探究實驗設(shè)計之酸、堿溶液與指示劑的作用.doc

探究實驗設(shè)計之酸、堿溶液與指示劑的作用1化學(xué)反應(yīng)原理： 石蕊和酚酞等酸堿指示劑能與酸溶液或堿溶液作用，生成不同顏色的物質(zhì)，因此可用這些物質(zhì)指示酸或堿，稱為酸堿指示劑。其顯色情況如下表。指示劑酸性溶液中性溶液堿性溶液石蕊紅色紫色藍(lán)色酚酞無色無色紅色 很多植物色素在酸溶液或堿溶液中也顯不同的顏色，也可用于作為酸堿指示劑。2實驗儀器：試管、滴管、研缽、紗布等。實驗藥品：石蕊試液、酚酞試液、食醋、石灰水、稀鹽酸、稀氫氧化鈉溶液、牽?；ā⒃录净?、紫卷心菜、胡蘿卜、酒精、蒸餾水等。3探究方案：方案一：將8支試管分成兩組，每組的4組試管中分別加入少量食醋、石灰水、稀鹽酸、稀氫氧化鈉溶液。向其中一組試管中滴入幾滴紫色石蕊試液，向另一組試管中滴入幾滴無色酚酞試液。觀察現(xiàn)象。加入石蕊試液后的顏色加入酚酞試液后的顏色食醋紅色無色石灰水藍(lán)色紅色稀鹽酸紅色無色稀氫氧化鈉溶液藍(lán)色紅色以上實驗證明石蕊試液遇酸變紅色，遇堿變藍(lán)色；酚酞試液遇酸顯無色，遇堿顯紅色。方案二： 取幾種植物的有色花瓣或有色表皮，如牽牛花瓣、月季花瓣、紫卷心菜葉、胡蘿卜皮等，放入研缽中搗爛，加適量的酒精溶液（乙醇與水的體積比以11為宜）浸泡十分鐘。 用紗布將浸泡出的汁液過濾或擠出，得到指示劑； 將自制的指示劑分別滴加到食醋、石灰水、稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液中，檢測指示劑的變色情況。4探究評價：本實驗的操作很簡單，但現(xiàn)象是否明顯，在于指示劑的配制。市售的石蕊試劑中含有較多的紅色素雜質(zhì)，若沒有除去就配成溶液，將該試液加入堿性溶液中后，由于紅色素的干擾，使顏色偏紫，現(xiàn)象不明顯。酚酞不溶于水，因此，酚酞試液濃度過大，在溶液中易形成白色渾濁，干擾了實驗現(xiàn)象的觀察。氫氧化鈉溶液濃度過大，滴加酚酞試液后，變紅色后會立即變無色，教師在學(xué)生面前可能遇到“有理說不清”的尷尬。所以，氫氧化鈉溶液的濃度切不可過高，一般在0.1 molL以下為宜。理論上，有色植物器官的浸出液都可以做酸堿指示劑，但有些植物色素在酸堿溶液中變色不明顯。教師要多取幾種植物色素，通過比較有選擇性地推薦給學(xué)生。一般來說，在自然條件下顏色較深的植物花瓣、果皮、莖葉表皮等，變色相對比較明顯。5資源開發(fā)： 月季花、菊花、喇叭花、絲瓜花、一串紅、牽?；?、鳳仙花等浸出液在酸性溶液或堿性溶液里會明顯地顯示不同的顏色。只要把這些花切碎搗爛，用酒精浸制，所得浸泡液也可以用作酸堿指示劑。植物浸出液顏色遇酸時顏色遇堿時顏色白菜葉綠色黃色黃綠色月季花土紅色桃紅色黃色紅玫瑰紅色紅色黃色牽?；ㄗ仙t色藍(lán)色 經(jīng)比較精確的試驗，紅蘿卜皮浸出液、紫卷心菜浸出液和米莧菜浸出液的變色范圍如下表。由于浸出液的濃度和制做方法上的差異，其變色范圍略有差異。僅供參考：pH01234567891011121314紅蘿卜皮浸出液紅色紫紅色綠色黃色紫卷心菜浸出液紅色淺紫色藍(lán)色青綠色綠色黃色米莧菜浸出液紫紅色玫瑰紅色洋紅色黃色黃綠色亮黃色 常見酸、堿指示劑指示劑指示劑本身性質(zhì)在酸溶液中的顏色在堿溶液中的顏色室溫下變色范圍（pH）配制方法每10 mL試液用的滴數(shù)甲基橙堿紅黃3.14.4每升水中溶解1 g（0.1%）。1石蕊酸紅藍(lán)5.08.01g石蕊溶于50mL水中，靜置一晝夜后過濾。在濾液中加入30mL95%乙醇，再加水稀釋至100mL。3酚酞酸無深紅8.210.0每升90%乙醇中溶解1g。13百里酚藍(lán)酸紅黃1.22.80.1g指示劑溶于4.3mL0.05molL NaOH溶液中研勻，用水稀釋至250mL（0.04%）；或1g溶液于1L 20%乙醇中。12甲基黃堿紅黃2.34.0每升90%乙醇中溶解1 g。1溴酚藍(lán)酸黃藍(lán)3.04.60.1g指示劑溶于3mL0.05molL NaOH溶液中研勻，用水稀釋至250mL；或每升20%乙醇中溶解1g。1溴甲酚藍(lán)酸黃藍(lán)3.85.40.1g指示劑溶于3mL0.05molL NaOH溶液中研勻，用水稀釋至250mL；或每升20%乙醇中溶解1g。1甲基紅堿紅黃4.26.3每升60%乙醇中溶解1g。1酚紅堿黃紅6.68.90.1g指示劑溶于5.7mL0.05molL NaOH溶液中研勻，用水稀釋至250mL。1中性紅堿紅黃橙6.88.0每升60%乙醇中溶解1g。1百里酚酞酸無藍(lán)9.410.6每升90%乙醇中溶解1g。126. 創(chuàng)新思維：當(dāng)酚酞試液滴入較濃的NaOH溶液（大于2.0 molL），立即顯紫紅色，很快褪成無色；再滴入無色酚酞，又顯紅色，立即又褪成無色，可以如此反復(fù)多次。實驗還表明，NaOH溶液的濃度越大，紅色褪去的速度越快。 把上面實驗中滴有酚酞并褪成無色的NaOH溶液分裝在幾支試管中，做如下實驗： 加熱煮沸，紅色又復(fù)出現(xiàn)，冷卻紅色又消失；再加熱，再冷卻，上述現(xiàn)象不斷重復(fù)。 滴入稀鹽酸（或稀硫酸）又出現(xiàn)紅色，滴入過量稀鹽酸（或稀硫酸）將溶液酸化，紅色又消失。 將溶液加水稀釋若干倍（10倍以上），再滴入酚酞試液或把稀釋液加熱煮沸，都會再次顯紅色。前者說明稀釋液仍顯堿性，后者說明稀釋液在加熱時有酚酞生成跟堿反應(yīng)顯紅色。 把1.0 molL NaOH溶液稀釋成不同濃度的溶液，再滴入酚酞試液?，F(xiàn)象記錄如下：NaOH溶液濃度（molL）1.00.80.60.40.20.10.05NaOH溶液體積（mL）5555555酚酞試液（滴）3333333紅色褪去時間（min）45671012152030404050數(shù)小時實驗說明，溶液濃度小于0.6 molL之后，紅色褪去的時間長，褪色也很不徹底（呈粉紅色）。 在濃氨水、飽和Na2CO3溶液，飽和石灰水，以及濃度小于0.05 molL的NaOH溶液中滴入酚酞試液，溶液都呈紅色，而且紅色均幾乎不褪。酚酞與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，其實是酚酞與氫氧化鈉生成鈉鹽的過程。酚酞鈉鹽有紅色二鈉鹽和無色三鈉鹽，它們之間存在如下圖21-1所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系：圖211酚酞的二鈉鹽只有在稀堿溶液中才是的，當(dāng)NaOH溶液濃度大于.molL或在pH值大于13的強堿性溶液中，這種紅色會轉(zhuǎn)化為無色的三價鈉鹽。無色三鈉鹽在水溶液中相當(dāng)穩(wěn)定，但與酸反應(yīng)時又重新生成酚酞二鈉鹽呈紅色。所以在濃堿溶液中滴加酚酞后又變無色