優化實驗方案 巧妙驗證中和反應

竇忠慶

摘要：酸堿中和反應有的伴隨明顯現象，有的則沒有明顯現象，如何得出酸堿都能發生化學反應？本文通過預設有明顯現象的酸堿反應過渡到無明顯現象的酸堿反應，逐步引導學生思考討論如何在所學化學知識的基礎上優化設計實驗方案來確定所有的酸堿都能發生化學反應，尤其是無明顯現象的該怎樣設計有效實驗方案，從而判斷反應的發生，促進學生運用化學知識進行巧妙思維的能力。

關鍵詞：酸堿;中和反應;指示劑;現象

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）23-118

酸堿中和反應課本是利用氫氧化鈉與稀鹽酸的反應開始的，對于酸和堿之間能否發生化學反應？如何通過具體直觀的實驗來探究？這些問題對于大多數學生而言從來沒有思考過，所以，有必要通過設置問題來激發學生的探究欲望。

為了便于中和反應的驗證，可以先按照如下反應進行：氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液混合后產生藍色沉淀，再加入稀鹽酸，觀察到沉淀溶解，從而得出稀鹽酸能與堿（氫氧化銅）發生化學反應，完畢后引導學生思考，怎樣進行氫氧化鈉與稀鹽酸發生中和反應的驗證？讓同學們通過實驗、討論來設計實驗而得出結論。

一、實驗氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液混合后，再滴加稀鹽酸，觀察現象

讓學生演示該實驗。引導學生描述實驗現象。

學生甲：演示該實驗。

學生乙：產生藍色沉淀。

教師：書寫該反應的化學方程式，2NaOH+CuSO4Cu（OH）2↓+Na2SO4，引導學生看到的藍色沉淀為不溶于水的氫氧化銅，此時繼續滴加稀鹽酸又會怎樣呢？

學生甲：演示實驗，繼續滴加稀鹽酸。

學生乙：藍色沉淀溶解。，溶液由無色變為藍色。

教師：藍色沉淀屬于什么類別的物質？

學生：（齊答）堿！

教師：藍色沉淀溶解了說明什么？

學生丙：說明氫氧化銅與稀鹽酸發生了反應。

教師：對！是不是所有的堿都能與酸發生反應呢？

二、所有的堿都能與酸發生反應嗎？

引出話題，下面再找同學演示一下：氫氧化鈉溶液與稀鹽酸混合是不是也發生了反應呢？

學生丁：演示：向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸

教師：有明顯現象嗎？

學生：（齊答）沒有！

教師：是不是說氫氧化鈉沒有與稀鹽酸反應呢？

學生：（茫然）

教師：該實驗是否可以重新設計一下呢？沒有明顯現象就一定意味著沒有發生化學反應嗎？

學生：不一定！

提示：給你們無色酚酞溶液，大家討論一下怎么設計？

學生：前后討論中

教師：無色酚酞何時放在哪種物質里呢？

學生戊：滴加完稀鹽酸后再滴加無色酚酞溶液，若顯紅色則氫氧化鈉不與稀鹽酸反應，若為無色則稀鹽酸能與氫氧化鈉反應。

學生已：無色酚酞顯示紅色不能說明氫氧化鈉沒有與稀鹽酸反應，有可能是氫氧化鈉有剩余。

教師：說得非常對。那么如何再進行設計呢？

學生已：向盛有氫氧化鈉溶液的試管中滴加兩滴無色酚酞溶液，無色酚酞變紅色，再向試管中逐滴滴加稀鹽酸，發現紅色慢慢褪去。這樣就可以驗證氫氧化鈉與稀鹽酸發生了反應。

三、拓展提升

練習鞏固：明明同學在做稀硫酸中和氫氧化鉀溶液的實驗時，滴加稀硫酸前忘了加入酸堿指示劑，導致最終無法判斷該中和反應進行的程度。

[實驗驗證]

[分析與思考]

（1）若溶液呈堿性，則溶液中使其呈堿性的離子是 （填寫名稱），為避免堿性溶液污染環境，明明同學對所得溶液進行了如下處理：向溶液中逐滴加入 溶液，直到不再產生沉淀為止，然后過濾，把濾液倒入蒸發皿中加熱，得到 晶體，該過程涉及的化學方程式為 。

（2）若無色酚酞溶液不變色，為了進一步確定溶液的酸堿性，明明同學提出了以下方案：

方案一：取反應后的溶液適量于試管中，加入適量碳酸鈉固體，若觀察到 ，則所取溶液呈 性;若無明顯現象，則呈 性。

方案二：取反應后的溶液適量于試管中，加入適量金屬鎂，若有氣泡產生，則所取溶液呈 性，該反應的化學方程式為 ;若無明顯現象，則呈 性。

方案三：取反應后的溶液適量于試管中，加入適量氧化銅，若觀察到 ，則所取溶液呈酸性，該反應的化學方程式為 ;若無明顯現象，則呈 性。

上述題目的選擇是一種變式訓練，基于加了無色酚酞溶液，特別是實驗后無色酚酞溶液不變色，怎樣確定溶液的酸堿性往往是學生的難點，也就是怎樣進一步確定酸的存在，本題好在利用部分實驗過程引導學生參與進來，微觀上就是要驗證氫離子的存在。

酸堿中和反應有的伴隨明顯現象，有的則沒有明顯現象發生，通過加入指示劑判斷反應的發生是該類反應的重點和難點，通過案例形式逐步提升學生設計實驗方案的能力。學生通過對實驗現象的觀察與思考、討論，促進他們運用化學知識進行思維的能力，從而進一步增強學生學好化學的決心。

（作者單位：南京市江寧區祿口初級中學，江蘇 南京210000）