“走出实验程式化，动手更动脑”的实践运用

【案例】．检验氯离子的对比实验
在学习检验Cl-的方法时，先加稀硝酸,再加硝酸银溶液。为了说明加入稀硝酸起“排除其它离子的干扰”的作用时，选用Na2CO3溶液做对照实验，实际实验中生成的“Ag2CO3”偏偏不能完全溶于稀硝酸。
问题猜想：
① 配制试剂的蒸馏水中含有少量Cl-？
② 稀硝酸中含有少量Cl-？
③Na2CO3溶液中含有少量Cl-？
实验探究：
① 在蒸馏水中滴入几滴AgNO3溶液（质量分数为2%），无浊浑出现，说明蒸馏水中不含Cl-。
② 在稀硝酸中滴入几滴AgNO3溶液（质量分数为2%），无浊浑出现，说明稀硝酸中不含Cl-。
③ 在侯氏联合制碱法中，为了使溶解度较小的NaHCO3晶体析出，一般需加入固体NaCl，所以由加热NaHCO3晶体分解制得的Na2CO3晶体中含有Cl-，并且很难完全除去。这微量的Cl-就是造成加入稀硝酸无法使沉淀完全溶解的原因。
实验改进：
改用K2CO3晶体代替Na2CO3晶体。
原因：我国K2CO3晶体的生产工艺主要采用离子交换法和离子膜电解-碳化法。虽然市售纯K2CO3晶体的标签也标明含有氯化物（含量低于0.002%），但实验证明，它不影响最终沉淀物的完全消失。
【评析】用实验的手段，将新旧知识矛盾，尖锐地摆在学生面前，使他们的思维处于激烈的不平衡状态之中，从而带着要解决问题的迫切心情投入学习。使他们意识到化学知识并不是一些死记硬背的概念和反应公式，而是一个相互交错的知识体系，在训练学生思维的同时也促进了知识间的相互联系和转化。
4．引导学生对操作步骤的思辨
如Cu(OH)2的制备，若向盛有CuSO4溶液的烧杯中滴加NaOH溶液，可以产生大量的絮状沉淀，但是对该沉淀进行加热时有时就是看不到黑色CuO。实际上，按如上操作一般生成的沉淀只能是绿色的碱式硫酸铜，致使观察不到Cu(OH)2的受热分解现象。将步骤改为“向盛有NaOH溶液的烧杯中滴加几滴CuSO4溶液”，就能确保生成Cu(OH)2。这就说明在实验中，操作步骤的变更，有可能引起实验现象不明显甚至得到截然不同的实验结果。引导学生对操作步骤的思辨，也是一个契机。
【案例9】：在学习NaOH能与 H2SO4 反应的性质时，需要滴加指示剂酚酞试液，学生都能理解酚酞试液的指示作用。可是有一位同学不经意提出“为什么要先向NaOH溶液内滴加酚酞试液，再滴加H2SO4溶液。可以将滴加酚酞试液与H2SO4溶液的顺序调换吗？”从本节课的能容来看，只要能够说明NaOH能与 H2SO4 反应就可以。所以这个问题是“次要”的,对老师而言，这个问题是一种意外，可以置之不理。可是我顺势进行了发挥，设置了问题“先滴加H2SO4溶液后滴加酚酞试液，酚酞试液不变色，是否能说明NaOH与 H2SO4恰好完全反应？请设计实验加以说明。”
实验方法  实验现象  实验结论


学生设计了如下方案：
①取样品，滴加紫色石蕊。变蓝色，则说明NaOH过量；变红色，则说明H2SO4过量；不变色，则说明恰好完全反应
（这个方案引起了激烈的讨论，因为老师设置的问题中NaOH肯定已经反应完全，经过讨论后，学生认识到这个问题的实质是探究H2SO4是否过量，更正了实验方案）
②取样品，加入少量碳酸钙粉末，观察是否有气泡产生。
③取样品，加入少量金属锌粒，观察是否有气泡产生。
④取样品，加入氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀产生。

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“走出实验程式化，动手更动脑”的实践运用(三)