優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案 巧妙驗(yàn)證中和反應(yīng)

竇忠慶

摘要：酸堿中和反應(yīng)有的伴隨明顯現(xiàn)象，有的則沒(méi)有明顯現(xiàn)象，如何得出酸堿都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？本文通過(guò)預(yù)設(shè)有明顯現(xiàn)象的酸堿反應(yīng)過(guò)渡到無(wú)明顯現(xiàn)象的酸堿反應(yīng)，逐步引導(dǎo)學(xué)生思考討論如何在所學(xué)化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)確定所有的酸堿都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，尤其是無(wú)明顯現(xiàn)象的該怎樣設(shè)計(jì)有效實(shí)驗(yàn)方案，從而判斷反應(yīng)的發(fā)生，促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)進(jìn)行巧妙思維的能力。

關(guān)鍵詞：酸堿;中和反應(yīng);指示劑;現(xiàn)象

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2020）23-118

酸堿中和反應(yīng)課本是利用氫氧化鈉與稀鹽酸的反應(yīng)開(kāi)始的，對(duì)于酸和堿之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？如何通過(guò)具體直觀的實(shí)驗(yàn)來(lái)探究？這些問(wèn)題對(duì)于大多數(shù)學(xué)生而言從來(lái)沒(méi)有思考過(guò)，所以，有必要通過(guò)設(shè)置問(wèn)題來(lái)激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

為了便于中和反應(yīng)的驗(yàn)證，可以先按照如下反應(yīng)進(jìn)行：氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液混合后產(chǎn)生藍(lán)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)，完畢后引導(dǎo)學(xué)生思考，怎樣進(jìn)行氫氧化鈉與稀鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)的驗(yàn)證？讓同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)、討論來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)而得出結(jié)論。

一、實(shí)驗(yàn)氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液混合后，再滴加稀鹽酸，觀察現(xiàn)象

讓學(xué)生演示該實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

學(xué)生甲：演示該實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生乙：產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。

教師：書(shū)寫該反應(yīng)的化學(xué)方程式，2NaOH+CuSO4Cu（OH）2↓+Na2SO4，引導(dǎo)學(xué)生看到的藍(lán)色沉淀為不溶于水的氫氧化銅，此時(shí)繼續(xù)滴加稀鹽酸又會(huì)怎樣呢？

學(xué)生甲：演示實(shí)驗(yàn)，繼續(xù)滴加稀鹽酸。

學(xué)生乙：藍(lán)色沉淀溶解。，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。

教師：藍(lán)色沉淀屬于什么類別的物質(zhì)？

學(xué)生：（齊答）堿！

教師：藍(lán)色沉淀溶解了說(shuō)明什么？

學(xué)生丙：說(shuō)明氫氧化銅與稀鹽酸發(fā)生了反應(yīng)。

教師：對(duì)！是不是所有的堿都能與酸發(fā)生反應(yīng)呢？

二、所有的堿都能與酸發(fā)生反應(yīng)嗎？

引出話題，下面再找同學(xué)演示一下：氫氧化鈉溶液與稀鹽酸混合是不是也發(fā)生了反應(yīng)呢？

學(xué)生?。貉菔荆合驓溲趸c溶液中滴加稀鹽酸

教師：有明顯現(xiàn)象嗎？

學(xué)生：（齊答）沒(méi)有！

教師：是不是說(shuō)氫氧化鈉沒(méi)有與稀鹽酸反應(yīng)呢？

學(xué)生：（茫然）

教師：該實(shí)驗(yàn)是否可以重新設(shè)計(jì)一下呢？沒(méi)有明顯現(xiàn)象就一定意味著沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？

學(xué)生：不一定！

提示：給你們無(wú)色酚酞溶液，大家討論一下怎么設(shè)計(jì)？

學(xué)生：前后討論中

教師：無(wú)色酚酞何時(shí)放在哪種物質(zhì)里呢？

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

學(xué)生已：無(wú)色酚酞顯示紅色不能說(shuō)明氫氧化鈉沒(méi)有與稀鹽酸反應(yīng)，有可能是氫氧化鈉有剩余。

教師：說(shuō)得非常對(duì)。那么如何再進(jìn)行設(shè)計(jì)呢？

學(xué)生已：向盛有氫氧化鈉溶液的試管中滴加兩滴無(wú)色酚酞溶液，無(wú)色酚酞變紅色，再向試管中逐滴滴加稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)紅色慢慢褪去。這樣就可以驗(yàn)證氫氧化鈉與稀鹽酸發(fā)生了反應(yīng)。

三、拓展提升

練習(xí)鞏固：明明同學(xué)在做稀硫酸中和氫氧化鉀溶液的實(shí)驗(yàn)時(shí)，滴加稀硫酸前忘了加入酸堿指示劑，導(dǎo)致最終無(wú)法判斷該中和反應(yīng)進(jìn)行的程度。

[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(huán)境，明明同學(xué)對(duì)所得溶液進(jìn)行了如下處理：向溶液中逐滴加入 溶液，直到不再產(chǎn)生沉淀為止，然后過(guò)濾，把濾液倒入蒸發(fā)皿中加熱，得到 晶體，該過(guò)程涉及的化學(xué)方程式為 。

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

方案一：取反應(yīng)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(wú)明顯現(xiàn)象，則呈 性。

方案二：取反應(yīng)后的溶液適量于試管中，加入適量金屬鎂，若有氣泡產(chǎn)生，則所取溶液呈 性，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;若無(wú)明顯現(xiàn)象，則呈 性。

方案三：取反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式為 ;若無(wú)明顯現(xiàn)象，則呈 性。

上述題目的選擇是一種變式訓(xùn)練，基于加了無(wú)色酚酞溶液，特別是實(shí)驗(yàn)后無(wú)色酚酞溶液不變色，怎樣確定溶液的酸堿性往往是學(xué)生的難點(diǎn)，也就是怎樣進(jìn)一步確定酸的存在，本題好在利用部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程引導(dǎo)學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，微觀上就是要驗(yàn)證氫離子的存在。

酸堿中和反應(yīng)有的伴隨明顯現(xiàn)象，有的則沒(méi)有明顯現(xiàn)象發(fā)生，通過(guò)加入指示劑判斷反應(yīng)的發(fā)生是該類反應(yīng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，通過(guò)案例形式逐步提升學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與思考、討論，促進(jìn)他們運(yùn)用化學(xué)知識(shí)進(jìn)行思維的能力，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好化學(xué)的決心。

（作者單位：南京市江寧區(qū)祿口初級(jí)中學(xué)，江蘇 南京210000）