一个“非常”事件引起的实验探究

朱红戈

课堂教学中经常会出现一些“非常”事件:一些偶发事件,学生一些另类问题等,即使你是经验丰富的教师,有时也会措手不及。尤其是在化学教学中,更有可能遇到“非常”实验,这些失常的实验现象,导致结论截然不同,处理不当,会引起学生的误解;处理得当,却能产生意想不到的效果。

在化学必修2中,讲蔗糖性质时,由于已学过葡萄糖的性质,所以我设计了几个问题:①蔗糖是否象葡萄糖一样显还原性?②蔗糖能否水解?水解后是否显还原性?根据教材安排了两个对比实验:取两支洁净的试管,分别加入20%的蔗糖溶液1mL,在试管1,加入3滴稀硫酸,放在水浴中加热5 分钟,再滴加NaOH溶液,至溶液呈碱性。然后向两支试管中各加入2mL新制银氨溶液,在水浴中加热3到5分钟,观察现象。这时出现了“非常”结果:两支试管都有银镜产生。学生异口同声:蔗糖有还原性!

当时我也很愕然,试管①中有银镜是正常的,因为蔗糖在酸性条件水解后产生葡萄糖,显还原性。而试管2中只有蔗糖是不该有银镜的,因为蔗糖分子中没有醛基,不显还原性。那为什么会出现非常结果呢?我随即想到了实验员在配制溶液时可能把蔗糖中混上了葡萄糖。可是又一个问题使我为难:如何向学生解释?仅仅是一笔带过:“蔗糖不纯,其中混有葡萄糖。”学生可能不予认可,而刚才的实验现象却在头脑中扎了根。

如何彻底去除学生已产生的感性认识?如何让学生自己得出正确的结论?我灵机一动,说道:“同学们,大家根据实验现象得出了自己的结论,那么这个现象合理吗?你的结论正确吗?大家根据学过的知识,下课后,查找资料,提出实验方案,下节课大家将亲手验证。”听我这么一讲学生有些疑惑了,开始产生了怀疑,学生们带着疑惑却又充满了兴趣,下课后按照我分的四个小组主动去查找资料。

第二次课,我们来到实验室,我发现有些学生很兴奋,有些却很沮丧,一问才知道,有两个小组有了方案,另两个还没有。第一小组认为试剂中有杂质,影响实验结果,提出的方案是提纯。实验方法是:加热、过滤、蒸发、结晶。第二小组也认为有杂质,而且认为杂质可能是葡萄糖,提出的方案也是提纯。但实验方法与第一小组不同:用渗析的方法提纯。我没有说谁对谁错,只是按学生要求给了大家实验器材,让大家做实验看结果。没有方案的两组支持哪个方案做哪个实验。

实验结束了,各小组交流实验结果。第一小组用加热结晶后的试剂做银镜实验,试管中仍有银镜出现,得出结论:庶糖有还原性。第二小组用渗析后的试剂做银镜实验,试管中没有银镜出现,得出结论:庶糖没有还原性。

两个小组分别阐述了自己的实验原理和结论,展开了辩论。最后大家统一了观点:第二个方案是合理的,结论是正确的。因为单糖能透过半透膜,二糖不能透过半透膜。只有用渗析的方法,才可以去除庶糖中的葡萄糖。大家在探究庶糖的还原性时,还复习了必修1中的实验方法。

这个“非常”实验由于试剂的纯度问题而造成了认知冲突,给教师提出了挑战,却引起了学生的兴趣,教师适时的引导,重新创造条件,为学生认识未知提供平台,变“非常”为正常,使学生通过自己的努力而获得成功。