初中化学实验教学中的几个意外

马登峰

摘要：在中学化学实验中，往往会出现一些意外。铁丝能在空气中燃烧，“氧气不能使带火星的木条复燃”，氧化铁与酸不反应，酚酞遇碱变红后褪色等，出现了与“常规”相反的情况。面对意外，我们要积极探求原因，或加以探究，应用于教学。这些意外，也给我们很多启示。

关键词：意外 铁丝燃烧 木条复燃 氧化铁结构酚酞变色

化学是一门以实验为基础的学科。化学实验是中学化学教学的一个重要组成部分，它是学生获取化学知识、认识化学规律，形成化学概念的重要途径，是激发学生学习兴趣、培养学生观察能力和实验能力的必要手段。在初中化学实验教学中，以下几个实验出现了意外情况，颇耐研究。

一、铁丝与氧气的反应

“铁丝在氧气中燃烧”是初中化学教材中证明氧气化学性质的一个演示实验，该实验证明了氧气比较活泼，在一定条件下可以和金属发生剧烈反应.实验现象明显，引起了学生极大的兴趣。第二天做下面这个练习题：

某同学观察演示实验后做的下列笔记不正确的是：（ ）

A.硫在氧气里燃烧，发出蓝紫色火焰 B.木炭在氧气里燃烧，发出白光

C.红磷在空气里燃烧，产生大量白烟 D.铁丝在空气里燃烧，火星四射，生成黑色固体

讨论后，同学们都认为应该选D，理由是铁丝在空气中不燃烧。此时有一个同学站起来说：“老师，铁丝在空气中也能燃烧，真的，我做了实验，真的能燃烧。”我有点不信，多少資料上都是不燃烧，怎么可能呢？于是我让他当场来做，这个学生也是有备而来，他用一团比较新的窗纱上的细铁丝，在酒精灯火焰上烧，结果竟然真的燃烧了！只不过不是很剧烈。

启示：有好多事都不是绝对的，当条件发生变化时可能出现不同的结果。实际上化学中有好多练习题，仔细推敲都存在问题。

二、过氧化氢制氧气

实验室常用加热高锰酸钾或过氧化氢在二氧化锰催化下分解制取氧气。在学习本节课时，我将准备好的实验仪器放在办公室准备上课做演示实验。办公室某数学老师他对此实验颇感兴趣，装配好仪器并将过氧化氢和二氧化锰加入仪器，反应剧烈，产生大量气体。这时他说如何检验生成的是氧气，我一边给他讲，一边将带货新的木条放在导管口，结果木条没复燃，我又做了几次，还是一样，我甚至用燃着的木条检验，木条熄灭了。我仔细观察，发现他加入的二氧化锰太多了。

启示：催化剂的催化效率与催化剂的量有一定关系；教材演示实验中药品用量都是有科学依据的。

三、氧化铁与硫酸的反应

在初中化学第十单元课题1“酸的的化学性质”教学中，教材上有氧化铁（生锈的铁钉）与硫酸反应的演示实验。当时我没有找到生锈的铁钉，于是我直接取氧化铁来做实验，可是并没有看到固体溶解，溶液变黄这样的实验现象。是否与硫酸浓度有关呢？是否温度低反应慢呢？对此我在实验室做了以下实验：

1.配置98%～10%梯度浓度的10种硫酸，取10支试管各取5mL，加入等量氧化铁。但同样任何一组都没有固体溶解，溶液变黄这样的实验现象；

2.将上述各组试管分别在酒精灯上加热至沸腾，但仍然无现象。网上查找相关资料，在酷网有视频（地址http：//v.ku6.com/show/7_NZ52ghgtSlSIKG7XTlMw...html？from=my）。此视频中虽然老师说发生反应了，但很明显的视频中试管内仍然是红色的浊液。那么如果真的反应了的话，试管内应该有Fe3+。于是我做了第3个实验：将实验1、2中试管内的混合物分别过滤，向滤液中滴加NaOH溶液。结果并没有出现红褐色沉淀。

经多次实验，铁锈与硫酸的反应现象明显：铁锈溶解，溶液变为黄色。铁锈是铁和空气中所氧气、水蒸气等起作用，生成铁的多种氧化物的水合物。铁锈的成分比较复杂，通常简略用Fe2O3·xH2O表示。显然，实验室的氧化铁成分与铁锈的不一样。资料表明，氧化铁主要有两种类型，即α-Fe2O3和γ-Fe2O3 。制备方法有水解法、干燥法、水热法、超声波法、固相法、气相法等，产品均为纳米级别。氧化铁与硫酸不反应可能均与这些因素有关，期待专家进一步的研究。

启示：我觉得教材中该演示实验中氧化铁用铁锈代替不仅仅是为了节约药品，是否早就发现了氧化铁与硫酸不容易反应的这个问题呢？可见，我们学习时往往容易想当然，有好多我们熟视无睹的知识，我们的认识与其实际情况是大相径庭的。

四、酚酞和碱反应的颜色变化

在中学化学实验教学中，酚酞遇碱变红成为检验溶液酸碱性的常用方法.在课堂演示实验时，向盛有一定量氢氧化钠溶液的试管内滴加几滴酚酞后，溶液变为红色，然而正在我引导学生加深对指示剂与碱反应的认识时，溶液却褪色了。

后经过查资料得知：NaOH（aq）的物质的量浓度对酚酞溶液褪色有影响。酚酞是一种弱有机酸，在pH<8.0的溶液里为无色的内酯式结构，所以酚酞试液遇酸性溶液不变色，仍然为无色，准确的说是当遇到pH<8.0的溶液时都应该不变色，而当遇到8.010.0的碱性溶液时，就会生成无色的羧酸盐式。所以，酚酞试剂滴入浓碱液时，酚酞开始变红，很快红色退去变成无色。 酚酞在稀碱溶液中才稳定显红色，0.01mol/L NaOH（aq）就可以长时间不褪色，在浓碱溶液中显红色后不稳定，非常容易褪色。据此我设计了一节实验探究课，让学生猜想探究溶液褪色的原因，以消除疑虑，加深对知识的理解。

启示：再次说明教材中演示实验中药品规格与用量的规定都是有科学依据的。同时作为教育者，我们应该更深更全面的掌握知识，对知识认识越深刻，我们的教学才能越游刃有余。

总之，在实验过程中出现意外，是化学老师做实验时不可避免的事。化学是一门严谨的科学，在学习的过程中也必须有严谨的态度。我们必须要尊重事实，以事实为依据，才能培养学生事实求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。面对意外，我们要积极探求原因，如果是实验设计方案、实验操作等方面的问题，就要改进方案，纠正错误；如果是确实客观存在的问题，有可能的话，可以引导学生加以探究，应用于教学。但我们必须承认它的存在，而不是“尽信书”。

参考文献：

[1]杨建林.化学教学中如何激发学生的兴趣.成才之路，2011，（26）.

[2]郑雅杰，刘照成.氧化铁的制备方法及其应用.粉末冶金材料科学与工程，2007，（08）.

[3]赵金和，卢政明.酚酞指示剂碱溶液变色机理研究.化工技术与开发，2012，（05）.

[4]吴淑琰，应桃开，朱伟琴.酚酞遇碱褪色又一说.化学教育，2005，（12）.