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        有關(guān)碘鹽中碘元素檢驗的研究性學(xué)習(xí)活動

        2020-09-10 09:23:42陳輝
        關(guān)鍵詞:碘鹽研究性學(xué)習(xí)高中化學(xué)

        陳輝

        摘 要:碘是維持人體生命活動不可缺少的微量元素之一.人若碘的攝入量不足,會影響到有機體甲狀腺激素的合成,而患上甲狀腺腫大,嚴重者會導(dǎo)致發(fā)育不全,智力低下.通常所說的碘鹽是在食鹽中加入適量的碘酸鉀(碘酸鉀含量為0.02‰).介紹了用比較簡易的方法來確定是否是真正的加碘食鹽.

        關(guān)鍵詞:研究性學(xué)習(xí);碘鹽;高中化學(xué)

        一、提出研究課題

        課程領(lǐng)域研究中研究性學(xué)習(xí)一直是具有特色的領(lǐng)域,新課程改革背景下已成為我國基礎(chǔ)教育的組成部分,也是我國新課改的最大特點之一.研究性學(xué)習(xí)作為一種學(xué)習(xí)方式,通過引導(dǎo)實驗人員自主研究分析方式獲得結(jié)論,整個過程中教師僅起到引導(dǎo)作用.

        實驗人員對碘鹽中到底有沒有碘,表現(xiàn)出濃厚的興趣,充滿了好奇,這些好奇是教學(xué)創(chuàng)新的原因,也是開展科學(xué)探究的基礎(chǔ).這顯然是一個很好的探究學(xué)習(xí)活動素材,因此,以“碘鹽中碘元素的檢驗”為課題開始實驗.

        二、課題準備活動

        通過查詢資料獲得實驗研究的具體方向,并向?qū)嶒炇彝抡埥滔嚓P(guān)問題,做好準備工作.

        市場上出售的碘鹽是在食鹽中加入適量的碘酸鉀(KIO3),原材料可以選擇市面上的食鹽.含有碘酸鉀的食鹽容易出現(xiàn)揮發(fā)情況,實際中使用時要避免高溫環(huán)境.相關(guān)研究結(jié)果表明:如果放入碘鹽時選擇炒菜爆鍋階段,碘使用率10%不到;炒菜中間階段加入碘酸鹽,此時碘的使用率可以提升到60%;如果完成炒菜在放入碘酸鹽,使用率達到90%以上;選擇涼拌菜的話,可以完全利用其中含有的碘.

        準備好碘鹽后開始進行溶液配制,準備好500mL的燒杯,向其中倒入500g食用碘鹽,隨后加入蒸餾水以沒過食鹽晶體為佳,并利用玻璃棒進行均勻攪拌,靜置一段時間后選擇清液備用.

        KIO3中碘元素為+5價,是碘元素的較高價態(tài),所以KIO3具有氧化性,根據(jù)反應(yīng)KIO3+5KI +3H2SO43I2+3K2SO4+3H2O,可向其中加入1-3滴KI溶液來檢驗.

        三、研究課題實施

        為了保證實驗結(jié)果的真實性與科學(xué)性,課題研究時選擇分組與集體共行對比方法.

        1.實驗?zāi)康?/p>

        了解碘鹽中碘元素的檢驗.

        2.實驗用品

        試管,燒杯,玻璃棒,玻璃片,膠頭滴管,鑷子,碘鹽,KI溶液,KI-淀粉試紙,稀硫酸,淀粉溶液,醋酸,苯,蒸餾水

        3.實驗設(shè)計和操作

        (1)取KIO3溶液少量,再加KI溶液和稀硫酸少量,然后加幾滴淀粉溶液.

        (2)取碘鹽少量,加水溶解,再加KI溶液和稀硫酸少量,然后加幾滴淀粉溶液.

        (3)取黃豆大小的一小堆碘鹽置于玻璃片上,加一滴稀硫酸,然后用KI-淀粉試紙檢驗.

        (4)取黃豆大小的一小堆碘鹽置于玻璃片上,加一滴醋酸,然后用KI-淀粉試紙檢驗.

        說明:設(shè)計多個實驗的目的在于進行實驗比較,確定最佳的實驗結(jié)果.

        4.實驗觀察和分析

        實驗1 實驗2和實驗3均有明顯的藍色現(xiàn)象,實驗4的現(xiàn)象沒有前面3個實驗明顯.

        四、結(jié)論與原因

        將預(yù)期結(jié)果與實驗結(jié)果相比較,可以做出結(jié)論:可以利用KIO3的氧化性來檢驗碘鹽中的碘元素.為了使檢驗工作可以在家庭或商店進行現(xiàn)場操作,可將試劑改為醋酸和KI-淀粉試紙.

        實驗中,發(fā)現(xiàn)碘的淀粉溶液呈紫紅色,如果用苯萃取呈黃色.兩者存在一定的差異,經(jīng)過組員的認真探討和研究,找到了一些可能存在的原因,從選材角度,選水溶液角度,配方角度進行分析,其結(jié)果如下:

        1.選材角度

        由于碘鹽中KIO3的含量只有0.2‰,水多則濃度過小,會導(dǎo)致實驗效果較差.通過多次實驗,以500mL燒杯中加入500g碘鹽并加水至350mL或400mL刻度線為宜,水盡量不可多加.

        2.選水溶液角度

        實驗室蒸餾水的儲量不足,故用自來水代替蒸餾水,但自來水中含有Fe2+、Mg2+、Ca2+等雜質(zhì),對實驗有一定的干擾.如Fe2+,根據(jù):Fe3+ +e-Fe2+,E=0.77 V;2IO-3+12H++10e-I2+6H2O,E=1.19 V.顯然Fe2+與IO3-也可發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成I2.

        3.配方角度

        (1)實驗室的淀粉溶液存放時間較長,淀粉水溶液會緩慢的水解,其產(chǎn)物為糊精等,糊精與I2作用顯紅色,因此久置的淀粉溶液會降低反應(yīng)的靈敏度,而且反應(yīng)呈藍色,甚至是紫紅色,這與實驗人員課本中學(xué)到的碘遇淀粉顯藍色有一定的不同.

        (2)實驗室內(nèi)的化學(xué)藥品,其標簽上并沒有標明化學(xué)純、分析純,而是一般的工業(yè)用品,純度不夠.

        4.實驗安全

        部分實驗人員缺少安全防護意識,覺得化學(xué)實驗時所用到的試劑都是安全的,不會對自己造成傷害,具體操作時缺少必要安全防護,但實際中這種違規(guī)操作可能產(chǎn)生有毒氣體、有害物質(zhì)等,直接威脅到實驗人員生命安全.部分藥物試劑能通過呼吸、接觸等入侵人體,特別是實驗中產(chǎn)生的氣體,強酸性煙霧刺激呼吸道,還會經(jīng)過表皮進入到血液中.要重視實驗廢棄、廢渣等處理,避免出現(xiàn)不經(jīng)處理就排向空氣的情況.

        如,試劑瓶蓋打開時,要明確室溫,確定這些試劑能否在常溫情況下打開.可以的話將試劑瓶口對著空地,條件允許時選擇通風(fēng)環(huán)境完成整體操作;配置相關(guān)溶液時,整個配置過程要在燒杯中完成,不能選擇量筒配置,后者容易在受熱環(huán)境下破碎,直接傷害到實驗人員;強酸稀釋時,需要將強酸慢慢倒入到水中,杜絕將水倒入強酸這種反向操作,倒入時利用攪拌棒持續(xù)攪拌.當強酸滴灑在桌面時,要帶著手套利用抹布清理,如果滴灑量過大,選擇普通沙土吸收并進行清掃.

        到這里本節(jié)課內(nèi)容已經(jīng)結(jié)束,但大部分實驗人員依然沉浸在自主探究、獲得勝利的喜悅中,實驗人員完全沉浸在化學(xué)知識學(xué)習(xí)過程中,詢問實驗人員,很多實驗人員都表達:這節(jié)課過得好快、老師講的真好、我知道了一些生活常識.在進行教學(xué)設(shè)計時,教師要考慮實驗人員的喜好,選擇合適的切入點,保證課堂教學(xué)質(zhì)量與效率.

        同時,實驗人員在聽完這趟課后又產(chǎn)生新的疑問:市場上碘鹽中真的有碘嗎?如何利用簡單方式檢驗碘的存在?等,教師可以布置相關(guān)研究性作業(yè),要求實驗人員利用課余時間進行研究,并互相交流、分析,達成提升實驗人員化學(xué)素養(yǎng)的目的.因此,研究性課題如果能立足于實驗人員的“知、智、情”的基點,就能更有效,更有序的發(fā)展實驗人員的綜合素質(zhì).

        參考文獻:

        [1]厲明鋼.高中化學(xué)實驗教學(xué)方法的思考[J].高中數(shù)理化,2015(18):56.

        [2]張彩麗.《探究碘鹽中碘的存在形式》教學(xué)設(shè)計[J].考試周刊,2009(40):184-185.

        [責任編輯:季春陽]

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