付立遠(yuǎn)
【摘要】人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《化學(xué).必修1》中丁達(dá)爾現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)操作比較復(fù)雜;“停止加熱”這一環(huán)節(jié)比較難以控制;此外,作為課堂演示實(shí)驗(yàn)確實(shí)很浪費(fèi)時(shí)間。為了避開(kāi)以上缺點(diǎn),于是在實(shí)驗(yàn)原料的選取方面做了研究和替換,而改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便、過(guò)程容易調(diào)控且節(jié)約演示教學(xué)的時(shí)間。
【關(guān)鍵詞】丁達(dá)爾現(xiàn)象實(shí)驗(yàn) 膠體 研究 改進(jìn)
一、引言
人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《化學(xué).必修1》第二章第一節(jié)中《丁達(dá)爾現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)》(在教材第22至23頁(yè))的實(shí)驗(yàn)操作目的是利用光束透過(guò)膠體時(shí)出現(xiàn)的丁達(dá)爾效應(yīng)來(lái)區(qū)分溶液和膠體,這是一個(gè)讓學(xué)生如何區(qū)別溶液和膠體的方法。
教材實(shí)驗(yàn)的第一步為“取三個(gè)小燒杯,分別加入25mL 的蒸餾水、25mL硫酸銅溶液和25mL泥水。將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰,向沸水中逐滴加入1-2mL氯化鐵飽和溶液。繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱。觀察得到的氫氧化鐵膠體,并與硫酸銅溶液和泥水比較。” 在這個(gè)步驟中選用氫氧化鐵膠體作為實(shí)驗(yàn)原料很多學(xué)生對(duì)此爭(zhēng)議不斷。
氫氧化鐵膠體的制備過(guò)程涉及到加熱裝置的組裝(很麻煩),控制氯化鐵飽和溶液的滴加(加多加少都不行)以及嚴(yán)格調(diào)控停止加熱的時(shí)間(因?yàn)榧訜徇^(guò)度會(huì)導(dǎo)致氫氧化鐵膠體沉聚,沉聚了就不是膠體,也就不能做丁達(dá)爾現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)了)等步驟??傊陨喜襟E有如下缺點(diǎn):
(1)操作比較復(fù)雜;
(2)“停止加熱”這一環(huán)節(jié)比較難以控制;
(3)作為課堂演示實(shí)驗(yàn)確實(shí)很浪費(fèi)時(shí)間。
為了避開(kāi)以上缺點(diǎn),于是我在實(shí)驗(yàn)原料的選取方面做了研究和替換。
二、實(shí)驗(yàn)原料的優(yōu)化選擇研究
1.原料選擇思路
以操作簡(jiǎn)便、過(guò)程容易調(diào)控和節(jié)約時(shí)間 為原則進(jìn)行選擇實(shí)驗(yàn)原料來(lái)替換氫氧化鐵膠體。
原料及其優(yōu)化選擇
滿足原則的原料有豆?jié){、牛奶和雞蛋清,現(xiàn)在將三者作為實(shí)驗(yàn)原料進(jìn)行丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)分別觀察豆?jié){、牛奶和雞蛋清的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(2)實(shí)驗(yàn)原理:丁達(dá)爾效應(yīng)
(3)原料及器材
原料:豆?jié){、牛奶和雞蛋清等
器材:燒杯、激光筆、照相機(jī)等
(4)實(shí)驗(yàn)步驟
①取三個(gè)小燒杯,分別加入25mL 的豆?jié){、25mL牛奶和25mL雞蛋清。
②在暗室里面用激光筆分別對(duì)豆?jié){、牛奶和雞蛋清進(jìn)行照射。
③在與光束垂直的方向進(jìn)行觀察,并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(5)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,豆?jié){和牛奶的丁達(dá)爾現(xiàn)象不是很明顯,而雞蛋清的實(shí)驗(yàn)效果很好。實(shí)驗(yàn)時(shí)豆?jié){需要現(xiàn)磨加工的、牛奶也需要鮮牛奶,但是課堂演示實(shí)驗(yàn)要求原料易取易得,所以不考慮豆?jié){和牛奶作為實(shí)驗(yàn)的理想原料。而雞蛋清的采集就是磕破即得,較為方便,所以選擇雞蛋清作為替換氫氧化鐵膠體實(shí)驗(yàn)的理想原料。
三、以雞蛋清作為膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)原理
光束通過(guò)雞蛋清膠體時(shí)會(huì)產(chǎn)生一條光亮的“通路”。
2.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)取兩個(gè)小燒杯,分別加入25mL氯化鈉溶液(選擇此溶液的原因是生活中易取易得)和25mL雞蛋清。
(2)把盛有氯化鈉溶液和雞蛋清的燒杯置于暗處,分別用激光筆照射燒杯中的液體,在光束垂直的方向觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
3. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
當(dāng)光束通過(guò)雞蛋清時(shí)候,可以看到一條光亮的“通路”,而光束通過(guò)氯化鈉溶液時(shí)看不到此現(xiàn)象。通過(guò)此方法來(lái)區(qū)別膠體和溶液。
四、結(jié)論
在教材上的實(shí)驗(yàn)操作比較復(fù)雜;“停止加熱”這一環(huán)節(jié)比較難以控制;此外,作為課堂演示實(shí)驗(yàn)確實(shí)很浪費(fèi)時(shí)間。而改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便、過(guò)程容易調(diào)控且節(jié)約演示教學(xué)的時(shí)間。
【參考文獻(xiàn)】
[1]宋心琦.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《化學(xué)(必修1)》.人民教育出版社,2005:22-23
[2]蔣曉乾.丁達(dá)爾現(xiàn)象系列創(chuàng)新實(shí)驗(yàn).化學(xué)教育,2015(7):68
[3]陳浩漫等.丁達(dá)爾效應(yīng)生活化改進(jìn).實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器,2015(10):28
[4]陳燕海.丁達(dá)爾效應(yīng)家庭實(shí)驗(yàn)方案.化學(xué)教學(xué),2014(4):43-44
[5]馬清惠.環(huán)保型、便攜式丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2014(8):56