浅议化学实验现象的观察和描述 莫鰆
浅议化学实验现象的观察和描述
◎ 四川省乐山市沐川县教师进修学校 莫 鰆
化学是一门以实验为基础的自然学科,通过实验我们可以观察到大量生动、有趣的化学反应现象。根据观察到的现象,从定性、定量的角度去分析、推理、验证和探索问题。对化学实验现象的描述既要有严密性,又要有科学性,往往一字之差,便面目全非,稍有不当,就会产生错误。所以,学习化学时就要有正确的观察实验和描述实验现象的方法。
一、观察实验现象
观察实验现象是指在有明确的观察目的和主要的观察对象的前提下,用眼看、鼻闻、耳听、手感等方式,能够感觉到的物质在化学变化中所表现出来的外部特征。
(一)观察时间段:变化前、变化中、变化后。如对蜡烛及其燃烧的探究实验就可从“点燃前”、“燃着时”、“熄灭后”三个阶段来进行观察。“点燃前”──观察蜡烛的颜色、状态、气味、形状、硬度、密度、溶解性等。“燃着时”──观察发生了哪些变化,火焰颜色、明暗程度与分层,火焰上方分别罩干燥的烧杯和用澄清石灰水润湿内壁的烧杯的变化情况。“熄灭后”──观察有什么现象发生,用火柴去点燃刚熄灭时的白烟,蜡烛能否重新燃烧等。
(二)观察内容
1.化学实验仪器和装置的观察。对实验仪器,要观察其颜色、状态、大小、比例和构造等;对实验装置,要先从下至上、从左至右进行整体观察,在此基础上迅速找出装置的中心部位进行重点观察,必要时还要对构成装置的仪器的形状、大小及其各部分的比例、构造等进行观察。
2.化学实验操作的观察。要观察实验仪器的持拿方法和使用方法,观察实验装置的安装方法,观察教师进行演示实验操作的步骤和方法。
3.物质及其变化的观察。对反应物和生成物,要观察其颜色、状态、气味、挥发性、溶解性、密度、硬度、熔点、沸点和酸碱性等特征;对物质的变化,要观察其熔化、溶解、升华、结晶、沉淀、冒出气泡、颜色变化、放热、吸热、燃烧、闪光、发声和爆鸣等现象。
(1)物质燃烧实验的观察
物质燃烧都有三个明显现象──“一光(或火焰)、二热、三生成”。如镁条燃烧的现象是:①发出耀眼的白光;②放出大量的热;③生成一种白色固体。硫磺在氧气中燃烧的现象是:①发出明亮的蓝紫色的火焰;②放出大量的热;③生成一种有刺激性气味的气体。
(2)加热固体物质的实验的观察
主要包括物质的状态、颜色、质量变化及产物中是否有水和气体产生。例如,加热碳酸氢铵的现象:①有一股刺激性的气味产生;②试管壁上有无色液体生成;③生成的气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;④试管内的白色固体逐渐消失。
(3)溶液中进行的化学反应的观察
主要包括反应物(固态)的质量和颜色变化及溶液中是否有沉淀(包括沉淀颜色)和气泡产生。如在氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液的现象是“有红褐色沉淀产生”。再如锌与稀硫酸反应的现象是:①锌粒逐渐溶解;②有气泡产生。
二、描述实验现象
(一)描述现象的基本方法
1.从反应物和生成物的角度描述:先描述反应物的颜色、状态和量的变化以及反应的剧烈程度,然后进行生成物的气体、沉淀、溶液颜色和是否分层等情况的描述。
2.从人的感官角度描述:根据人的眼睛看到的反应剧烈情况、物质的颜色、物质的状态和量的变化等进行描述;根据人的鼻子闻到的气体的气味、耳朵听到的声音、手触摸到反应容器的热量情况等进行描述。
(二)描述现象的注意事项
1.明确“光”和“火焰”、“烟”和“雾”、“白色”和“无色”等概念的区别,不能相互代替。固体直接燃烧发出一定颜色和强度的光,气体、液体或低熔点固体燃烧时则发出一定颜色和强度的火焰。如铝条燃烧,发出耀眼的白光;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。“烟”是指固体小颗粒分散在空气中形成的现象,而“雾”则是小液滴分散在空气中形成的现象。如磷在氧气中燃烧的实验现象应描述为产生大量“白烟”,而不是“白雾”。打开盛浓盐酸的瓶塞,实验现象应描述为“白雾”,而不能说“白烟”,因为看到的是盐酸中挥发出的氯化氢气体与空气中水蒸气结合形成了盐酸小液滴。白色是指物质对光反射所产生的一种视觉现象,而无色则是光能全部透过的物质所产生的现象。如纯水是无色液体,氧气是无色气体,白色碳酸钙沉淀,白色碳酸氢钠粉末等。
2.实验现象与实验结论不能混淆
结论是对现象分析判断的结果,生成物的名称是根据实验现象和数据,经过综合分析判断而得出的结论,光凭感觉器官是“看”不出来的,因此,在描述实验现象时,切不可把物质的名称当作实验现象。如一氧化碳还原氧化铜时,实验现象就不能描述为“黑色的氧化铜逐渐变成红色的铜,同时试管口有水生成”。正确的描述应是“黑色的氧化铜逐渐变成红色物质,同时试管口内壁出现无色液体”。
3.描述的词句要恰当、全面、准确,忌口语化
化学反应现象十分复杂,描述实验现象时,要仔细全面。如“看到无色无味气体生成”、“闻到无色有刺激性气味气体”的实验现象描述都是错误的,因为无色是不可能直接看到或闻到的,无味也同样是看不到的。二氧化碳气体通入到澄清石灰水中的现象应描述为澄清石灰水变浑浊,而描述为出现白色沉淀就不太妥当了。再如:(下转第8页)(上接第16页)“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”等等都属于用词不当,是不规范的语言描述,必须改正。
4.不能凭空描述生成物的物理性质和化学性质
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依据具体的实验现象,不能凭空描述。如在描述加热氯酸钾的实验现象时,就不能描述成“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,还需另外的性质实验来论证,正确的描述则为“产生了一种无色无味的气体”。
5.顺序要合理
表述实验现象,要按照实验现象的先后顺序进行表述。如铁丝在氧气中燃烧的实验现象不能表述成“剧烈燃烧,生成一种黑色固体物质,放出热量,火星四射”,而应是“剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体物质”。因为首先观察到的是“剧烈燃烧,火星四射”,最后才发现“生成一种黑色固体物质”。
6.表述要全面
很多化学反应的现象十分复杂,有些现象易被忽视,导致在表述实验现象时顾此失彼,给实验分析、推断结论带来了困难。如把二氧化碳通入澄清的石灰水中的实验现象应表述为“产生大量气泡,同时澄清的石灰水变浑浊”,而不能只表述为“澄清的石灰水变浑浊”;又如描述石灰石和盐酸反应时,不能仅仅描述成“有大量气泡生成”就完了,应完整地描述成“有大量气泡产生,而且石灰石也在不断地溶解”。
这些不规范的语言描述,都需要教师在平时的教学中循序渐进地讲解实验的基本操作,讲清一些容易混淆的概念和原理,做好实验操作示范,做到语言讲解规范,用语贴切。精心培养学生良好的实验观察习惯,细心观察,养成清晰、流利的口头表达能力,用客观、准确、恰当的语言把实验现象描述出来。





