“木炭吸附色素”实验的创新设计
2017-03-31姚志红宋明生石日强
发明与创新·中学生 2017年4期
姚志红+宋明生+石日强
一、问题的提出
在人教版初中化学教科书第107页有这样一个实验:“在盛有半瓶水的小锥形瓶里加入一滴红墨水,使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭),轻轻震荡,观察现象。”
若按照上述要求操作,观察到的现象是红色水溶液几乎不褪色。若加入粉末状的活性炭则看到的是黑色悬浊液,液体中的红色色素是否被吸附不得而知。为此,我们对该实验进行了改进。
二、设计思路
木炭之所以具有较强的吸附性,是因為它具有疏松多孔的结构。木炭中的管道越多,表面积就越大,吸附能力就越强。把木炭敲成粉末状,木炭粉的表面积总和比同质量的块状木炭的表面积要大许多倍,因此吸附现象会更明显。
由于木炭粉、活性炭与红墨水水溶液混合后,液体中悬浮着大量的灰黑色固体,实验现象不明显,因此必须将固液分离。
三、实验过程
实验用品:100mL烧杯一个,木炭,200mm×20mm试管二支,红墨水或甲基澄等有色液体。
实验步骤:将几块木炭研碎,取2克至3克于一支试管中,倒入稀的红墨水溶液至试管容积的1/2处,震荡一会儿。将一小团棉花置于管口,用玻璃棒将棉花压入管底,让学生观察上层液体的颜色(无色)。
取同样多的红墨水于另一支试管中,用玻璃棒将棉花压入管底,液体几乎没有褪色。
四、创新点
实验现象明显,用时短。用棉花将固液分离是过滤操作的“变形”,这对培养学生的创新意识有一定的积极意义,同时也让学生学会通过控制变量进行实验。