赵 坡
(深圳第二外国语学校 广东 深圳 518110)
之前在进行有关丁达尔效应的教学时,笔者总是习惯性地按照教材(人教版化学1)的安排选用氢氧化铁胶体和硫酸铜溶液作对照试验,压根儿就没有意识到检验一下其他溶液或浊液能不能产生丁达尔效应。
本学期笔者再进行本部分教学时,依然按照既定思路开展教学,但一个学生的“发难”让笔者“被创造”了意外的生成。
“老师,你怎么知道牛奶不会产生丁达尔效应呢? ”一个学生在课后向笔者询问。
“因为牛奶是常见的乳浊液啊! ”我不假思索地回答道。
“我还是不相信。”学生有点不服气地说道。
“你怎么才能相信呢? ”笔者把问题抛给学生。
“老师,你不是常说化学是一门实验学科吗? ”学生有点惊喜地说道。
“那好!我们做实验。”笔者被逼到了墙角,只好答应学生做实验。
第二天早上,笔者特意从餐厅里带来一瓶鲜牛奶,把学生喊到办公室,开始用鲜牛奶做实验。
笔者先是在一个烧杯(100mL)中倒入约60mL 鲜牛奶,并用激光笔照射,结果并未发现丁达尔效应。这是笔者预料中的结果。笔者以为此时学生就会善罢甘休了,没想到学生又让笔者稀释一下再试试。
笔者觉得学生有点钻牛角尖,为了让学生心服口服,就按照学生的意思再次做了实验。
笔者把烧杯中的鲜牛奶差不多平均分到两个烧杯(100mL)中,并向其中一个烧杯加了大约50mL 水,然后用激光笔照射该稀释后的牛奶。此时,笔者看了让自己瞠目结舌的现象——稀释后的牛奶竟然产生了较为清晰的丁达尔效应!
这种意想不到的现象,也让笔者产生了继续探讨的欲望。笔者和学生一起到花园里取了一些细土,将其揉碎后放进烧杯里,并加水搅拌。此时,笔者用激光笔照射所配泥水,并未看到明显的丁达尔效应。笔者将所配泥水静置约五分钟后,再用激光笔照射,又看到了让笔者意想不到的结果——静置约五分钟后的泥水竟然也产生了较为清晰的丁达尔效应!
化学世界真奇妙!
稀释后的牛奶和静置后的泥水为什么均会产生丁达尔效应呢? 笔者在困惑中查询了一些资料,终于了解了其中的奥秘。
牛奶就是一种复杂的液态分散体系,一般平均含有酪素3%、乳蛋白0.53%、脂肪3.64%、乳糖4.88%,其余是水分。脂肪和水形成乳浊液,酪素和乳蛋白均形成胶体,乳糖形成溶液。一般地说,一个多相液态体系,其中有一种不溶于水的液体以小液滴(直径在10-7m-10-3m)的形式存在的,就叫乳浊液。因此,牛奶仍可称为乳浊液。当将多相液态体系牛奶被稀释一定倍数后,其中胶体的性质就会凸显,进而产生较为明显的丁达尔效应。
静置后的泥水可以产生较为明显的丁达尔效应,与泥水中的颗粒物的大小有关。实际生活中的泥水不能简单地归为悬浊液,可以说是三种分散系构成的复杂混合物。泥水中的分散质粒子的大小并不一致。经过静止后,泥水中悬浮的大颗粒已沉积在容器底部,而一些大小在10-9m-10-7m 之间的分散质粒子和水在一起形成了胶体,故静置后的泥水可以产生丁达尔效应。
当然,笔者认为,准确、全面了解这些知识都是次要的。笔者关注的是,在此之前,笔者为什么没有意识到用激光笔照射牛奶、泥水或其他分散系呢? 笔者对此问题思考的结果是:笔者在求学过程中对“标准答案”深信不疑,在教学过程中依然对“标准答案”深信不疑,这种对“标准答案”的深信不疑阻碍了质疑的产生,同时也造就了对教材过分依赖和照搬照抄的坏习惯。
通过这次意外的生成,笔者意识到,作为化学老师,须将“化学是一门实验学科”这种学科思想落在实处,而不是仅仅将其停留在口头上,千万不能局限于现成的实验方案,而是要多一点怀疑精神,并将这种怀疑精神付诸实验,不仅要做教材上的实验,还要意识到检验教材上的实验,不仅要检验教材上的实验,还要尝试着改动和整合教材上的实验,不仅要改动和整合教材上的实验,还要加做一些“想象的”实验……总之,化学老师要真正“活在”化学实验中。这样,化学老师不仅能获得更为科学的专业知识,更能实现在专业知识、教学技能、学科思想等方面的立体成长。
同时,化学老师也要把这种怀疑精神逐步“传染”给学生,从而慢慢地将学生从“标准答案”的泥淖中拉出来,以防学生深受“标准答案”之害。这既是培养创新精神的基本要求,也是培养创新精神的重要途径。