如何使学生做到正确描述化学实验现象

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  化学是一门以实验为基础的自然科学。通过实验,我们可以观察到大量生动、有趣的化学反应现象,从而了解大量物质变化的事实,加深对所学知识的理解。化学的许多重大发现和成果都是通过实验得到的,实验探究活动一船是按照:操作、现象、结论来进行。化学反应现象是化学反应本质的外在表现,在实验探究活动中学生不但要做好化学实验,而且还应该细心观察,再用客观、准确、恰当的化学用语把实验现象描述出来。但在实验课教学中,我们却常常发现学生完成化学实验后,难于正确地描述化学实验现象。分析其原因,问题出在教师往往重视提醒学生仔细观察实验,而忽视了对学生化学实验现象描述的指导,导致学生在描述化学实验现象时不知道该描述些什么?怎样描述才是正确的?本人在长期的教学过程中,总结了一些描述化学实验现象常见的注意问题,列举如下,希望引起老师和同学们的注意,避免类似情况产生。
  一、在描述实验现象时必须运用准确规范的语言,准确传递实验信息
  若在描述实验现象时用语随便,不加区别,就会产生不同的实验结论。因此同学们在描述实验现象时,要注意概念正确区分;现象和结论不能混淆;用语要恰当,不能口语化。
  1 要正确区分“烟”与“雾”,“发光”与“火焰”和“浑浊”与“沉淀”几组概念
  “烟”是指大量固体小颗粒分散到空气中形成的,它属于固体,如红磷在空气中燃烧时,产生的大量白烟就是五氧化二磷的固体小颗粒;红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,使集气瓶里充满棕黄色的烟,这种烟实际上是氯化铜的微小晶体。“雾”是指大量小液滴分散在空气中形成的,它属于液体,如打开盛浓盐酸的瓶塞在瓶口出现的白雾,就是盐酸中挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成的盐酸小液滴。又如含量为68%左右的浓硝酸在空气中产生白雾,是硝酸蒸汽与水蒸汽结合而形成的硝酸小液滴。有时也要注意一些习惯叫法,如含硝酸86%~97.5%以上的浓硝酸又称发烟硝酸,由于强烈的挥发性,不断地有气体从溶液中向外逸出,就像有烟冒出一样,故称为发烟硝酸,但实际上是雾,我们不能错误的认为是烟。
  “发光”一般指固体微粒被灼烧的结果,说白了就是没有产生火苗;如下面实验现象的描述:点燃镁带为“耀眼的白光”铁丝在氧气中燃烧为“火星四射”;“火焰”一般指气体或液体燃烧时伴随的现象,即平常所说的“火苗”。氢气在氯气中燃烧出现苍白色火焰;酒精燃烧产生淡蓝色火焰等。
  “浑浊”是指由于沉淀或沉积物而使液体混浊不清;“沉淀”是指物体在液体中时,因自身重量和密度的关系沉积到容器底部。当我们向澄清石灰水中通入二氧化碳时,生成碳酸钙的量很少,并且生成碳酸钙也不会聚集成较大的颗粒以沉淀的形式出现,所以我们只会看到变浑浊而不会看到生成沉淀。常见的还有将SO2通入澄清石灰中,苯酚与水混合现象均为液体呈白色浑浊。
  2 要正确区分实验现象与实验结论的描述,不要造成混淆
  实验结论是通过实验现象,经过分析和综合判断得出的,因此不能把生成物的名称作为实验现象来描述。如锌与稀硫酸反应的现象,如果描述为有氢气产生就错误了,原因是在此实验中只能看到有气泡冒出,但并不知道生成的气体倒底是什么,只有通过对气体进行性质实验才能知道,故正确的描述应为“锌粒不断溶解,并不断有气泡产生”。又如FeCl3与NaOH溶液反应的现象应描述为“产生红褐色沉淀”,而不能描述为“产生红褐色的氢氧化铁沉淀”。另外也不能把无现象与不反应混为一谈。如在氢氧化钠溶液中滴加盐酸,无明显现象,但不是不反应。故在描述现象时应表达成“无明显现象”。
  3 描述化学实验现象时,要做到用语的恰当性
  要做到描述化学实验现象时用语的准确性和规范性,要用科学的化学术语,不能口语化。如:“点燃酒精灯”说成“酒精灯燃了”;二氧化碳与澄清的石灰水反应描述成“石灰水变白了”;碳酸钠与盐酸反应描述成“碳酸钠化了,冒泡了”等等。这些不规范的语言描述,都需要教师根据学生的具体的实际情况,在实验教学中进行正确的引导。特别是描述物质的颜色、状态等物理性质时,最要注重语言的准确性。要注意无色气体是闻不到的,无味是看不到的,所以在描述现象时不能描述成“看到无色无味气体生成”、“闻到无色有刺激性气味的气体”。
  二、要注意顺序的合理性
  描述实验现象时,不仅要注意实验现象出现的先后顺序,而且还要注意现象的中间变化过程。如做“铁丝在氧气中燃烧”的实验时,学生首先观察到的是“剧烈燃烧,火星四射”,最后才发现生成一种黑色固体物质”。故应描述成“剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体物质”;而不能描述成“剧烈燃烧,生成一种黑色固体物质,放出热量,火星四射”,与实验现象出现的先后顺序不符。又如描述Fe(OH)2在空气中发生变化的现象时,不能直接表达成“白色沉淀变为红褐色沉淀”,要注意中间变化过程,应描述成“生成的白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变成红褐色”。
  三、要做到描述的全面完整性
  许多化学反应的现象十分复杂,若一些现象被忽视,会造成描述实验现象时顾此失彼,给实验分析、结论推断带来困难。如做Zn与CuSO4溶液形成原电池的实验时,学生容易观察到正极上有红色物质产生,而忽略了负极也要溶解,因此在描述实验现象时只有“正极上有红色物质生成”,而忽略了负极的质量变化。造成这一原因的是观察不仔细,只注意明显现象,往往忽视不明显现象,就容易描述现象不完整,因此教师要进行正确的引导。如描述“石灰石和盐酸反应”时,明显的实验现象是“有大量气泡生成”,但仅描述这一点是不全面的,还需要注意“不仅有大量气泡产生,而且石灰石也在不断的溶解”。
  四、要描述的具有逻辑性
  同一实验中,生成物的物理性质和化学性质往往不能全部表现出来,因此描述实验现象只能按实际实验过程中出现的现象进行描述,不能凭空描述。如我们在描述加热KMnO4制氧气的实验现象时,只能观察到有无色无味气体产生,但同学通常描述成:“生成一种无色无味的能使带火星的木条复燃的气体”。而应当把其中的“能使带火星的木条复燃”这一部分描述删掉,因为在此实验中我们看不出生成的气体是否具有这种性质,还需要另外的性质实验来验证,正确的描述应该是“产生了一种无色无味的气体”。
  总之,要做到准确描述实验现象,首先观察化学实验一定要认真细致;其次描述化学实验现象要全面、准确,要通过描述来在大脑中定性、定量、定位化学知识。
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