化学实验中常见错误及实验失败原因
赵芙玲
(四川省南江中学)
在化学实验教学中,不少学生会出现轻视试验,兴趣单纯,盲动随意,畏惧紧张等不良心理。分析并消除学生普遍存在的这些不良心理,对提高化学教育教学质量十分重要。
一、化学实验现象描述的常见错误
1、实验现象描述中夹带生成物名称。实验现象是描述人通过感觉器官(如:眼、耳、鼻等)所感知的现象。如,锌与稀硫酸反应的现象不能描述成“生成了氢气”,而应描述成“产生气泡,锌粒逐渐消失”。再如,碱式碳酸铜受热分解的反应现象描述,不能叙述成“生成黑色氧化铜,同时生成水和二氧化碳”,而应叙述成“绿色粉末逐渐变黑,试管内壁出现无色液珠,同时生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体”。物质的颜色、状态、气味等人可以感知,而物质的结构、组成却是不能被感知的。
2、“烟”、“雾”不分。在化学中,“烟”是固体小颗粒,“雾”是液体微滴。例如,磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷时,其实验现象不能称为“产生白雾”,而应该说“产生大量浓白烟”。再如,打开装浓盐酸的瓶塞,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。
3、“发光”与“火焰”混用。物质燃烧时,一般都产生火焰或发光,但要注意正确区分二者,不要张冠李戴。“发光”是指固体微粒被灼热的结果,说白了就是没有产生火苗。如下面实验现象描述:点燃镁带称为“耀眼的白光”,铁丝在氧气中燃烧称为“火星四射”。“火焰”是气体燃烧时伴生的现象,即平常所说的“火苗”。如,硫在氧气中燃烧,硫先汽化再燃烧,现象描述为“明亮的蓝紫色火焰”,氢气在氧气中燃烧称为“淡蓝色火焰”。
4、顾此失彼,现象描述不全面。化学反应现象十分复杂,有些现象易被忽视,因此描述实验现象,要仔细全面,不要顾此失彼。例如,描述物质燃烧现象,要唱好“三部曲”。即先描述发光(或火焰)的颜色,再描述放出热量,最后再描述生成物颜色、状态、气味等。
5、用词不当描述化学实验现象。用词不当,也不能准确描述实验现象。例如,向澄清石灰水中通入二氧化碳后“出现白色沉淀”,这样描述就不妥当,因为看到的只是“澄清石灰水变浑浊”,而不是“出现白色沉淀”。
二、中学化学实验常见错处
1、加热固体物质用排水法收集气体时,实验完毕,先移酒精灯,后把导管从水中取出,使水倒流,试管破裂。
2、把试管里的物质加热,没有将试管夹夹在离管口1/3的位置,而是夹在试管的中部。
3、倾倒液体时,掌心没有对着瓶上标签,试剂瓶盖没有倒放在桌子上。
4、用量具(量筒和滴定管等)量取液体时,视线往往在上方,量出液体的体积比实际体积大。没有掌握“量具上的刻线和液体凹面的最低点应在同一水平线上”的读法。
5、检查装置气密性时,没有将导管先插入水里,或插入水中太深,气体无法逸出。
6、使用滴管时,将滴管口伸入试管并触及试管内壁。
7、在做实验时,试剂瓶塞张冠李戴,如将盛氯化钡溶液的滴瓶管放到盛稀硫酸的滴瓶上,或者相反,造成试剂污染。
8、药品用量太多,如硝酸与铜反应,铜量太多,生成大量的毒气,既影响健康又浪费药品。
9、用玻璃棒蘸取一种溶液后,没有用蒸馏水洗干净就去蘸取另一种溶液;或用药匙取粉末药品时,没有用纸将药匙擦干净,就去取另一种药品,造成严重污染。
10、试验氨的溶解性时,用湿的试管收集;检验试管或集气瓶是否充满氨气时,红色石蕊试纸没有用水润湿。
11、做中和滴定实验时,将锥形瓶用蒸馏水洗了后又用待测试液洗,使待测溶液的实际用量大于用移液管所取的量,使所消耗的标准溶液的量增多,造成误差。
12、用高锰酸钾制取氧气时,没有用棉花堵住试管口,使高锰酸钾进入导管污染水槽。
13、用排水法收集氧气时,将集气瓶倒置在水中,集气瓶没有灌满水或者根本没有灌水。
14、实验结束时,没有将所用玻璃器皿洗干净,桌面也没有整理好,影响下一节课的实验。
15、给试管里的物质加热,用手拿着酒精灯或者酒精灯的位置不当,不是太高就是太低。
三、化学实验常见实验失败原因
1、由于实验操作不规范而导致
譬如用氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液制取氢氧化铜。假如氢氧化钠用量过多,则反而得不到沉淀物(氢氧化铜)。因为生成的氢氧化铜沉淀会与过量的氢氧化钠反应生成可溶性的四羟基合铜酸钠。
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
Cu(OH)2+2NaOH=Na2[Cu(OH)4]
再如在做苯酚跟溴水反应的实验时,当把溴水滴入苯酚溶液中时出现白色沉淀,但假如滴入的溴水量过多,则析出的白色沉淀会转变为黄色的难溶于水的2·4·4·6_四溴环已=烯酮:这样就会出现与所要求现察的现象不相符的事实。因此,做此实验时,必须重视“逐滴加入”的操作步骤。
2、由于试剂滴加顺序错误而导致实验失败
譬如在制备碘化银胶体时,应先往试管中加入适量的碘化钾溶液,然后再加入数滴硝酸银稀溶液,并振荡,则即可形成碘化银胶体。反之,由于银离子过量,碘化银的浓度积很小,及易形成碘化银沉淀而导致实验失败。再如在实验室中制备氢氧化铝时,因为氢氧化铝有两性,所以必须要注意控制碱的用量和试剂滴加步骤,只有把碱液逐滴加入到铝盐溶液中才能制得氢氧化铝,假如违背上述操作,则不容易制到氢氧化铝。
3、由于未控制好反应温度而导致实验失败
譬如在做糖的性质实验中,用银镜反应检验糖的还原性,反应时应注意在60℃-80℃的热水浴中进行,加热时间控制在几分钟内,则只有还原糖才发生银镜反应。否则,非还原性糖如蔗糖等也会因温度高(80℃以上),加热时间长,产生水解生成还原性单糖而发生银镜反应。
4、由于未掌握好实验“火候”而导致实验失败
譬如在做铜与硫反应的实验中,要求硫蒸气的浓度要大。硫受热到113℃时才开始熔化,变成淡黄色易流动的液体,当上升到160℃以上时变成棕红色,随着温度的持续上升,颜色变深,最后才变为深棕红色。不透明的硫蒸气,此时把铜丝迅速伸至硫蒸气中,才能
看到铜丝燃烧并放红光。假如铜丝过早伸入,由于硫蒸气浓度不够大,实验就会失败。
当然,造成实验失败的原因有许许多多,但只要我们熟练掌握实验技术,把握好温度、酸度等,不断改进实验,就一定能够把实验做成功。
