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        對石蕊溶液遇氫氧化鈉溶液、石灰水變藍色的實驗探究

        2012-10-09 08:49:28姜跟華陳衛(wèi)紅
        化學教與學 2012年5期
        關(guān)鍵詞:探究實驗方法

        姜跟華 陳衛(wèi)紅

        (江陰市臨港新城實驗學校 江蘇 江陰 214400)

        一、問題的提出

        人民教育出版社出版的《義務教育課程標準實驗教科書·化學·九年級·下冊》第十單元課題一(第48頁和49頁)【實驗10-1】中,提出將紫色石蕊溶液分別滴加到食醋、鹽酸、石灰水和氫氧化鈉溶液中,希望通過引導學生對實驗現(xiàn)象的觀察來得出結(jié)論:紫色石蕊溶液遇到酸性溶液變成紅色,遇堿性溶液變成藍色。筆者在實驗教學中發(fā)現(xiàn)“石蕊試液遇酸變紅”現(xiàn)象非常明顯,但是沒有一次成功地看到“石蕊溶液遇氫氧化鈉溶液、石灰水變藍色”的現(xiàn)象。為了完成教學任務,多年來筆者只好以種種理由搪塞學生,或干脆就不做這個實驗,只告訴學生“石蕊溶液遇堿性溶液變藍色”這個結(jié)論,這種空口說白話的行為,久而久之就成了筆者的心病。近來筆者與揚州大學化學化工學院吳星教授就這個問題進行了交流,在吳教授的啟發(fā)下筆者做了大量的實驗,有了一點成果與各位讀者共享。

        二、查閱資料

        經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn):石蕊溶液的配方有不下十種,而且有的配制方法相當復雜。筆者采用比較典型的五種石蕊溶液配方做探究實驗。它們是:

        方法1:①在250mL燒杯中注入150mL左右的蒸餾水,加入半藥匙石蕊粉末,微熱至50℃~60℃,攪動加速溶解成深藍紫色石蕊溶液(原液),備用。②試管里注入1/2體積的蒸餾水,通入CO2制成飽和CO2水溶液(H2CO3),備用。③在不斷振蕩的條件下,在藍紫色石蕊原液中逐滴加入飽和CO2水溶液,直至溶液由藍紫色變成純正的紫色(參見初三化學下冊48頁圖),即成。調(diào)配紫色石蕊液,還可以用極稀的乙酸來代替飽和CO2水溶液(但不要用 H2SO4、HCl等強酸)。

        方法2:在500mL水中加入10g粉碎了的石蕊,煮沸5分鐘,靜置后過濾,將所得溶液存放在試劑瓶中。

        方法3:取石蕊粉末10g,加乙醇40mL,回流煮沸1小時,靜置,傾去上層清液,再用同一方法處理2次,每次用乙醇30mL,殘渣用水10mL洗滌,傾去洗液,再加水50mL煮沸,放冷,過濾,加適量氫氧化鈉稀溶液調(diào)至紫色即得。

        方法4:1g石蕊溶于50mL水中,靜置一晝夜后過濾。在濾液中加30mL 95%乙醇,再加水稀釋至100mL。

        方法5:向5g石蕊中加入95%熱酒精500mL充分振蕩后靜置一晝夜,然后傾去紅色浸出液 (酒精可回收)。向存留的石蕊固體中加入500mL純水,煮沸后靜置一晝夜后過濾,保留濾液,再向濾渣中加入200mL純水,煮沸后過濾,棄去濾渣。將兩次濾液混合,水浴蒸發(fā)濃縮至向100mL水中加入三滴濃縮液即能明顯著色為止。

        三、實驗探究

        1.探究實驗1

        (1)筆者首先根據(jù)不同配制方法配制石蕊溶液備用,然后稱取不同質(zhì)量的氫氧化鈉分別加入20g水中,攪拌溶解。

        (2)分別取不同質(zhì)量比的氫氧化鈉溶液,分別滴加3滴用不同方法配制的石蕊溶液。

        (3)觀察現(xiàn)象(為了能準確地描述現(xiàn)象,避免自己主觀判斷,筆者請多位非化學教師和學生來觀察同一實驗現(xiàn)象)?,F(xiàn)象如表1。

        表1

        2.探究實驗2

        新制石灰水,分別取樣,滴加石蕊,觀察現(xiàn)象

        表2

        既然目前“石灰水使石蕊溶液變藍色”是“皇帝的新裝”,那能否尋求另一種堿來代替石灰水呢?為此筆者想到了初中化學中常見的堿——氫氧化鉀,為此筆者進行了探究實驗3。

        3.探究實驗3

        配制飽和的氫氧化鉀溶液,分別取樣,分別滴加3滴石蕊溶液,觀察實驗現(xiàn)象。

        表3

        四、實驗結(jié)論

        1.用飽和氫氧化鈉溶液能使石蕊溶液顯藍色;

        2.“石蕊遇石灰水變藍色”理論與實際不符;改變石蕊配制方法也不能使實驗成功;

        3.用不同方法所配得的石蕊溶液,它們的實驗效果都差不多,沒有什么本質(zhì)的區(qū)別。

        五、建議

        1.將人教版九年級下冊化學48頁的【實驗10-1】中石灰水換成飽和氫氧化鉀溶液,這樣現(xiàn)象非常清晰,便于學生對實驗現(xiàn)象的觀察,結(jié)論的歸納總結(jié);

        2.讓學生觀察溶液顏色時,用一張白紙放在試管后面作襯托,學生會觀察得更明顯;

        3.配制的石蕊溶液最好過濾除去雜質(zhì),避免對實驗現(xiàn)象的干擾。

        [此論文的完成得到了揚州大學化工學院吳星教授、筆者所在單位同事和學生的幫助,在此深表感謝?。?/p>

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