实验脉络“非常6+1”
安徽 朱军
化学实验包括六个基本方面：原理、原料、装置、操作、现象、结论及解释。其中原理是核心，其他五方面可由实验原理展开。再加上实验目的是一切实验的出发点和归宿。我们称之为化学实验的“非常6+1”。本文以探究空气中氧气含量为内容举三例，一一揭示实验的脉络。
例1．用燃烧法除去密闭容器中空气成分里的氧气，应选择下列物质中的
（ ）
A．细铁丝
B．红磷
C．硫粉 D．木炭
例3．某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，设计了如下方案进行验证。
步骤l：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1／5左右。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
(1)步骤2的目的是 。
(2)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的化学方程式： 。
一、实验目的：探究空气中氧气的含量，数据相对准确精准。例3首先利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，同时除去了广口瓶内空气中的氧气，再探究镁是否能跟氮气反应。
二、实验原理：一般可以用化学方程式表示。在确定反应原理时，除考虑反应能不能发生外，还需考虑反应条件，生成物对实验现象的影响。例1中细铁丝不能在空气中燃烧，硫粉、木炭燃烧的生成物都是气体，对测定结果有干扰，只有红磷最符合要求。
三、实验原料：从实验原理考虑反应物、反应条件、用于处理产物的化学试剂等。若用例1中的硫粉、木炭进行实验时，产生气体不能由水完全吸收，可以改用氢氧化钠溶液吸收。
四、实验装置：可分为基础装置和改进装置，与实验原理紧密联系，追求更加好的效果。例2就是教材装置的改进。
五、操作步骤：包括装置的检验，原料的装备，实验条件的创设。特别要注意操作的先后顺序和细节。如例3中加放足量的红磷，目的是使空气中的氧气全部反应掉，既得出氧的含量，又能为下一步实验做准备。
六、实验现象：现象明显才算是成功实验。比较实验原理中生成物与反应物，关注过程的能量变化，便可预测实验现象。现象记录真实，必须以观察为依据。
七、结论及解释：这又回到了实验目的和原理。例2．白磷燃烧消耗氧气，生成固体，使试管内气体压强减小，小于外界大气压，所以B试管内液面上升。例3中的两个反应 2Mg+O2点燃2MgO
3Mg+N2点燃Mg3N2即是本实验的反应原理。
同学们，今后遇到化学实验或探究活动，你能用非常“6+1”的模式加以理解、归纳和表达吗？
2011年3月2日发表于《学习方法报·化学周刊》第35期（总第295期）第一版
