学会从观察中获得方法

学会从观察中获得方法

化学是一门以实验为基础的科学，实验探究又是科学探究的最主要形式。因此学会观察对于每一位学生来说都是非常重要的。

观察就是“仔细查看”，是有目的的看。观察的目的是获取信息，然后运用比较、归纳等方法对获取的信息进行加工，从中获得知识与方法。

观察实验不仅要看实验伴随的现象，如发光放热、气体的生成、沉淀的产生、颜色的变化、质量的改变等，还要通过观察了解物质的性质、实验装置的特点、实验环境的要求、实验设计的原理、实验条件的控制，并且从中学习设计实验的方法、对实验方案作出评价、对实验结果进行分析。

下面就我们熟悉的几个实验做具体分析。

一、在测定空气中氧气含量的实验中，我们观察到将燃着的红磷放入集气瓶中，瓶内充满白烟；红磷熄灭冷却后，打开弹簧夹，水由烧杯进入集气瓶中，进入水的体积接近集气瓶中空气体积的1/5。我们还注意到放入集气瓶中的红磷在实验结束时有剩余，红磷燃烧后的生成物是一种白色固体，实验是在一个密闭容器中进行的。

分析这些信息，我们知道：实验设计的依据是空气中的氧气被反应后，集气瓶中气压减少，与外界大气压形成了压强差，大气向集气瓶内压入水的体积就是氧气的体积；在实验中红磷过量才能使氧气完全反应；红磷燃烧的生成物是固体，而其他的物质，如碳和硫燃烧产生气体，进入瓶内的水会减少，对此实验不适用；用红磷作为反应物

还因为红磷不能和空气中除氧气以外的其他物质反应。通过这个实验，我们不仅学习了测定空气中氧气含量的方法，而且学到了一种实验设计的思路：如果在一个变化过程中有明显的气体体积变化，都可以考虑利用形成压强差的方法观察变化的发生。你还能设计除其他气体的装置吗？如果想到用碳或硫来完成这个实验，你认为应该采取什么措施？

二、探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的催化作用时,教材设计了这样两个实验：将带火星的木条伸入盛有5ml 5%过氧化氢溶液的试管中，观察到木条没有复燃；向试管中加入少量二氧化锰，用带火星的木条检验，木条复燃。为什么要设计两个实验呢？因为如果只有第二个实验就无法比较反应的快慢，这种方法叫做对比试验。我们在课题2中学习氧气的化学性质是，也运用了对比实验：将硫在空气中燃烧，再将燃着的硫放入盛有氧气的集气瓶中，硫在氧气中比在空气中燃烧的更剧烈。这说明对于同一种物质，燃烧的剧烈程度与氧气的含量有关。那么，为什么要用相同的过氧化氢溶液呢？这是因为我们的目的是探究二氧化锰在过氧化氢分解中起什么作用，这就需要保证其他条件相同，这种实验方法叫做控制变量法。实验对比和控制变量的目的都是为了使结论更准确、更可靠。你能设计一个实验探究氧化铁是否可以作为过氧化氢分解反应的催化剂吗？

三、对于实验室制取氧气的实验，我们应该注意观察实验室制取气体时装置如何选择、制得的气体如何收集、检验。在课题3中，我们学习了三种实验室制取氧气的方法：加热高锰酸钾、加热氯酸钾和

二氧化锰的混合物、在二氧化锰催化下分解过氧化氢。用前两种方法时，气体的发生装置相同。那么，为什么分解过氧化氢不能采用相同的装置呢？这是因为反应物的状态和反应条件不同，气体的发生装置也就不同。制得的氧气可以采用排水法和向上排空气法进行收集，这是因为氧气不易溶于水且密度比空气大。由此看出气体的收集方法与气体密度、溶解性、是否与空气中成分反应等因素有关。

总之，观察只有与思考相结合，才能真正从实验中有所收获，获得知识与科学的探究方法，并在科学探究实验中逐渐形成终身学习的意识和能力。