重视高中化学实验教学中出现的“异常”

徐金华

化学作为一门以实验为基础的自然科学，要实施素质教育、创新教育以及新课程改革教学，实验教学发挥着极其重要的作用。在化学实验教学过程中，无论是教师课堂演示还是学生实验，由于种种原因，有时会出现一些与预料的正常实验结果不相符合的现象，其中有颜色变化的异常、生成物气味的异常、事故发生的异常等等。

实验中异常现象的出现，会对学生造成认知冲突。教师若不及时加以正确的引导和彻底解决，势必会影响教学效果，给学生留下知识盲点。找出产生异常现象的原因，变“异常”为“正常”，是培养学生实事求是、严谨认真、善于观察、自主探究的科学素质的一种有效的方法和途径，可增强学生分析问题和解决问题的能力。

一、实验现象异常的成因

（一）因试剂的纯度引起的实验异常

高中化学实验中，不同实验对所选择的实验药品纯度的要求也是不同的。限于中学化学实验条件，有些实验往往会产生“失常”现象。例如，在做甲烷的燃烧实验时，用无水醋酸钠和碱石灰制备CH4气体，在用石英玻璃管燃烧时却发现火焰呈黄色。这是由于制备气体时反应物受热不均匀，局部温度过高所致，使产生的甲烷不纯，含有丙酮等杂质气体。因此可以在实验前将无水醋酸钠和碱石灰充分烘干、研细、混匀，同时要保证碱石灰过量。

（二）因试剂加入顺序的先后引起的实验异常。

教师或学生在实验中，若将化学试剂的加入顺序变更以后，有可能引起实验现象不明显甚至得到截然不同的实验结果。

（三）因副反应的存在导致实验现象异常

很多化学反应中都有副反应的存在，有些副反应甚至影响实验结果，干扰实验现象。

（四）因实验温度控制不当引起的实验异常

温度是影响化学反应速率和反应趋势的一个重要方面。温度的高低往往决定了一个反应能否发生、向什么方向发生等问题。所以，温度的合理控制对实验现象与实验结果至关重要。

例如，在做乙醇的氧化实验时，将螺旋状的铜丝加热变黑后，如不迅速插入乙醇，反复几次，并不会看到铜丝变红亮，也不会闻到刺激性气味。因为铜丝插入速度太慢，使铜丝温度下降后反应就不能发生了。

在实际的实验教学中，除了上述原因以外，所用试剂的浓度大小、试剂选用的恰当与否、酸碱介质环境、仪器的选用及装置是否合理，以及实验操作者自身基本操作是否过关等方面也会引起实验的异常现象。

二、异常现象的合理利用

实验出现预料之外的情况是可能发生的，关键是采取正确的补救措施。如何对待实验过程中出现的异常现象？意外中蕴含着正常，关键是透过表象看到本質。教师要抓住实验中的意外，抓住学生旺盛的求知欲，积极引导并给予合理的分析解释，给学生留下更深刻的记忆，教学目的也就能轻易实现，使师生双方在探索活动中相互得到提高。

（一）利用异常现象提高教师自身专业素质

实验中出现的异常现象要求教师在教育教学实践中思考、分析、研究，并不断学习新的知识和理论，进一步使教师树立起“科研先导”的意识，提高教师的科研能力，使教师由“经验型”向“科研型”“创新型”转化。

（二）利用异常现象进行反思性实验教学，逐步使学生养成主动思考、会思考的习惯

当学生在实验中出现实验失败或误差较大时，教师应引导学生如实记录实验结果，反思失败的原因以找到切实可行的方法改进实验，培养学生严谨的科学态度。

例如，在做盐类水解实验时，学生在测定NaCl溶液的pH 时却发现其结果往往不等于7，而是略大于7。这时就不能主观臆断地把结果记为7，而应该让学生从溶液、环境、试纸等方面仔细探索产生异常现象的原因。教师此时要当好“领路人”角色，多与学生交流，鼓励其对这些异常现象进行探讨，这样不但提供学生主动思考、表达的机会，也有助于学生树立自信心。

（三）利用异常现象，积极开展科学探究活动，培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力，从而提高学生探究的水平和创新能力

在化学教学中，只要学生留心观察实验过程，注意捕捉奇特的变化，就可以发现许多实验异常现象，对这些异常现象进行探究会得到很多重要的发现。教师应根据教学内容，指导学生对见怪不怪的现象着手探究、发现问题。中学化学中异常现象很多，其中很多异常现象都可以成为学生进行探究的极好材料。

疑问：根据离子反应方程式的分析，反应的实质是单质铝与氢离子反应，那么为什么氢离子浓度相同的稀盐酸与铝片反应的速率却比稀硫酸要快得多？

猜想与假设：溶液中除氢离子外的其他离子（Cl-、SO2-

4  ）可能会影响反应速率。稀盐酸中产生H+，速度比稀硫酸中快，那么，是否Cl-对反应有促进作用，SO2-

4  对反应有抑制作用呢？

探究方案制定与实施：用体积相同的1mo1/L的稀盐酸和0.5mo1/L的稀硫酸分别与相同的铝片反应，验证了这个题目的正确性。两者再进行对比实验分别检查Cl-和 SO2-

4  对反应速率的影响。

再进行对比实验：

1.若往稀硫酸中加入一定量固体NaCl后，再与Al反应，发现反应的速率加快。

2.若往稀盐酸中加入一定量固体 Na2SO4后，再与Al反应，发现反应的速率减慢。

通过以上等实验对这些“异常”现象加以分析、探究，唤起了学生强烈的求知欲，进而调动学生的学习兴趣，激发学习动机，将“苦学”变为“好学”“乐学”，这正是当前教育改革所追求的教学理念。

在以发展学生核心素养为中心的新课改要求下，化学实验更要突出学科特点，提高实验学习的实践性，实验复习不能停留在单纯讲实验题的状态。因此在教学中要还化学实验以本来面目，要将实验设计得更严密，引导学生实验观察要全面，实验结果要准确性，实验结论要富有科学性。教师要充分利用学校资源和电化教学优势，让学生看名师是怎么做实验和讲实验的。把常用仪器、常用装置搬到实验室，让学生亲自动手去做去感受。查漏补缺，强化基础及思维的薄弱环节及盲点，尽量创造条件，补做高一、高二漏做实验，或重做一些具有代表性的典型试验。然后根据实验习题的要求，设计出实验方案对学生进行强化训练，从而理清化学这一自然学科学科特点，培养学习高中化学所应具备的素养和能力。

总而言之，高中化学实验由于各种因素的影响，偶尔会出现实验现象异常的情况，教师要正视异常现象，及时引导学生探究引起异常的原因，加深对化学知识的理解，促进学生综合学习能力的提高。