引發(fā)“失敗”實驗中蘊藏的正能量

郭世鑫

【摘要】老師對實驗中出現(xiàn)的非預設的實驗現(xiàn)象能夠給出合理的解釋并能夠適時地引導學生去分析原因，設計新的實驗方案，并能夠通過實驗改造打造綠色課堂，給同學們灌輸“低碳”化學思想，增強學生的環(huán)保意識。

【關鍵詞】“失敗”實驗 探“異” 創(chuàng)新 低碳

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）21-0241-01

在我們平日的實驗教學中由于多種因素的影響，往往會出現(xiàn)一些非教材預設的實驗現(xiàn)象，對待非預設的現(xiàn)象，我們應當能夠馬上應對，最終不但能夠完成預定的教學目標，并讓學生在這樣的突發(fā)事件中別有一番收獲。當然此處的“失敗”實驗還包括課堂中浪費較大且造成污染較嚴重的實驗，改造它們，使化學課堂“綠色化”、“低碳化”，并通過這些“創(chuàng)新”進一步培養(yǎng)學生的探“異”精神。

一、及時處理課堂偶發(fā)的“失敗”實驗，“將錯就錯”

一個實驗在準備室里成功試做，但不一定會在教學過程中獲得成功，有時會有一些意想不到的“偶發(fā)”現(xiàn)象發(fā)生。作為教師不僅要能預見到可能產(chǎn)生的偶發(fā)現(xiàn)象，還要用學生可以接受的化學理論知識馬上對非預設的現(xiàn)象進行解釋。

例1、向二氧化硫水溶液，滴加氯化鋇溶液，再滴加過氧化氫溶液，振蕩。

此實驗目的是為了證明二氧化硫具有還原性，向二氧化硫水溶液中滴加氯化鋇溶液，預設的實驗現(xiàn)象當是無任何現(xiàn)象，再滴加過氧化氫溶液后才能產(chǎn)生白色沉淀，但是這個實驗在多數(shù)情況下在第一步的時候就開始產(chǎn)生沉淀，說明此時的沉淀已經(jīng)是硫酸鋇了，這個現(xiàn)象很顯然與我們的預設的大相徑庭。通過引導同學我們發(fā)現(xiàn)二氧化硫水溶液及氯化鋇溶液已經(jīng)配置了一段時間了，進而想到空氣里的氧氣是否已經(jīng)把部分的硫由+4價氧化至+6價，在這個時候我們再進行第二步實驗，發(fā)現(xiàn)沉淀明顯增多，通過剛才的分析同學們很容易就會領會氧氣、雙氧水都可以氧化二氧化硫，進一步證明了二氧化硫具有還原性。

例2、鋅鐵原電池實驗，用稀硫酸作電解質溶液。

當鋅塊與鐵塊分別放在稀硫酸中均有氣泡中產(chǎn)生，當鋅塊與鐵塊同時分別放入U型管的兩端并連上導線形成通路時，按照預設的實驗現(xiàn)象鋅塊上當無實驗現(xiàn)象，鐵塊上有氣泡冒出，但實驗現(xiàn)象經(jīng)常是鋅塊和鐵塊同時都冒氣泡，如果這點解釋不通，書本上結論就無法驗證，但是只要通過引導學生觀察鋅塊在與鐵塊連線前后冒氣泡的速度，以及鋅塊是含有一定量的雜質的，學生非常容易就會聯(lián)想到鋅塊本身就是一塊原電池，所以盡管與鐵連線形成通路，其上依然冒出氣泡。

二、用“失敗”實驗激發(fā)學生創(chuàng)新意識

實驗失敗了，不光要引導學生積極地探求原因，找到癥結，而且還要能夠使學生在我們的“循循善誘”中開辟新思路。

例3、用氫氧化鈉和硫酸亞鐵制備氫氧化亞鐵以及氧化成氫氧化鐵的實驗。

因為亞鐵離子非常容易被氧化成鐵離子，從實驗室準備的硫酸亞鐵到課堂上演示時就有一部分被亞鐵離子被氧化成鐵離子，即使事先在硫酸亞鐵溶液中放入鐵粉，在上層溶液也還有很多的鐵離子，實驗中看不到氫氧化亞鐵是白色的現(xiàn)象。這是我們需要引導同學們注意如何才能避免亞鐵離子被氧化是實驗的關鍵。在一次課堂上，就這個問題我跟同學們探討了兩個實驗方案并且通過實驗成功。

方案1、以硫酸亞鐵試劑為原料，配制時加入一定量的鐵粉，以防止Fe2+氧化，盛入洗凈的小醫(yī)用注射瓶中，注滿，蓋好膠塞。直接將新制的硫酸亞鐵溶液滴入氫氧化鈉溶液，讓學生觀察實驗現(xiàn)象，同學們會很明顯地觀察到灰綠色的沉淀，接著我用醫(yī)用針筒吸取硫酸亞鐵溶液（動作慢些，謹防進入空氣），然后倒立針筒，再慢慢吸入氫氧化鈉溶液（經(jīng)熱處理后，也盛放在洗凈的小醫(yī)用注射瓶中，注滿，蓋好膠塞），用膠塞塞住針頭，這時學生可以清楚的觀察到：針筒內(nèi)將陸續(xù)有白色沉淀產(chǎn)生。

方案2、用一支長膠頭滴管取新制亞鐵離子溶液，然后快速將其插入至微熱一段時間后的氫氧化鈉溶液的底部，隨后將膠頭滴管中的液體擠出，同樣也可以看到有白色的氫氧化亞鐵生成。

例4、顏色反應實驗。

按照課本的要求要用鉑絲（或其它金屬絲）蘸取不同鹽溶液在酒精燈上灼燒，燒過后要用鹽酸洗滌鉑絲。這樣的實驗步驟繁瑣，而且往往焰色會互相干擾，怎樣才能把這些鹽溶液完全分開互不干擾呢，我們可以剪一小段濾紙條，用筆在濾紙條上寫上各鹽的名稱，將小濾紙條浸泡在各種鹽的飽和溶液里，片刻后取出晾干，用鑷子夾著含有不同鹽的濾紙在酒精燈外焰上灼燒，現(xiàn)象同樣快速而明顯。

三、低碳實驗，打造綠色課堂

有些實驗不可避免地會產(chǎn)生一些污染大氣的有毒物質對我們教學環(huán)境帶來一定的危害；有些實驗成本較高，會造不必要的浪費，可以通過適當改造它們，進而改善上述情況。

例5、濃硫酸使蔗糖炭化的實驗。

課本上是把蔗糖放入燒杯里，然后滴加濃硫酸，再向其中滴加少量的水，然后用玻璃棒攪拌，片刻間蔗糖變黑，體積膨脹，用玻璃棒拔出一個大黑炭砣子?；瘜W反應方程式是：C12H22O11→12C+11H2O，該實驗并不難做，但是，由于有強氧化性的濃硫酸參與該反應，常有SO2釋放出來，而且由于學校條件的限制，大多實驗在教室內(nèi)演示，這樣以來就污染教室環(huán)境。我們不妨可以在培養(yǎng)皿里放進適量的NaOH溶液，把小一點的燒杯放在NaOH溶液里，該燒杯上罩一只較大一點的燒杯（NaOH溶液能夠封閉較大的燒杯下口），SO2被NaOH溶液吸收，進而防止其污染環(huán)境。

例6、鈉燃燒的實驗。

課本設計的實把鈉放在坩堝里加熱讓學生觀察現(xiàn)象，可是坩堝底部實驗現(xiàn)象，坐在下面的學生根本看不到鈉燃燒的全過程，只看到有大量的煙冒出，反應后產(chǎn)物過氧化鈉的顏色也很難觀察。還有的教材設計將鈉的燃燒放在石棉網(wǎng)上進行的，這樣實驗后的石棉網(wǎng)就不能再次使用了，造成很大的浪費，而用玻璃管加熱又很容易破裂。我們結合加熱鋁箔的探究實驗得到：鋁箔即使打磨過在空氣也很快生成新的氧化膜，即使熔化也不滴落，設想用較薄鋁片做燃燒鈉的載體。實驗步驟：用一個正方形的較薄的鋁片，取一粒綠豆大小的鈉吸干煤油后放在鋁片中央，用鑷子夾住正方形的一角，平端著在酒精燈外焰上加熱，鈉很快熔化，燃燒，實驗證明現(xiàn)象快速而明顯，而且反應完后可以觀察到生成的淡黃色的過氧化鈉固體。實驗后鋁片可清洗擦干再用。

綜上所述，“失敗”的實驗只要我們能夠利用好，改造好，就能夠引發(fā)其中蘊藏的正能量，進而不光達到預設的教學目標，還能讓同學另有一番收獲。