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第29章 掌握观察方法,发挥实验功效

化学是一门实验科学,化学实验在高中化学中占有突出的地位。实验是研究化学的科学方法,也是学习化学的重要手段。通过实验不仅能使课本知识再现,还能加深对各单元知识的理解,更重要的是能探索和获得新知识。

化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分,也是进行分析推理得出结论的依据,因此,认真观察实验现象,将有助于认识有关化学概念原理,掌握物质的性质和相互之间的反应关系,并有助于提高观察、实验能力。所以,对化学实验不仅要认真观察,还应掌握观察实验现象的方法。

1畅 明确实验目的,确定观察重点

根据实验目的,确定观察重点,不能眉毛胡子一把抓。无论是用于说明物质的性质或某一概念的验证性实验还是主要用于物质的鉴别、推断或对某一化学事实的分析的探究性实验,都有一个明确的实验目的。一般来说,性质实验应重点观察物质形态的改变,如有无颜色、气味的变化以及有无气体的逸出或沉淀的生成等;制备实验应重点观察仪器的特征、安装的顺序和装置中的相对位置等。验证性实验应在观察前,最好能预测一下可能会产生哪些现象,这样对抓准观察重点很有好处。

2畅 协调多种感官,观察思考结合

观察化学实验要集中注意力,特别是对那些反应快,现象稍瞬即逝的实验,尤其要认真细致地观察。观察不仅是用眼看,还包括用耳听、用鼻闻、用手摸,更重要的是要动脑筋思考,只有“全神贯注”地观察才能更全面地了解实验。

如普通高中新课程实验教材(苏教版)化学1枟专题2 从海水中获得的化学物质枠“氯气的性质”,当烧热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,我们可观察到有棕黄色的烟生成,这是生成氯化铜的缘故,但还有一个很重要的现象即铜丝继续保持红热,这一现象很容易被忽视,正是通过这一点说明该反应是一个放热的反应。

在观察实验时,不能只满足于表面的现象,还要对实验进行进一步的思考和联想,要抓住实验的本质。如HCl气体极易溶于水,可通过喷泉实验说明 HCl的溶解性,在观察实验时,我们发现当挤压胶头滴管,有少量水进入烧瓶,打开止水夹,烧杯内的水就沿着导管喷入烧瓶,形成美丽的“喷泉”。我们再思考,为什么会形成“喷泉”呢?主要就是烧瓶内的气体溶于水、压强减小,大气压把水压入烧瓶。掌握了这一原理后,让我们来看看1995年全国高考试题第7题:

在下图装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体d挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体 b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶,则a和 b分根据原理,要形成喷泉,烧瓶内气体要大量减少,压强减小即可,溶液充满烧瓶,也就说明无气体剩余,马上选出答案为B和D。

3畅 明确程序要点,有序全面观察

按照一定的顺序、要求观察实验现象,确保实验观察的全面性、有效性。

实验前:反应物的物理性质(如色、态、味等);反应条件(如是否加热、点燃、通电等);反应装置(用什么作反应器具、装置有何特点等);操作顺序(如何组装实验装置、添加药品先后顺序如何等);其他(如药品的用量、实验注意事项等)。

实验中:实验的主要现象(如是否有颜色变化,是否发光、放热,是否有气体放出、沉淀析出等)。

实验后:是否有新物质生成?新物质的颜色、状态、气味、溶解性等;仪器拆分顺序;仪器整理等。

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