[關(guān)鍵詞]酸雨 緩沖能力 探究活動(dòng)

探究活動(dòng)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究和探索精神十分必要。本文是一個(gè)以環(huán)境問(wèn)題為背景的探究活動(dòng)，活動(dòng)的目的是通過(guò)活動(dòng)使學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)以促進(jìn)學(xué)生環(huán)保意識(shí)的提高。

一、提出問(wèn)題：

一般自然降水的PH約為5.6，顯酸性，因?yàn)榭諝庵泻猩倭康腃O₂，它能夠溶解在雨水中同時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：

CO₂＋ H₂O→H₂CO₃ ， H₂CO₃→H+ +HCO₃-

但是當(dāng)空氣中含有其他的酸性氣體(SO2、NO2)時(shí)會(huì)使降雨的PH值明顯降低，在濟(jì)寧地區(qū)煤炭資源充足，火力發(fā)電廠多，空氣污染比較嚴(yán)重，降雨的PH達(dá)到3，甚至更低，按說(shuō)在這樣的酸性環(huán)境下水生物是難以生存的，但是北湖的水生物并沒(méi)有完全滅絕，這到底是什么原因呢？

二、提出假設(shè)：

⑴水體本身具有緩沖能力，能夠中和酸雨的酸性。

⑵水生物本身具有適應(yīng)性，能夠適應(yīng)PH≦3的環(huán)境并長(zhǎng)期生存。

⑶北湖底部是以石灰石為底，石灰石能夠和H₂SO₄發(fā)生如下反應(yīng)：

H₂SO₄ + CaCO₃ ＝ CaSO₄ + H₂O + CO₂↑

⑷北湖中有堿性物質(zhì)能夠中和酸雨中的H+，因此PH變化不大，能夠保證水生動(dòng)物的生存條件。

三、實(shí)驗(yàn)材料：

適量湖水、 3條小蝦、 市售白醋、 PH試紙 、1000ml燒杯3個(gè)、試管 、粉筆灰、大理石 、量筒 、蒸餾 水、小調(diào)羹、玻璃棒。

四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

⑴取3個(gè)燒杯依次加入湖水250ml，粉筆灰、大理石(要保證固體物質(zhì)鋪滿燒杯底部)。再分別向另外兩個(gè)燒杯中加入250ml左右的湖水，并在各個(gè)燒杯貼上對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽編號(hào)1、2、3。

⑵用一個(gè)干凈的小調(diào)羹或用一根玻璃棒攪拌1min左右，然后讓其自然沉淀，待其澄清后，盛取一調(diào)羹上層清夜約5ml左右，倒入貼有對(duì)應(yīng)標(biāo)簽的試管中，試管標(biāo)簽與燒杯標(biāo)簽一致)，用PH試紙測(cè)試溶液PH值，并與比色卡對(duì)照記錄下對(duì)應(yīng)溶液的PH，然后用蒸餾水洗凈試管。

⑶向3只燒杯中各加入10ml左右的白醋約四調(diào)羹，用一個(gè)干凈的小調(diào)羹或用一根玻璃棒進(jìn)行攪拌1min左右，讓其自然沉淀，靜置約24小時(shí)左右。后盛取兩調(diào)羹上層清液約5ml左右倒入貼有對(duì)應(yīng)標(biāo)簽的試管中，然后重復(fù)步驟⑵的操作。

⑷在3個(gè)燒杯中各放一條小蝦，記錄小蝦存活的時(shí)間。

五、實(shí)驗(yàn)記錄：

樣品編號(hào)：1 2 3

PH﹙未加酸﹚：5.0 6.0 5.0

PH﹙加酸﹚：3.0 4.0 4.0

存活時(shí)間：2h 3h未死亡 3h未死亡

注：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將存活的小蝦放回北湖水中。

六、實(shí)驗(yàn)分析：

⑴加酸之前3個(gè)燒杯中PH5-6符合水生物生存的基本條件，放粉筆灰的燒杯中溶液的PH為6說(shuō)明粉筆灰具有堿性能夠中和北湖水中的H+。

⑵在加酸之后溶液第一個(gè)燒杯中的PH值達(dá)到3.0，驗(yàn)證了假設(shè)⑴不成立，說(shuō)明了水體本身沒(méi)有緩沖能力，無(wú)法中和酸雨的酸性，而其他的燒杯中PH不如第一個(gè)大，說(shuō)明以CaCO₃為底的北湖對(duì)酸雨具有緩沖能力，進(jìn)而驗(yàn)證了假設(shè)⑶，還說(shuō)明了北湖水中有堿性物質(zhì)能夠中和酸雨中的H+，對(duì)酸雨具有緩沖能力，進(jìn)而驗(yàn)證了假設(shè)⑷。

⑶從小蝦的存活時(shí)間看在第一個(gè)燒杯中生存的時(shí)間最短，驗(yàn)證了假設(shè)⑵的不成立，說(shuō)明水生物無(wú)法在PH為3的環(huán)境下長(zhǎng)期生存。

反思：

1.將探究性實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于化學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中，能很好地培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題的能力和綜合實(shí)踐能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，對(duì)學(xué)生的化學(xué)學(xué)業(yè)成績(jī)產(chǎn)生一定的影響。

2.在活動(dòng)中也存在一些問(wèn)題，如比較耗時(shí)耗材，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力要求較高，教師要有很好的專業(yè)素養(yǎng)，學(xué)校要為學(xué)生活動(dòng)提供很好的后勤保障等。

3.在本實(shí)驗(yàn)中我們采取PH來(lái)測(cè)定溶液的PH，能否采用合適的酸堿指示劑來(lái)定性的描述溶液的PH？各個(gè)燒杯中又發(fā)生什么反應(yīng)？

4.本實(shí)驗(yàn)對(duì)酸雨降入北湖中是成功的，但是又存在那些不足之處？

(作者單位：山東濟(jì)寧市任城區(qū)職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校)