化学实验教学的重要性

马军

众所周知，化学主要是以实验为基础的一门学科，那么在教学中，化学实验就起到了一个主导作用。培养学生深入探究实验的理念，就是教师在教育教学过程中，先不公布实验的结果，而是根据学生所学的知识，引导学生自行设计一套实验方案，猜想实验结果，然后自己动手亲自操作，通过实验现象进行观察、讨论，得到最终认知实验的一个过程，从而提高学生动手能力、求索能力、观察能力等。

最近，我们做了钠与水反应的实验。在实验过程中，金属钠遇水就开始反应，并且非常剧烈，反应过程中释放出了氢气并同时生成氢氧化钠。在反应过程中产生大量热能，导致金属钠熔化成球状，并且水面上会有燃烧现象产生。但在归纳过程中，我们产生了很多疑问：钠粒在反应中为何呈球状呢？为什么钠球会在水面上来回游动？反应过程中发生的燃烧现象，是金属钠在着火燃烧，还是氢气被点燃了？或者说是同时在燃烧？那么就涉及到是钠先燃烧，还是氢先燃烧的问题。为什么在燃烧的时候还有噼噼叭叭的声响？钠与水反应的过程中还存在着一些烟雾状的白色物质，这白色物质是什么呢？是烟？是雾？或者说二者兼有？

在同学们讨论问题的过程中，由于没有完全一致的答案，甚至有较多的分歧。所以，我们最终决定对此展开探究性活动。

1. 钠粒在反应中呈球状的原因是什么？我们知道，钠的密度比水小，熔点为97.81℃，化学性质相当活泼。钠与水反应过程中产生的热量能够导致金属钠熔化。金属钠呈球状的原因就在于熔化的金属钠具有很大的表面张力。

2. 为什么钠球会在水面上游动？我们查阅以往的资料，当中有两种说法：第一种认为，金属钠与水接触产生的氢气泡推动钠球在水面上游动。第二种认为，是因为金属钠与水反应生成的NaOH溶液表面张力的作用。根据对比，我们认为第一种说法比较有说服力，概括起来有两点理由：（1）氢氧化钠溶液的表面张力比水大，但不是大太多。因为表面张力差驱使钠球运动的解释，不是很完善。（2）表面张力的大小，还与温度有关。由化学手册上可查得水的表面张力与温度的数据如下：

温度（℃）-8 -5 0 15 18 25 50 60 80 100

表面张力系数［牛/米（×10-3）］77.0 76.4 75.6 73.49 73.05 71.97 67.91 66.18 62.60 58.9

由此可知，溫度对于液体表面张力的影响是显而易见的，更何况反应是在足以使金属钠熔化的温度下进行的。所以，我们比较赞成第一种见解，因此我们做了以下两个化学实验来证明：

实验一：将饱和食盐水与盐酸等体积相混合后注入500mL烧杯中（2／3体积），然后放进一个鸡蛋。鸡蛋悬浮在液体中，该反应生成二氧化碳气体推动鸡蛋缓缓游动。

实验二：用纱布包裹若干颗锌粒固定在一只乒乓球表面，然后放入稀盐酸溶液中，我们可以观察到乒乓球在液面上漂游情况与钠在水面上游动情况，几乎一样。

3. 解析“白色物”实质。我们在做金属钠与水反应的实验时，通常水面上方会弥漫一些“白色物”。这“白色物”究竟是烟还是雾呢？或者是白色烟雾？为了证实这白色物的大体成分，我们做了以下几个简单实验：

实验一：取一偏大的漏斗罩在一盛有水的烧杯上方，漏斗内壁上贴有湿润红色石蕊试纸或酚酞试纸。然后把金属钠投入烧杯中，产生的白色物不能使指示剂显色。偶见指示剂(试纸)上有少数显色斑点，现象很明显，是金属钠与水反应过于剧烈飞溅在试纸上所致。待反应结束后，这些尚未消失的浓浓白色物，无论对何种酸碱指示剂均不起作用。

实验二：钠与水的实验环境我们选择在集气瓶中进行，当有白色物聚集时，用贴有酸碱指示剂的盖玻片盖住集气瓶口，并没有发现酸碱指示剂显色。

实验三：我们选取除了金属钠的任何一种反应物，如铁丝、玻璃棒、瓷片、木炭等等，用酒精灯烧成红热状态后迅速跟冷水接触，立即有相似的白色物产生。

综上所述，我们断定这些白色物是由水蒸气凝聚而成的白雾。

在这个实验当中，不仅教师完成了正常的教学任务，而且还使学生对化学这门学科产生了浓厚的学习兴趣，更好地使学生掌握了本节课程内容，为今后化学授课奠定了基础。