课内开展研究性学习一例——过氧化钠与水反应后的溶液滴加酚酞试液产生异常现象的探究,本文主要内容关键词为:酚酞论文,过氧化论文,溶液论文,一例论文,研究性学习论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
1 问题情景
[老师]同学们,我们学习了过氧化钠与水的反应,生成物是什么?
[学生]生成物是NaOH和O[,2]
[老师]往所得的溶液中滴加几滴酚酞试液,将会看到什么现象?
[学生]溶液变红。
[老师]大家做一做实验并仔细观察现象。
[学生]先变红,然后褪色。
[老师]变红(正常现象)后的溶液为什么会褪色(异常现象)?
2 作出猜想
分成几个小组,共同讨论。
[老师]同学们要勤于思考、敢于猜想。爱因斯坦曾说:“提出问题比解决问题更重要”。可以从反应过程所涉及到的因素,如所用到的仪器、药品、条件(外界)、生成物等方面来考虑。
通过充分的讨论,学生作出如下各种猜想:
[猜想一]有可能是我们所用的试管不干净,管壁上沾有的杂质产生影响,使红色褪去;
(另一位学生马上站起来反驳:不可能吧!难道大家所用的试管都是不干净的吗?)
[老师]说得有道理,不过我们不能轻易地放弃每一种猜想,还是以实验来证明为好。那你认为是什么原因引起红色褪去呢?
这位学生接着作出猜想二:
[猜想二]在空气中易变质,有可能是我们所用的过氧化钠部分变质后引起;
紧接着有几位学生作出猜想三、四、五、六:
[猜想三]手模试管感觉到很热,该反应放热,有可能是溶液的温度较高,使红色褪去;
[猜想四]有可能是酚酞变红后,被生成的氧气氧化;
[猜想五]有可能是生成物氢氧化钠浓度的影响;
(又有一位学生马上站起来反驳:不可能吧!因为中学化学课本上讲过,酚酞试液遇酸溶液不变色。遇碱溶液变红色。提出猜想的同学则说:课本上说的不一定都全对嘛,以前我作过往NaOH溶液中滴加酚酞试液时,也曾经出现过这种现象:酚酞变红后又褪色。)
[老师]说得很好!大家给点掌声鼓励。我们就应该有这种不唯书本、不唯教材、敢于批判的精神。
[猜想六]我们学过了褪色有可能是被强氧化性的物质漂白,过氧化钠与水反应还可能产生强氧化性的物质(如生成),具有漂白作用;
(紧接着有一位学生马上站起来反驳:与H[,2]O反应不是只生成NaOH和O[,2]吗?你根据什么现象说明有生成呢?提出猜想的同学则说:如果我们仔细地观察,与H[,2]O反应后所得到的溶液,会发现溶液中还是不断有许多小气泡生成,所以我怀疑是生成的分解产生的,可以通过加催化剂,并检验生成的气体来证明。)
[老师]还有别的猜想吗?如果想到,可再提出来。同学们先设计方案解决前面提出的各种猜想。
3 设计方案
[方案一]将试管洗涤干净;
[方案二](有同学问:老师,有没有未开过盖的?)用未开过盖的分析纯作实验;
[方案三]用冷却后的溶液作实验;
[说明]由于无法得到稳定的酚酞红色溶液,所以对猜想四、六学生不能马上设计出方案。不过作了方案五的实验后,学生自然就能设计出解决猜想四、六的方案。
[方案五]用不同浓度的NaOH溶液作对比实验:①5mol/LNaOH;②1mol/LNaOH;③0.01moL/LNaOH。
[方案四]往0.01mol/LNaOH溶液中,滴加2滴酚酞试液,变红色且较长时间不褪色,制备氧气通入红色溶液中。
[方案六]1、往过氧化钠与水反应后所得的溶液中加少许,用带有火星的木条伸入试管内。
2、往0.01mol/L NaOH溶液中,滴加2滴酚酞试液,变红色且较长时间不褪色,然后加入;
4 实验探究
[实验一]用去污粉、自来水、蒸馏水将试管洗干净,加一小药匙固体,加2mL蒸馏水,滴加2滴酚酞。现象:变红,振荡后仍褪色。
[初步结论]不是试管不干净的原因。
[实验二]用未开过盖的一小药匙固体,加2mL蒸馏水,滴加2滴酚酞。现象:变红,振荡后仍褪色。
[初步结论]不是药品变质的原因。
[实验三]往试管中加一小药匙,固体,加2mL蒸馏水,然后浸入装有冷水的烧杯中,冷却后滴加2滴酚酞。现象:变红,振荡后仍褪色。
[初步结论]不是温度产生影响。
[实验四]在不同浓度的NaOH溶液中,滴加酚酞后,观察现象。(保留溶液)
[初步结论]酚酞在稀碱性溶液中才稳定显红色,在浓碱溶液中显红色后又褪色。
[实验五]往试管中加0.01moL/LNaOH溶液3mL,滴加2滴酚酞试液,变红色且较长时间不褪色,然后用KClO[,3],和混合并加热,将产生的O[,2]通入红色溶液中。现象:溶液的红色较长时间不褪色。
[初步结论]生成的O[,2]不影响。
[实验六]1、往试管中加一小药匙固体,加2mL蒸馏水,过一会儿,加少许,用带火星的木条伸入试管内。现象:又产生大量的气体,使带有火星的木条复燃。
[初步结论]证明有强氧化性的H[,2]O[,2]生成。
2、往试管中加0.01moL/LNaOH溶液3mL,滴加2滴酚酞试液,变红色且较长时间不褪色,然后加入2mL,振荡。现象:红色褪去。
[初步结论]起漂白作用。
5 获得结论
学生在讨论、交流基础上获得的共识:
1、酚酞在稀碱性溶液中才稳定显红色,在浓碱溶液中显红色后又褪色;
2、能使变红了的酚酞溶液褪色,起漂白作用;
4、往过氧化钠与水反应后的溶液滴加酚酞试液变红色后又褪色,原因是反应生成的的漂白作用和所得的碱溶液较浓的影响。
6 深入探究(课外)
1、酚酞的成分是什么?为什么酚酞试液在稀碱溶液中才稳定显红色,在浓碱溶液中变红后又褪色?(请上网、到图书馆查找有关资料)
2、酚酞试液遇酸溶液是否不变色?
3、过氧化钠与水反应后的溶液滴加紫色石蕊试液,将会看到什么现象?