“实践出真知”这是我对本次科技节最深的感受。
虽然现场展示仅45分钟,但多数班级早在数星期前就紧锣密鼓地开始准备了。实验的原理、思路、步骤、器材、药剂用量或浓度……我们的小团队抓住课间、饭后休息甚至跑操结束回班路上的一些零碎时间,一砖一瓦地构建我们这个实验体系的大厦,反复地夯实基础,调换器材,以期得到最佳的效果。
准备期间,我们成为了学校实验室的常客,一有新的灵感,就迫不及待地跑去验证,小组的三位成员不断地调配着手中的药剂,像是三个好奇的孩子摆弄手中的玩具一般,试管中形成的小小斑斓宇宙,吸引着三人的目光久久凝聚其上,外界的任何声响也如未闻一般,如此专注。
其实,比赛的结果并不重要,科技节是促进我们去探索和享受探索的过程,去发现科学之美的理由、动力和激励。刚开始,我们的理论与实践的巨大误差,让我们对“实践是检验真理的唯一标准”有了更深刻的认识,让我们明白纸上谈兵不能得到真实的科学,理论与实际的完美结合才能筑出巍然不倒的科学大厦。
——高一1班高文博
整场化学实验比赛,包括实验前的讨论、准备与试验,到展示的操作始终贯穿着几个关键词:尝试、探索与坚持。
我们虽然起步比别人晚,但在开始策划后,每个人都以最饱满的精神迎接这次挑战。尽管过程中不断有挫折阻挠我们,从最开始实验研究方向错误,再到后来难以确定实验器材与药品,直至最后装置缺少或方案变动,我们都没有放弃,而是不断去探索、尝试,努力完善着方案,最终呈交上了我们独创的一份实验。
在实验过程中,我们临时将稀释盐酸换成FeCl3来制备FeCl2,然而在尝试过后,发现这种方案并不能达到理想的成果。在已有竞争对手完成的情况下,我们不慌不忙,重新换上稀盐酸,虽面临着反应速率无法控制和比赛时间不足等问题,但我们依然用坚持与汗水换来了实验任务的完成。
生活就像这一场实验,结果好与坏并不那么重要,关键在于经历过、尝试过和探索过的遥遥路途。
——高一2班 康益恺
听说本学期有科技节,我便报了化学实验小组,匆匆投入实践之中。
大概二月底,我们进行了第一次实践。由于用的方法十分普通,效果虽有,但时间十分短暂。因此,我们开始追求创新方法。首先我们想到用碘化亚铁,因为碘离子的还原性很强,然而溶液有颜色和残留碘单质,失败;我们又想到用过量碘化钾和亚铁,再加入碘单质生成无色的碘三负离子,可事实证明这是个动态平衡,失败;紧接着,我们又想到还原性更好的肼,但不知为何,变黑速率更快了。经过多次试验,我们发现硫酸亚铁铵中几乎没有三价铁离子,进行实验非常完美,于是便用了它。
在现场,因为紧张,我们也存在一些失误。一开始因为水没有烧开中间溶解了氧气,而以失败告终。但我们即使调整了心态,终于在最后一次做出了无比纯净的产品。
科学研究的路上往往是艰辛的,但倘若能坚持不懈,一定会有收获的!
——高一8班张书睿
自从接过这个实验题以来,多少个凌晨都是在与它奋战中度过的。记得每到实验出结果时,将盛着Fe(OH)2的针筒不知颠来倒去在灯下观察了多少次,直至后来,为了辨别白色与青白色中细微的差别都开始怀疑自己的眼睛。
从实验设计,装置选用,再到实践操作,不知轮番调整了多少次,只为那最纯净的白。
我热爱化学,更钟情于化学实验,但在完成这次实验的过程中,才发现科学研究的严谨性显得尤其重要。例如在通过抽针筒来混合溶液时,力度和距离一定要把控好,否则便会直接影响沉淀的生成与保存时间。这次活动还改掉了我平时懒得洗仪器的毛病,对于日后的实验探索起到了很大的推动作用。同时,实验成员的配合也是至关重要的,王同学的助手便当得恰到好处。
我想,探索的过程总是大于结果的,也希望心中那份对于实验探究的纯白色长久保存。
——高一9班 周敬峰 王梦天
截至本固五下午,为期一周的科技节在欢乐中落下帷幕。我们有幸代表班级参加了此大科技节化学创新实验的活动,在实践中得到了许多收获。
一、情况概述与成绩经验
在时间非常紧迫的情况下,几乎完全没有对实验可操作性前期评估与调整的机会,这就要求我们在短时间内进行细致完善的考虑与设计。经过周五对课题的初步研究与方案设计,我们意识到在将所学运用到实践的方面中还有许多不足,因此我们在周末上网翻阅以往研究报告,对相关的权威性资料进行了搜索与比对,以此为基础讨论了具体的实验操作,并在周一周二时自备所需试剂和初步检验,以做好实验前准备。
在现场比赛过程中,由于事先配制好的硫酸亚铁溶液出现了部分变质的状况,在我们所考虑情况之外,我们不得不对实验步骤进行了微调,现场重新配置了该溶液,好在准备比较充分,最终顺利制得了氢氧化亚铁沉淀,并得到评委老师认可。
二、而存在的问题和教训
相较于其他部分班级的实验成果,我们的白色沉淀存在时间较短,并很快变质。诚然缺少充分的准备时间占一部分原因,但未对具体实验情况进行足够充分的考虑,也是我们的问题,或许对于氧气的影响应采取多种防范措施,而不是单一准备。
总之,在这次科技节的参与过程中,我们展示了自己的实力,希望在今后的实验过程中能得到水平的进一步提升。
——高一10班 董秋奕 刘沁阳
一个月的努力终于有了喜人的回报。在周三晚上的这场比赛中,我们凭着速度与质量拿到了第一名。看着试管中那熟悉的白色沉淀,我们自信地笑了。虽然我们在比赛时看起来十分轻松,但是这背后所付出的努力与思考是绝对不少的。
刚开始准备比赛的时候,我们经过简单的理论分析和实验操作,敲定了第一个方案,也是最成熟的一个方案:我们在试管中先加入热的稀硫酸与铁丝,随后加上液体石蜡进行液封。待铁丝被部分溶解时,我们再加入刚配好的热饱和氢氧化钠溶液。此处的滴加方法是关键:用滴管吸取氢氧化钠溶液,伸到液体石蜡层进行滴加,密度较大的氢氧化钠热饱和溶液会在液体石蜡的包裹下像一艘艘潜水艇一样沉到水层底部,然后石蜡层破裂,氢氧化钠与底层溶液反应。由于酸碱中和热的放出,体系的温度会升高,溶解氧会析出。到底层溶液的pH值达到一定程度时,能够观察到在试管底部有白色絮状物产生,同时在絮状物上方有灰绿色的一层絮状物。我们经过观察与取样分析,猜想白色絮状物就是氢氧化亚铁,而那层灰绿色是一层氧化物保护膜。我们重复做了几次试验,都基本上与上文所描述的一致,正当我们以为我们已经大功告成的时候,我们发现了蹊跷之处:当我们取出白色沉淀放进烧杯时,它在空气中居然不被氧化!我们又向白色沉淀中加了过量酸,用过氧化氢溶液进行氧化,再滴加了硫氰酸钾,溶液变成了熟悉的血红色——没错,白色沉淀里是有铁元素,但是绝不是氢氧化亚铁。经过了对资料与书本的查阅以及分析推理后,我们猜想白色沉淀应该是铁的复杂羟基配合物和析出的氢氧化钠的混合物。
由于这个方案花了我们非常多的时间,当确认该方案不可行时,我们感到了十足的失望与压迫感,甚至一度想要用此法蒙混过关。但是我们觉得这么做素质过于差劲,于是我们又在剩下时间里尝试了用非水溶剂和一些强还原剂加入体系防氧化的方法,结果都以失败告终——要么就是形成了我们都不知道成分的复杂螯合物,要么就是沉淀一制出来就是灰绿色的。最后我们重新调整思路,准备从最原始、最简单的方法入手——用“土法”制氢氧化亚铁,这个方案看上去平淡无奇,连初中生都能把它讲的很明白。我们用热饱和氯化钠—硫酸亚铁溶液作为反应体系来降低氧的溶解度,同样用液体石蜡液封。接着用滴管在试管底部加入刚刚结束沸腾的氢氧化钾溶液,结果真的有白色沉淀像窗外的春花一样,在滴管口周围缓缓绽放了出来。我们感到十分欣慰与喜悦,虽然白色沉淀很快被氧化了,但是我们知道制出能相对长时间保存的白色沉淀只是时间问题。在多次的练习与操作上微小的改进后,我们已经能保证每一次都能制出能保持九十分钟以上的氢氧化亚铁白色沉淀了。
经过这次与溶解氧的战争,我们在喜悦之余,更多的是感受到了科学探究过程中的困难与乐趣,以及一丝不苟,寻求真理的谨严精神。另外,我们也对一直对我们小组支持有加的同学、老师以及实验员表示诚挚的感激,你们的帮助对于我们的成功是必不可少的,希望你们也能分享到这份成功的喜悦。对于在比赛中没有成功制出氢氧化亚铁沉淀的小组,我们想说,科学探究的路并不是一帆风顺的,不仅需要十足的努力,而且有的时候也很看运气。这次虽然没有成功,也许下一次,你们也能在比赛中绽放出自己的光彩。
——高一11班 陈泽宇