陳輝

摘 要：碘是維持人體生命活動(dòng)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(jī)體甲狀腺激素的合成，而患上甲狀腺腫大，嚴(yán)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)人員自主研究分析方式獲得結(jié)論，整個(gè)過程中教師僅起到引導(dǎo)作用.

實(shí)驗(yàn)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(gè)很好的探究學(xué)習(xí)活動(dòng)素材，因此，以“碘鹽中碘元素的檢驗(yàn)”為課題開始實(shí)驗(yàn).

二、課題準(zhǔn)備活動(dòng)

通過查詢資料獲得實(shí)驗(yàn)研究的具體方向，并向?qū)嶒?yàn)室同事請教相關(guān)問題，做好準(zhǔn)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(shí)際中使用時(shí)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(shí)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(shí)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(dá)到90%以上;選擇涼拌菜的話，可以完全利用其中含有的碘.

準(zhǔn)備好碘鹽后開始進(jìn)行溶液配制，準(zhǔn)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(jìn)行均勻攪拌，靜置一段時(shí)間后選擇清液備用.

KIO3中碘元素為+5價(jià)，是碘元素的較高價(jià)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(yàn).

三、研究課題實(shí)施

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

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解碘鹽中碘元素的檢驗(yàn).

2.實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(yàn).

（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(yàn).

說明：設(shè)計(jì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的在于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較，確定最佳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.

4.實(shí)驗(yàn)觀察和分析

實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3均有明顯的藍(lán)色現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)4的現(xiàn)象沒有前面3個(gè)實(shí)驗(yàn)明顯.

四、結(jié)論與原因

將預(yù)期結(jié)果與實(shí)驗(yàn)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(yàn)碘鹽中的碘元素.為了使檢驗(yàn)工作可以在家庭或商店進(jìn)行現(xiàn)場操作，可將試劑改為醋酸和KI-淀粉試紙.

實(shí)驗(yàn)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(rèn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)效果較差.通過多次實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室的淀粉溶液存放時(shí)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(lán)色，甚至是紫紅色，這與實(shí)驗(yàn)人員課本中學(xué)到的碘遇淀粉顯藍(lán)色有一定的不同.

（2）實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的化學(xué)藥品，其標(biāo)簽上并沒有標(biāo)明化學(xué)純、分析純，而是一般的工業(yè)用品，純度不夠.

4.實(shí)驗(yàn)安全

部分實(shí)驗(yàn)人員缺少安全防護(hù)意識，覺得化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)缺少必要安全防護(hù)，但實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體，強(qiáng)酸性煙霧刺激呼吸道，還會經(jīng)過表皮進(jìn)入到血液中.要重視實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(shí)選擇通風(fēng)環(huán)境完成整體操作;配置相關(guān)溶液時(shí)，整個(gè)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(shí)驗(yàn)人員;強(qiáng)酸稀釋時(shí)，需要將強(qiáng)酸慢慢倒入到水中，杜絕將水倒入強(qiáng)酸這種反向操作，倒入時(shí)利用攪拌棒持續(xù)攪拌.當(dāng)強(qiáng)酸滴灑在桌面時(shí)，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(jìn)行清掃.

到這里本節(jié)課內(nèi)容已經(jīng)結(jié)束，但大部分實(shí)驗(yàn)人員依然沉浸在自主探究、獲得勝利的喜悅中，實(shí)驗(yàn)人員完全沉浸在化學(xué)知識學(xué)習(xí)過程中，詢問實(shí)驗(yàn)人員，很多實(shí)驗(yàn)人員都表達(dá)：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(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師要考慮實(shí)驗(yàn)人員的喜好，選擇合適的切入點(diǎn)，保證課堂教學(xué)質(zhì)量與效率.

同時(shí)，實(shí)驗(yàn)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(yàn)碘的存在？等，教師可以布置相關(guān)研究性作業(yè)，要求實(shí)驗(yàn)人員利用課余時(shí)間進(jìn)行研究，并互相交流、分析，達(dá)成提升實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)人員的“知、智、情”的基點(diǎn)，就能更有效，更有序的發(fā)展實(shí)驗(yàn)人員的綜合素質(zhì).

參考文獻(xiàn)：

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[責(zé)任編輯：季春陽]