实验探究二氧化硫与品红溶液作用的实验现象
2011-10-20王艳丽
王艳丽
实验探究二氧化硫与品红溶液作用的实验现象
王艳丽
通常说二氧化硫能使品红溶液褪色,在学生进行二氧化硫的漂白性实验时,有的学生观察到品红溶液的颜色逐渐褪去,而有的学生却观察到品红溶液的颜色先变深而后才逐渐褪色。为什么会观察到不同的实验现象呢?针对这种不同的实验现象,笔者因势利导,先组织学生思考、讨论、查阅相关资料,然后让学生自主设计实验方案,自主选择所需仪器、药品,最后指导学生开展一次实验探究活动,通过实验来探究二氧化硫与品红溶液的作用过程,得出实验结论,达到学生主动获取知识的目的,收到良好的教学效果。
1 学生讨论
在进行实验探究之前,先组织学生对上述问题进行讨论、分析,预测产生不同实验现象的原因。学生兴趣浓厚,他们通过查阅相关资料、认真思考和讨论,认为可能的原因:1)品红溶液的颜色先变深而后才逐渐褪色,是因为二氧化硫易溶于水,水溶液显酸性,品红溶液对酸、碱有指示作用,遇酸颜色加深,遇碱溶液褪色;2)通入品红溶液中的二氧化硫气流太快,迅速与品红溶液作用而褪色,导致颜色变深的现象未能观察到。
2 实验方案的设计与筛选
学生依据自己同意的讨论结果,课下自由结组,自主设计实验方案。对学生课下设计的实验方案,每种方案在实验前先派一名学生代表到前面用实物投影展示其实验装置图及操作方法,师生共同分析、讨论、评价每种方案的科学性和可操作性,提出合理化建议,最后选择其中6种方案让学生进行实验探究。
3 组织实验
1)实验用品。无水Na2SO3、70% H2SO4、50% H2SO4、NaOH溶液、KOH溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、酸性高锰酸钾溶液、稀醋酸、稀氨水、品红溶液、带活塞的导气管、水止夹、导气管、乳胶管、试管、具支试管、胶头滴管、分液漏斗、广口瓶、T形玻璃管、小药瓶、双孔塞。
2)实验操作。综合学生的实验方案设计及讨论结果,把全班学生分成6组,分别按保留的6种方案进行实验探究。3个组探究二氧化硫对酸碱是否有指示作用,3个组探究二氧化硫气体通入品红溶液中速率的快慢对溶液颜色变化的影响。要求学生亲自动手操作,仔细观察实验现象并记录。
第一组:取3只试管,分别加入适量品红溶液,向3只试管中分别逐滴滴入稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸,边滴边振荡,观察溶液颜色并记录。待溶液颜色发生变化后,再逐滴滴加稀氢氧化钠溶液,边滴边振荡,观察溶液颜色变化情况并记录。
第二组:取2只试管,分别加入适量品红溶液,向2只试管中逐滴滴入稀氢氧化钠、稀氢氧化钾溶液,边滴边振荡,观察溶液颜色变化并记录。
第三组:取2只试管,分别加入适量品红溶液,向2只试管中逐滴滴入稀醋酸、稀氨水,边滴边振荡,观察溶液颜色变化并记录。
第四组:装置如图1所示,左侧广口瓶中盛放适量的品红溶液,其中小药瓶盛有适量无水亚硫酸钠固体;将适量70%硫酸通过胶头滴管快速滴入到小药瓶中,关闭水止夹a,取下胶头滴管;随着反应的进行,使二氧化硫气体迅速地扩散到广口瓶中与品红溶液作用,认真观察溶液颜色变化;多余的气体用氢氧化钠溶液吸收。
第五组:装置如图2所示,在具支试管中加适量的无水亚硫酸钠固体,由胶头滴管逐滴滴加70%硫酸;通过调节活塞使二氧化硫气体缓缓通入到品红溶液中,观察溶液颜色变化;在试管口放一团粘有浓碱液的棉团,进行尾气吸收。
图2
第六组:装置如图3所示,先关闭活塞b,打开a,由分液漏斗逐滴加入50%硫酸与无水亚硫酸钠反应制二氧化硫;待酸性高锰酸钾溶液颜色变浅后,关闭水止夹a,缓缓打开活塞b,通过控制活塞,调节二氧化硫通入到品红溶液中的速度,观察品红溶液的颜色变化;待品红溶液褪色后,再关闭b打开a,进行尾气吸收。
图3
4 实验现象记录
第一组:3只试管中品红溶液的颜色均先逐渐加深,滴入氢氧化钠溶液后逐渐变浅直至褪色
第二组:2只试管中品红溶液的颜色均逐渐变浅直至褪色。
第三组:滴入稀醋酸的试管中品红溶液的颜色逐渐加深;滴入稀氨水的试管中品红溶液的颜色逐渐变浅。
第四组:广口瓶中的品红溶液颜色逐渐褪色。
第五组:试管中的品红溶液颜色先加深而后逐渐褪色。
第六组:试管中的品红溶液颜色先加深而后逐渐褪色。
5 实验结论
1)品红溶液对酸碱溶液有指示作用:遇酸溶液颜色加深,遇碱溶液颜色变浅甚至褪色。
2)二氧化硫气体通入品红溶液中速率的快慢对溶液颜色变化有影响:缓缓通入二氧化硫气体,品红溶液的颜色先加深而后褪色;快速通入二氧化硫气体,只观察到品红溶液褪色。
6 实验延伸
通过本节课的学习,应该学会解决实验探索类问题的思维模式:发现和提出问题——设计实验方案——实验探究——解释与结论——反思与表达。
7 体会
通过让学生积极参与实验探究的全过程,充分体现学生是学习的主体这一新的课程理念,使学生的独立思考能力、实验操作能力得到提高,激发学生的学习兴趣,强化他们的团队合作意识,学会探究性问题的解决方法,为今后的学习打下基础。
(作者单位:河北省迁安市第一中学)