課內開(kāi)展研究性學(xué)習一例
--過(guò)氧化鈉與水反應后的溶液滴加酚酞產(chǎn)生異�，F象的探究
武漢市江夏區第一中學(xué) 劉菊萍
1. 問(wèn)題情景
[師]同學(xué)們，我們學(xué)習了過(guò)氧化鈉與水的反應，生成物是什么？
[生]生成物是NaOH和O2
[師]請大家寫(xiě)出化學(xué)方程式。
（一人上黑板寫(xiě)，其他同學(xué)自己練習。）
[師]往所得的溶液中滴加幾滴酚酞，將會(huì )看到什么現象？
[生]溶液變紅。
[師]是不是這樣的呢？我們來(lái)做實(shí)驗看看。
〔教師演示實(shí)驗，學(xué)生仔細觀(guān)察實(shí)驗現象�！�
[生]溶液先變紅，后逐漸褪色。
[師]變紅后的溶液為什么會(huì )褪色呢？
（針對這一異�，F象，引起了學(xué)生的好奇心，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣、動(dòng)機和求知欲，各種不同的猜想紛紛涌現。）
2、作出猜想
通過(guò)充分的討論，學(xué)生作出如下各種猜想：
[猜想一]有可能是Na2O2變質(zhì)了
[猜想二]有可能是我們所用的試管不干凈，管壁上沾的雜質(zhì)產(chǎn)生影響，使紅色褪去;
[猜想三]我們用的水是自來(lái)水，可能是用的自來(lái)水中具有漂白性物質(zhì)，使紅色褪去;
[猜想四]也有可能是酚酞變質(zhì)了，或是酚酞中混有酸;
[猜想五]可能是過(guò)氧化鈉過(guò)量了，過(guò)氧化鈉具有氧化性，使紅色褪去;
[猜想六]可能是Na2O2少了，生成的NaOH溶液濃度太低，使酚酞不穩定顯紅色；
[猜想七] 可能是生成的NaOH與空氣中的CO2反應生成了Na2CO3和NaHCO3而變質(zhì)了。
[猜想八]有可能是生成的O2使紅色褪去。
[師]還有別的猜想嗎？如果想到，可以提出來(lái)。我們先來(lái)解決前面提到的猜想。
上述猜想哪些可以很快想出方法解決呢？
（學(xué)生針對問(wèn)題，踴躍提出自己的見(jiàn)解，思維活躍）
[生]猜想一可用未開(kāi)蓋的過(guò)氧化鈉來(lái)做實(shí)驗；
[生]猜想二、三可用蒸餾水和潔凈的試管來(lái)做實(shí)驗；
[生]也可以用未變質(zhì)的酚酞來(lái)做實(shí)驗；
[師]酚酞溶液是實(shí)驗室里配制好的，假如我現在不知道它是否變質(zhì)，怎么辦呢？
[生]可用這瓶酚酞滴幾滴到NaOH溶液中去，看其是否褪色。
[師]說(shuō)得好，請你來(lái)做實(shí)驗證明一下。
[學(xué)生實(shí)驗]證明：酚酞未變質(zhì)。
[生]猜想五不可能，因為Na2O2與水反應，Na2O2肯定不足，因為水是過(guò)量的，而且反應生成的是溶液，沒(méi)有固體存在。
[師]很好，說(shuō)得有道理。
[師]還有剩下的幾個(gè)猜想，大家一時(shí)難以想出很好的解決方法，現在大家分組討論一下，設計出證明這些猜想對錯的實(shí)驗方案。
3、設計方案
[方案六]用不同量的Na2O2作對比實(shí)驗。
[方案七]向NaOH與溶液中滴加2滴酚酞，變紅色且較長(cháng)時(shí)間不褪色，然后通入CO2氣體。
[方案八]往稀NaOH溶液中，滴加2滴酚酞，制備O2通入到溶液中。
（學(xué)生分小組進(jìn)行討論、交流，通過(guò)自我學(xué)習和合作學(xué)習，獲得情感體驗，達到學(xué)習目的和能力的增強。）
4、實(shí)驗探究
主要對以上幾個(gè)方案進(jìn)行實(shí)驗，實(shí)驗前提：
用去污粉、自來(lái)水、蒸餾水將試管洗干凈，用未開(kāi)過(guò)蓋Na2O2固體，加蒸餾水反應。
[實(shí)驗六]往四個(gè)試管中依次加不同量的Na2O2固體，分別加2毫升蒸餾水，振蕩待反應完全，加2滴酚酞。
現象：變紅，然后逐漸褪色。
[初步結論]不是Na2O2的量的多少的原因。
[實(shí)驗七]向NaOH溶液中滴加2滴酚酞，變紅色，且較長(cháng)時(shí)間不褪色，然后通入CO2氣體。
現象：紅色不褪去。
[初步結論]不是NaOH與CO2反應的原因。
[實(shí)驗八]向試管中加NaOH溶液2毫升蒸餾水，變紅，用KCLO3和MnO2混合并加熱，將產(chǎn)生的O2通入溶液中。
現象：溶液紅色較長(cháng)時(shí)間不褪色。
[初步結論]生成的O2不影響。
[師]那么原因到底在哪兒呢？請大家繼續大膽猜想。
（學(xué)生有以上猜想被排除后，進(jìn)一步深入思考，討論交流，氣氛空前熱烈）
[猜想九]可能 Na2O2與H2O反應的過(guò)程中產(chǎn)生了H2O2，具有漂白作用。
[猜想十]可能與NaOH的溶液濃度有關(guān)。
[師]用什么實(shí)驗方法可以證明呢？
[方案九]1、往過(guò)氧化鈉與水反應后所得溶液中加少許MnO2，用帶火星的木條伸入試管內。
2、往稀NaOH溶液，滴加2滴酚酞試液，然后加入H2O2。
[方案十]向不同濃度的NaOH溶液中滴加2滴酚酞試液。
[實(shí)驗九]1、往試管中加一小藥匙Na2O2固體，加2毫升蒸餾水，過(guò)一會(huì )兒，加少許MnO2，用帶火星的木條深入試管內。
現象：又產(chǎn)生大量的氣本，且使帶火星的木條復燃。
[初步結論]證明有強氧化性的H2O2生成。
2、往試管中加0.01mol/L的NaOH溶液3毫升，滴加2滴酚酞試液，伙紅色且較長(cháng)時(shí)間不褪色，然后加入2升H2O2，振蕩。
現象：紅色褪去。
[初步結論]H2O2起漂白作用。
[實(shí)驗十]分別取兩支試管加0.01mol/L的NaOH溶液和2mol/L的NaOH溶液3毫升，滴加兩滴酚酞試液。
現象：稀NaOH溶液中變紅不褪色，濃NaOH溶液中顯紅色后褪去。
[初步結論]NaOH溶液濃度影響結果。
（此時(shí)學(xué)生情緒高漲，為自己的發(fā)現感到歡心鼓舞，為參與評價(jià)交流，并進(jìn)一步驗證，而獲取知識后的成功而喜悅。）
5、獲得結論
（學(xué)生在討論、交流的基礎上獲得的共識。）
（1）酚酞在稀堿性溶液才穩定顯紅色，在濃堿性溶液中顯紅色后又褪去；
（2）H2O2能使變紅了的酚酞溶液褪色，起漂白作用；
（3）課本中的反應方程式：2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2不夠完善，同進(jìn)還發(fā)生反應：Na2O2+2H2O=2 NaOH+ H2O2，過(guò)氧化鈉與水反應放出的熱量使部分H2O2分解。
（4）往過(guò)氧化鈉與水反應后的溶液中加酚酞試液變紅后又褪色，原因是反應生成的H2O2漂白作用和所得的堿溶液較濃的原因。
6、深入探究（課外）
（1）酚酞的成分是什么？為什么酚酞試液在稀堿溶液中才穩定顯紅色，在濃堿溶液中變紅色后又褪色？
（2）酚酞試液遇酸溶液是否不變色？
（3）過(guò)氧化鈉與水反應后的溶液滴加紫色石蕊試液，將會(huì )看到什么現象？
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