過氧化鈉與水反應(yīng)異?，F(xiàn)象探究實驗復(fù)習(xí)過程

1、過氧化鈉與水反應(yīng)異?，F(xiàn)象探究實驗反思今天下午是中學(xué)教學(xué)實驗研究，做了過氧化鈉與水反應(yīng)異?，F(xiàn)象探究的 實驗，剛開始做實驗時感覺實驗本身超級簡單，用不了多長時間就會做完。進實 驗室之前感覺自己都準備好了，因為按照自己的想法設(shè)計出了實驗方案， 又通過 查找資料進行了修改，但是進了實驗室，老師的一個個問題，還有“深思熟慮” 的見解，讓我感到自己開始時想得有點膚淺。 這個探究實驗遠遠不止自己原先想 的那么淺，那么簡單。它不同于普化、綜合實驗，它不僅要求以實驗者的角度去 思考、實施實驗本身，而且更要求以一個化學(xué)教師的角度去更深層次的思考，更加規(guī)范自己的操作，還要思考實驗給教學(xué)什么樣的啟示， 讓學(xué)生從中真正

2、能獲益 什么。科學(xué)探究過程可以說是科學(xué)知識的產(chǎn)生過程，是個人層面的科學(xué)。如果我們按照查好的資料進行實驗，不加入自己的思考，這就是知識的再認知過程，而 這樣的過程是不合格的科學(xué)探究。本實驗是探究的實驗，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能 力，讓學(xué)生從停留在知識表面上整體上的感性認識轉(zhuǎn)向理性地對單獨因素的作用 機制的科學(xué)認識。基于這樣的思考我進行了本實驗的內(nèi)容。首先針對異常現(xiàn)象我提出了以下猜想： 由于過氧化鈉與水反應(yīng)實質(zhì)上分兩步進行，而且釋放出熱量， 2Na?O2+4H2O=4NaOH+2H2O2；2H2O2=2H2O+O2 t導(dǎo)致溶液紅色褪去的原因從物質(zhì)與熱量方面來考慮可能有： 、反應(yīng)產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致溶液的溫度

3、上升，可能使紅色褪去； 、可能是產(chǎn)物中氧氣的氧化性使溶液紅色褪去； 、可能是過氧化氫漂白性使溶液紅色褪去； 、可能是受生成物氫氧化鈉濃度的影響。然后從理論知識進行了分析：酚酞是4, 4二羥基三苯甲醇一 2 一羧酸的內(nèi)酯，具有弱酸性、弱還原性， 無色晶體，在稀酸和中性溶液中，酚酞分子中三個苯環(huán)與一個 SF3雜化的中心碳 原子相連，三個苯環(huán)（生色基）之間未形成共軛關(guān)系，因此是無色的。遇堿后內(nèi)酯 開環(huán)并生成二鈉鹽，中心碳原子轉(zhuǎn)化為SF2雜化狀態(tài)，與三個苯環(huán)形成多個生色 基共扼體系（醌式結(jié)構(gòu)），因而顯顏色（紅色）。但在過量堿的作用下，由于生成 了三鈉鹽，中心碳原子又恢復(fù)到SF3雜化狀態(tài)，共扼體系消失，

4、顏色也隨之褪去。中心建原TS0帶化 f矗中怦：誡中ooOWa中心碳15?于5F鶴化帶純?nèi)睄o |衣鹹*績中鼻er色,中心硯甌子號尸（在過就K帝港中為無色）可見紅色酚酞褪色的原因可能是顯紅色的醌式結(jié)構(gòu)被破壞了。從上圖示可以看出，酚酞遇過量的堿，可使紅色溶液褪色。通過分析化學(xué)中的知識知道，酚酞 變色范圍是pH值介于之間。可見氫氧化鈉使溶液褪色與其濃度有關(guān)。根據(jù)假說及推理我設(shè)計并進行了以下實驗：實驗一： 實驗?zāi)康模禾骄糠磻?yīng)產(chǎn)生的熱量是否使紅色酚酞溶液褪色 實驗藥品：過氧化鈉粉末、蒸餾水、酚酞溶液 實驗儀器：試管、燒杯、量筒實驗步驟：、向小試管中加入一小藥匙過氧化鈉粉末，加入10mL蒸餾水待反應(yīng)完全后將

5、溶液分成兩份；、將一份浸入裝有冷水的燒杯中，冷卻后滴加2滴酚酞溶液；、將另一份侵入熱水中，再向其中滴加 2滴酚酞溶液； 實驗現(xiàn)象：兩份溶液的紅色的逐漸退去，只不過熱的褪色快點 實驗結(jié)論 :反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不是使紅色酚酞溶液褪色的原因，熱水中的那份溶液 褪色較快的原因是物理反應(yīng)， 因為溫度高加快了分子的或離子的運動。由于猜想氫氧化鈉的濃度可能是使紅色酚酞溶液褪色的原因， 因此在分析其 它因素是， 應(yīng)首先要排除氫氧化鈉濃度的影響。 即是找到一個較低的氫氧化鈉濃 度， 再此濃度時可以保證紅色酚酞溶液長時間不褪色。因此我配制了 0.01mol/LNaOH 溶液以供下面實驗用。實驗二：實驗?zāi)康模禾骄垦鯕馐?/p>

6、否能使紅色酚酞溶液褪色實驗藥品： 30%的過氧化氫溶液、二氧化錳、 0.01mol/LNaOH 溶液、酚酞溶液 實驗儀器：試管、試管架、帶有導(dǎo)氣管的單孔膠塞，膠頭滴管實驗步驟：、向試管中加入 O.OImol/LNaOH溶液3mL，滴加2滴酚酞溶液使其變?yōu)榧t色；、向一支試管中加入3mL30%H2O2,用試管架固定，之后向其中加 入少量MnO2,并將制得的氧氣通入紅色溶液中，觀察現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象：紅色酚酞溶液沒有褪色 實驗結(jié)論：氧氣不能使紅色酚酞溶液褪色實驗三：實驗?zāi)康模禾骄縃2O2是否使紅色酚酞溶液褪色實驗藥品： 30%H2O2、 0.01mol/LNaOH 溶液、酚酞溶液 實驗儀器：試管、膠頭

7、滴管實驗步驟：向一支試管中加入 O.OImol/LNaOH溶液3mL，再向其中滴加2滴酚 酞溶液，觀察到溶液變?yōu)榧t色并長時間不褪色，再向其中加入 2mL3O%H2O2,振蕩試管，23min后觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：紅色酚酞溶液顏色逐漸變淺至褪色實驗結(jié)果： H2O2 可以使紅色酚酞溶液褪色實驗四：實驗?zāi)康模禾骄?NaOH 是否為紅色酚酞溶液褪色的原因 實驗藥品：氫氧化鈉固體、酚酞溶液、鹽酸 實驗儀器：試管、膠頭滴管實驗步驟：、配制3mol/L的氫氧化鈉溶液；、向試管中加入3mL3mol/LNaOH溶液，向其中滴加2滴酚酞溶液， 可以看到溶液先變紅后褪色。將所得溶液分為兩份。、向其中一份滴加少量鹽酸，

8、并與另一份進行對比。觀察現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象： 當向其中一支試管中逐滴加入鹽酸中和氫氧化鈉， 隨著氫氧化鈉濃度的減小，溶液又恢復(fù)為紅色。 實驗結(jié)論：氫氧化鈉使溶液褪色與其濃度有關(guān)。 由于酚酞變色范圍是 pH 值介 于 8.2-10.0 之間，而實驗中氫氧化鈉濃度很大， pH 值在 10 以上， 導(dǎo)致酚酞呈現(xiàn)無色。 加入鹽酸后，由于中和反應(yīng)，氫氧化鈉濃度下降， pH值降至10.0以下，由于變色的可逆性，溶液再次呈現(xiàn)紅色。所以, 是 NaOH 的濃度造成酚酞褪色，而并非酚酞結(jié)構(gòu)被破壞。以上實驗是自己的一點小想法， 在向老師匯報之后基于老師提出的更深層次 的問題又進行了下面的實驗。 首先是在探究反應(yīng)產(chǎn)生

9、的熱量是否能使紅色酚酞溶 液褪色中， 我考慮的是反應(yīng)產(chǎn)生的熱量能否使紅色酚酞溶液褪色， 所以用的是過 氧化鈉與水反應(yīng)這一體系， 這樣證明的結(jié)論就是在混合體系中反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不 能使紅色酚酞溶液褪色。 但也可以從另一個層面進行分析， 探究熱量對紅色酚酞 溶液的影響，這樣更廣泛，不僅適用于這一個實驗，對一類都使用。其次是對高 濃度的氫氧化鈉使酚酞溶液變紅又褪色后得到的無色溶液的探究。 在探究氫氧化 鈉濃度對紅色酚酞溶液的影響時我們已經(jīng)得出了氫氧化鈉濃度使紅色酚酞溶液 褪色并沒有破壞酚酞顯紅色時的結(jié)構(gòu)， 而是具有可逆性的變色。 但是并沒有對過 氧化氫使紅色酚酞溶液褪色后得到的無色溶液進行深入探究。

10、基于上述兩點我又 進行了以下實驗。實驗五: 實驗?zāi)康模禾骄繜崃磕芊袷辜t色酚酞溶液褪色 實驗藥品： 0.01mol/LNaOH 溶液、酚酞溶液 實驗儀器：燒杯、試管、試管夾實驗步驟： 、取兩支試管，分別向其中加入 3mL0.01mol/LNaOH溶液；、將一支試管放在冷水中冷卻，將另一支試管放在熱水中加熱。 、向兩支試管中分別加入2滴酚酞溶液，觀察現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象：兩支試管中的紅色酚酞溶液都沒有褪色 實驗結(jié)論：熱量并不能使紅色酚酞溶液褪色實驗六： 實驗?zāi)康模禾骄窟^氧化氫使紅色酚酞溶液褪色后得到的無色溶液的性質(zhì) 實驗藥品： 30%H2O2、 0.01mol/LNaOH 溶液、酚酞溶液、 實驗步驟：、向試管中加入 3mL3mol/LNaOH溶液，向其中滴加2滴酚酞溶 液，可以看到溶液先變紅后褪色。將所得溶液分為兩份。、向其中一份無色溶液中滴加少量鹽酸；向另一份無色溶液中加 入2mL30%H2O2，再加入一定量的鹽酸，觀察現(xiàn)象； 、向另一支試管中加入 2mL30%H2O2,再滴入2滴酚酞溶液，再 加入 3mL0.01mol/LNaOH 溶液，觀察現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象：第一份