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淺談化學試驗中的異常現象
淺談化學試驗中的異常現象任勝利
稀土高新區第三中學內蒙古包頭014000
【摘要】在化學實驗教學過程中,無論是教師課堂演示還是學生實驗,由于種種原因,有時會出現一些與預料的正常實驗結果不相符合的現象,其中有顏色變化的異常,生成物氣味的異常,事故發生的異常等等。找出產生異常現象的原因,變“異常”為“正常”,是培養學生實事求是、嚴謹認真、善于觀察、自主探究的科學素質的一種有效的方法和途徑,對教師本身也提供了一個提高專業素質,增強分析問題和解決問題能力的機會。
【關鍵詞】化學試驗異常現象分析
實驗現象異常的成因
1因試劑的純度引起的實驗異常。
高中化學實驗中,不同的實驗對其所選擇的實驗藥品純度的要求也是不同的。限于中學化學實驗條件,有些實驗往往產生“失常”現象。
例如在做甲烷的燃燒實驗時,用無水醋酸鈉和堿石灰制備CH4氣體,在用石英玻璃管燃燒時卻發現火焰呈黃色。這是由于制備氣體時反應物受熱不均勻,局部溫度過高所致,使產生的甲烷不純,含有丙酮等雜質氣體。因此可以在實驗前將無水醋酸鈉和堿石灰充分炒干、研細、混勻,同時要保證堿石灰過量。
2因試劑加入順序的先后引起的實驗異常
教師或學生在實驗中,若將化學試劑的加入順序變更以后,有可能引起實驗現象不明顯甚至得到截然不同的實驗結果。
例如在做溴與苯酚取代實驗時,將苯酚溶液加到濃溴水中,觀察不到白色沉淀,而只能見到溶液變成了黃色。若將反應物的加入順序改為“將1-2滴濃溴水滴入苯酚溶液中”,保證反應中苯酚過量,則預期現象很明顯。
3藥品保存方面引起的實驗異常
實驗室購置的藥品不一定會馬上使用。有些藥品會因為在實驗室保存過程中,由于長時間與空氣中的氧氣、水蒸氣等作用或者人為地藥品保存不當而發生變質,最終導致實驗過程中異常現象的出現。
比如在檢驗Na2SO3中的SO32-離子時,加入BaCl2溶液后產生大量白色沉淀,加入稀HCL后,產生可以使石蕊試紙變紅的酸性氣體。但是無論HCL量多少,試管中始終會有少量白色沉淀無法溶解。實際上,由于SO32-離子具有很強的還原性,很容易被空氣中的氧氣等氧化成Na2SO4,所以看見有不溶于HCL的沉淀也就不足為奇了。
4因藥品用量的不同引起的實驗異常
實驗過程中,特別是在學生做學生實驗時由于實驗習慣的問題,在取用藥品時用量很隨意,很容易出現出乎意料的現象。
例如在做銀鏡反應時,在一洗凈的試管里注入1mlAgNO3溶液,然后加氨水到完全溶解,再滴幾滴新配的乙醛溶液后水浴加熱幾分鐘卻始終得不到光亮的銀鏡。分析原因,應該是銀氨溶液配制時氨水量未控制好引起的。在向AgNO3溶液中滴加氨水不可過量,教材描述為“氨水加到生成的沉淀剛好溶解為止”。實踐經驗證明,氨水過量越多,銀鏡反應的效果越差。所以我個人建議,加氨水時直到最初產生的沉淀溶解到還略顯渾濁(不可使沉淀恰好溶解至溶液澄清)為止,這種銀氨溶液氧化能力最強,實驗效果非常好。
5因副反應的存在導致實驗現象異常
很多化學反應中都有副反應的存在,有些副反應甚至影響實驗結果,干擾實驗現象。
例如在化學課本中《氮和磷》一節有這樣的練習:“用大試管收集一試管NO2氣體,倒扣在盛水的水槽中,不久看到試管里紅棕色氣體消失,水面上升至容積的約2/3處……”事實上由于收集的氣體中常常含有NO等物質,存在副反應NO2+NO+H2O===2HNO2,實際水面上升要遠遠大于試管體積的2/3。
6因實驗溫度控制不當引起的實驗異常
溫度是影響化學反應速率和反應趨勢的一個重要方面。溫度的高低往往決定了一個反應能否發生、向什么方向發生等問題。所以,溫度的合理控制對實驗現象與實驗結果至關重要.例如在做乙醇的氧化實驗時,將螺旋狀的銅絲加熱變黑后,如不迅速插入乙醇,反復幾次,并不會看到銅絲變紅亮,也不會聞到有刺激性氣味。因為銅絲插入速度太慢,使銅絲溫度下降后反應就不能發生了。
這就是我平時教學中的一點積累。我相信在我的努力下，還會有跟多的教學來與大家一起分享,探討！
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