教学实验选择案例

殷俊泉

化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的意义。化学实验有助于帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维。所以，重视通过典型的化学实验事实帮助学生认识物质及其变化的本质和规律，选择现象明确、操作简便易行的实验案例，对化学教学是很有意义的。

苏教版《有机化学基础·选修》和《实验化学·选修》教材中，为证明“苯酚分子中羟基上的氢原子比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离”，选择相关的实验来作为启发学生思维的手段，我们根据实际操作分析这些实验的情况，并做简单的讨论：

1“苏教版《有机化学基础选修》第一版76页”有：实验1、取两支试管，向一支试管中加入少量的无水乙醇，另一支试管中放人少量的苯酚，将它们置于同一热水浴中加热，热水浴的温度约为50℃。待苯酚熔化后，向两支试管中分别加入绿豆粒般大的金属钠。观察实验现象。

结论是“以上事实说明：尽管在苯酚和乙醇分子中都存在羟基，但是这两种物质与钠反应的剧烈程度存在较大差异；……”；“在苯酚分子中，苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子，促使它比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离：……”

实际操作中，金属钠在液态苯酚中的反应速度是否比在无水酒精中的迅速，很不容易做出判断。因为在液态苯酚中金属钠是浮在液体表面的，而在无水酒精中金属钠沉在液体的底部。感觉上是后者的速度更快一些，但事实上此时二者不易进行比较，缺乏可比性。这样的实验选择是不成功的，也无法达到目的，所以在该教材的第二版中就有了改动。

2“苏教版《有机化学基础选修》第二版76页”有：实验1、取两支试管，各加入少量0.001molL-1的NaOH溶液，测其pH值。向其中一支试管中加入少量无水乙醇，向另一支试管中加入少量苯酚，混合均匀，分别测定溶液的pH，比较反应前后溶液的pH变化。

结论是“以上事实说明：尽管在苯酚和乙醇分子中都存在羟基，但是在与氢氧化钠溶液作用时，这两种物质的性质表现出较大的差异；……”；得出结论“在苯酚分子中，苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子，促使它比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离；……”

从实际操作过程来看，是可以达到实验设计者的目标的，现象也是很明显的。不过这一实验设计存在的不足之一是在试管中进行这个实验有一定难度，如改在小烧杯中进行就会很方便；之二是观察pH计读数时，只是前排的学生看得比较清楚，后排的学生就得等教师巡回展现了；之三是不是所有的学校(尤其是农村学校)都能在课堂上完成用pH计检测溶液的pH值。为什么不使用简便可行的方法呢?如果在氢氧化钠溶液中滴加酚酞试剂后，再加入苯酚使颜色褪去(而若滴入无水酒精则不褪色)，这样的操作简单易行，同样能够清楚地说明问题。

3“苏教版《实验化学·选修》27页”有：实验1、乙醇、苯酚与金属钠的反应。在两支干燥的试管里各加入2ml乙醚，向其中一支试管中加入lml乙醇，向另一支试管中加入约1.5g苯酚，振荡。再向上述两支试管中各加一小块(绿豆大小)吸干煤油的金属钠，观察、比较实验现象。

这个实验在实际操作中是可以有明显现象的，只是操作时存在一个问题，就是怎样使钠在无水酒精的乙醚溶液中浮起来(金属钠会浮在苯酚的乙醚溶液表面)，如果是沉在液体的底部，事实上会影响实验的观察，此时实验结果缺乏可比性(若是二者当中的金属钠都能浮在液体表面，则可以根据固体周围气泡的多少差别反应的剧烈程度。)因此在这个实验中，学生如何把握切出的金属钠的形状，使切下来的金属钠能浮在无水酒精的乙醚溶液的表面是很关键的。一般来说。把金属钠切成片状时，它能够浮在无水酒精的乙醚溶液的表面，这样我们就可以观察到苯酚的乙醚溶液中的金属钠周围会有更多的气泡，说明这一反应更加剧烈，达到了我们实验设计目的。

从以上三个实验来看，笔者认为无论是演示实验还是学生分组实验，选择第二种操作的替代方法更容易一些，同时也有明显的效果，不会对实验结论的解释产生不便。所以，要证明“在苯酚分子中，苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子。促使它比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离”，还是选择苯酚和无水酒精与滴有酚酞试剂的氢氧化钠溶液反应更为有效。