初中化學(xué)人教九年級(jí)下冊(cè)（2023年新編） 酸和堿雞蛋殼的主要成分探究-教學(xué)設(shè)計(jì)

1、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)雞蛋殼的主要成分探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解雞蛋殼的主要成分。2.掌握碳酸根離子及鈣離子的檢驗(yàn)方法。3.了解雞蛋殼在生活中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)原理雞蛋由蛋殼、蛋白和蛋黃組成。其中雞蛋殼占整個(gè)雞蛋重量的1012%，它是由殼上膜、殼下膜和蛋殼三個(gè)部分組成。殼上膜又稱(chēng)膠質(zhì)薄膜或外蛋殼膜，覆蓋在蛋殼表面，由白色透明的膠質(zhì)粘液干燥而成；殼下膜在蛋殼內(nèi)層，由蛋殼膜(靠近蛋殼)和蛋白膜(靠近蛋白)組成。這兩層都是有膠質(zhì)蛋白纖維交織成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，前者較粗糙，空隙大，后者緊密細(xì)致，細(xì)菌不易侵入。蛋殼是一層石灰質(zhì)硬殼，位于殼上膜和殼下膜之間。蛋殼整體的化學(xué)成分見(jiàn)表1所示。

2、 表1組分名稱(chēng)含量（%）碳酸鈣碳酸鎂磷酸鈣磷酸鎂有機(jī)物由表1可知雞蛋殼中含有大量鈣，并且以碳酸鈣形式存在，其余還有少量鎂、鉀。雞蛋殼主要成分是碳酸鈣，能溶于酸，要證明鈣離子的存在，為了排除其它離子干擾，本實(shí)驗(yàn)采用金屬離子常用的檢驗(yàn)方法焰色反應(yīng)，即把待檢驗(yàn)的固體物質(zhì)或用鑷子夾取蘸有待檢驗(yàn)物質(zhì)的濃溶液的棉花團(tuán)在酒精燈焰上灼燒，如果觀察到火焰呈橙紅色，則證明被檢驗(yàn)物中存在鈣離子。要證明溶液碳酸根離子的存在，實(shí)驗(yàn)通過(guò)碳酸根離子與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的二氧化碳?xì)怏w。若將生成的氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁，則說(shuō)明溶液有碳酸根離子存在。實(shí)驗(yàn)儀器與試劑（1）儀器：燒杯、酒精燈、試管、

3、多支試管（2）試劑：鹽酸、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水、雞蛋殼實(shí)驗(yàn)步驟（1）雞蛋殼預(yù)處理將雞蛋殼去內(nèi)膜，洗凈烘干。（2）雞蛋殼的溶解性用三個(gè)50mL燒杯，分別裝有10mL水、稀鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液，加入已研磨搗碎的雞蛋殼，觀察現(xiàn)象。（3）驗(yàn)證陰離子取少量新鮮潔凈的蛋殼放于試管中，加入適量鹽酸后，將導(dǎo)管通入澄清石灰水中，觀察澄清石灰水的變化。繼續(xù)加入鹽酸，直到不再產(chǎn)生氣體為止（表明碳酸鹽全部反應(yīng)）。（4）驗(yàn)證陽(yáng)離子1.取約5ml步驟(3)反應(yīng)完的溶液于試管中，滴加草酸鈉溶液，觀察試管中溶液的變化。2.取一塊干凈雞蛋殼，用鑷子夾住放在酒精燈焰上灼燒，觀察火焰顏色實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1.雞蛋殼粉末在水與氫氧化鈉中

4、不溶解，在鹽酸中產(chǎn)生大量氣體，逐漸溶解。結(jié)論1 雞蛋殼中的主要成分在水中及氫氧化鈉中不溶解，但能夠跟酸反應(yīng)并產(chǎn)生氣體。2.加入鹽酸后，可以觀察到雞蛋殼表面快速產(chǎn)生大量氣體，溶液起泡沫，同時(shí)澄清石灰水變渾濁，如下圖所示： 稀鹽酸 澄清石灰水結(jié)論2 雞蛋殼與酸反應(yīng)后產(chǎn)生大量能夠使澄清石灰水變渾濁的氣體即二氧化碳?xì)怏w，說(shuō)明雞蛋殼的主要成分的陰離子是碳酸根離子。（碳酸氫根離子的金屬鹽一般可溶于水）3.往試管中滴加幾滴草酸溶液后，試管中立刻有白色沉淀產(chǎn)生，如下圖所示： 未加草酸鈉溶液 滴加草酸鈉溶液結(jié)論3 滴加草酸溶液后，溶液有大量沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子可能是鈣離子或者鎂離子。4.雞蛋殼在火焰中逐

5、漸變黑，可以看到雞蛋殼燃燒時(shí)火焰呈橙紅色，如下圖所示：結(jié)論4 由金屬的焰色可知橙紅色是金屬鈣的焰色，灼燒雞蛋殼時(shí)火焰呈金屬鈣的焰色說(shuō)明雞蛋殼主要成分含有鈣。綜合以上探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論，可以初步確定雞蛋殼的主要成分為碳酸鈣。實(shí)驗(yàn)討論與總結(jié)1.探究實(shí)驗(yàn)的意義本次實(shí)驗(yàn)采用的是學(xué)生日常生活再熟悉不過(guò)的雞蛋殼來(lái)開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)。從日常生活中的物質(zhì)出發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)，開(kāi)展探究活動(dòng)，能夠大大提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的興趣。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)氣球膨脹的大小來(lái)直觀判斷氣體產(chǎn)生的多少與快慢，通過(guò)二氧化碳通入澄清石灰水的渾濁現(xiàn)象來(lái)驗(yàn)證溶液中的碳酸根離子，以及通過(guò)焰色反應(yīng)來(lái)探究鈣離子的存在，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、有趣，能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的印

6、象。2.探究實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新在開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)之前，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)有人曾經(jīng)報(bào)道過(guò)鑒別鈣離子可以采用如下方法：用坩鍋鉗夾一片雞蛋殼，放在酒精燈焰上灼燒到蛋殼變白。將已變白的“蛋殼”研碎，放入有適量蒸餾水的試管，振蕩后分裝于兩支小試管里靜止備用。往一支小試管中加滴酚酞試液，液體立即由無(wú)色變?yōu)榧t色，這說(shuō)明灼燒后，雞蛋殼的主要成分發(fā)生了化學(xué)變化。新成分在水溶液里又變成了堿性物質(zhì)，它與清石灰水一樣，溶質(zhì)仍是氫氧化鈣，眾所周知，溶于水的氫氧化鈣能電離成鈣離子和氫氧根離子。由此證明，組成雞蛋殼的主要成分中確實(shí)有鈣離子。對(duì)于上述檢驗(yàn)鈣離子的方法，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)并未采用。原因是我們覺(jué)得文獻(xiàn)中方法有不妥的地方。文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)操作僅僅能證明蛋殼灼燒后所得物質(zhì)的水溶液顯堿性，并不能證明該溶液的溶質(zhì)就是氫氧化鈣，比如說(shuō)，碳酸鋇在酒精燈焰上灼燒后，所得白色固體氧化鋇，溶于水后加入酚酞試液也能觀察到溶液立即變?yōu)榧t色，但它的溶質(zhì)卻不是氫氧鈣而是氫氧化鋇。因此并不能排除可能是其它物質(zhì)。因此要鑒別蛋殼中的陽(yáng)離子，為