí)驗(yàn)異常。同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)過程中,由于實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的問題,在取用藥品時用量很隨意,致使實(shí)驗(yàn)中很容易出現(xiàn)異?,F(xiàn)象。例如,在做銀鏡反應(yīng)時,先在一洗凈的試管里注入1mLAgNO3溶液,再滴加氨水至完全溶解,最后滴幾滴新制的乙醛溶液后水浴加熱幾分鐘,卻始終得不到光亮的銀鏡。究其原因應(yīng)該是配制銀氨溶液時氨水的量未控制好引起的。教材描述為“氨水加到生成的沉淀剛好溶解為止”。但我個人建議,加氨水時直到最初產(chǎn)生的沉淀溶解至還略顯渾濁(不可使沉淀恰好溶解至溶液澄清)為止,這時銀氨溶液的氧化能力最強(qiáng),實(shí)驗(yàn)效果最好。
4.因副反應(yīng)的存在引起的實(shí)驗(yàn)異常。很多化學(xué)反應(yīng)中都存在副反應(yīng),有些副反應(yīng)甚至?xí)绊憣?shí)驗(yàn)結(jié)果,干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如,很多老師在演示驗(yàn)證NO2性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)時,是這樣描述的:用大試管收集一試管NO2氣體,倒扣在盛水的水槽中,不久會看到試管里紅棕色氣體消失,水面上升至試管容積的約處……事實(shí)上由于收集的氣體中常常含有NO等物質(zhì),存在副反應(yīng)NO2+NO+H2O══2HNO2,實(shí)際試管中水面上升的高度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于試管容積的。
5.因?qū)嶒?yàn)溫度控制不當(dāng)引起的實(shí)驗(yàn)異常。溫度的高低往往決定了一個反應(yīng)能否發(fā)生、向什么方向發(fā)生等問題。所以,溫度的合理控制對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)果至關(guān)重要。例如,在做乙醇的氧化實(shí)驗(yàn)時,將螺旋狀的銅絲加熱至變黑后,如不迅速插入乙醇中(反復(fù)幾次),就看不到銅絲變紅亮,也聞不到刺激性氣味。因?yàn)椴迦脬~絲的速度太慢,會使銅絲的溫度下降,反應(yīng)就不能發(fā)生了。
在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中,除了上述幾種原因,所用試劑的濃度大小,試劑選用的恰當(dāng)與否,酸堿介質(zhì)環(huán)境,儀器的選用及裝置是否合理,以及實(shí)驗(yàn)操作者的基本操作是否規(guī)范等也會引起實(shí)驗(yàn)的異?,F(xiàn)象。
1.利用異常現(xiàn)象提高自身專業(yè)素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象要求我們在實(shí)踐中應(yīng)多思考、分析、研究,并不斷學(xué)習(xí)新的知識和理論,提高專業(yè)素養(yǎng)。
2.利用異常現(xiàn)象進(jìn)行反思。當(dāng)同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)失敗或誤差較大時,應(yīng)如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,反思失敗的原因,便于找到切實(shí)可行的方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
3.利用異?,F(xiàn)象開展探究活動。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,大家要留心觀察實(shí)驗(yàn)過程,對實(shí)驗(yàn)中的異?,F(xiàn)象進(jìn)行探究,會得到很多重要的發(fā)現(xiàn),在疑惑中激發(fā)強(qiáng)烈的求知欲。