張莉

摘要：酸堿中和反應是無機化學學習中的常見的一類復分解反應，其中鹽酸與氫氧化鈉最具有代表性，但是兩者反應沒有明顯的現(xiàn)象出現(xiàn)，本文通過與同學們的共同設計與探究，實驗驗證了兩者的反應，最終取得了良好的教學效果。

關鍵字：PH值、酸堿指示劑、溫度

· 【中圖分類號】G633.8

化學課程改革以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨，積極倡導讓學生親身經(jīng)歷以探究為主的學習活動，而化學實驗就屬于科學探究的一種重要方式和途徑，學生掌握基本的實驗方法，具備一定的化學實驗技能和實驗能力，是進行科學探究活動的基礎和保證。

酸堿反應是無機化學學習中比較常見的一類復分解反應，其中鹽酸與氫氧化鈉反應最具有代表性。但是它們之間的反應和一般的化學反應不同，沒有明顯的現(xiàn)象。那如何才能確定兩者之間發(fā)生了反應，是教學中的重點與難點。

一、實驗探究過程

1、教師指導

稀鹽酸、氫氧化鈉以及兩者反應后的產(chǎn)物都是無色物質，所以即使兩者已經(jīng)發(fā)生化學反應了，也沒有明顯的試驗現(xiàn)象體現(xiàn)出來。那么，我們可以采取酸堿指示劑的方法證明兩者發(fā)生了化學反應，比如使用無色的酚酞指示劑。因為無色的酚酞試劑遇到堿性溶液會變紅色，所以先在參加反應的無色氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞試劑，此時溶液變紅色。然后在上述紅色溶液中逐滴滴加稀鹽酸，會觀察到原來的紅色的液體逐漸褪色直至無色（既然溶液已經(jīng)沒有顏色，證明其不再呈現(xiàn)堿性，說明溶液中不再含有氫氧化鈉了，繼而說明鹽酸與氫氧化鈉的確發(fā)生了化學反應?。┊敿t色突然變成無色是說明稀鹽酸和氫氧化鈉溶液恰好完全反應，繼續(xù)滴加鹽酸的話，鹽酸過量，溶液呈酸性。

采用酸堿滴定法進行試驗，取一定量的氫氧化鈉加入幾滴酚酞，見溶液變紅，然后慢慢的滴加稀鹽酸，見溶液從紅色變?yōu)闊o色，即證明氫氧化鈉跟稀鹽酸發(fā)生中和反應。酸堿指示劑除了酚酞以外，我們也可以采用用石蕊指示劑等。

2、實驗小組開始實驗

筆者所在學校1405班的同學為證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應，從不同角度設計了如下實驗方案，并進行實驗。

設計方案一（第一小組制定）：測PH值

在進行氫氧化鈉與鹽酸兩者的化學反應前，先用PH試紙測定氫氧化鈉溶液的PH值，再進行滴加鹽酸的試驗操作，邊滴加鹽酸邊振蕩試管，保持混合液的均勻，同時測定混合溶液的pH，如果測得的pH逐漸變小且小于7，則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學反應。NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生反應的化學方程式是：

NaOH+HCl═NaCl+H2O

實驗過程中需要注意：

（1）用pH試紙測定溶液的pH值的正確操作是：用玻璃棒蘸取待測液，滴在pH試紙上，再與標準比色卡對照，即可得溶液的pH值。

（2）解釋測得的pH值由大于7到逐漸變小到小于7的理由：沒有反應時，堿液濃度最大PH值最大，隨著反應進行堿液越來少，氫氧根離子的濃度在變小，試驗檢測的PH值在變小，直到溶液中鹽酸過量時，溶液呈酸性，此時溶液的pH小于7。

設計方案二（第二小組制定）：借助酸堿指示劑

先將酚酞試液滴加在氫氧化鈉溶液中，然后再加入稀鹽酸，在此實驗過程中觀察溶液顏色變化（未加稀鹽酸前是紅色，隨著稀鹽酸的逐滴加入，紅色逐漸褪去直至消失），從而能證明稀鹽酸與氫氧化鈉溶液的確發(fā)生了化學反應。

同學們在向NaOH溶液中滴加酚酞試劑時，發(fā)現(xiàn)了一個特殊現(xiàn)象：在氫氧化鈉溶液中滴入酚酞試劑后，溶液變成了紅色，過了一會兒紅色就消失了.該小組對這種意外現(xiàn)象的原因作了如下猜想：

①可能是空氣中的氧氣與酚酞試劑發(fā)生化學反應，使得溶液紅色消失；

②空氣中的二氧化碳氣體與氫氧化鈉溶液反應，使得溶液紅色消失。氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應的化學方程式：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O

在二組組長帶領下，同學們呢為了為驗證猜想①，做了如下驗證實驗：

將配制好的氫氧化鈉溶液加熱后，滴加一些植物油，然后在冷卻后的溶液中滴入酚酞溶液.實驗中“加熱”的目的是趕去氫氧化鈉溶液中的空氣，而“滴入植物油”目的是防止空氣再次進入到氫氧化鈉液體當中。實驗結果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣物質無關。

在副組長的帶領下，為了驗證猜想②，同學們繼續(xù)進行探究：取一定量的Na2CO3溶液，在其中滴入酚酞試劑，發(fā)現(xiàn)溶液不是想象的不變色，而是變?yōu)榧t色，由此同學們總結出以下兩點結論：①Na2CO3的水溶液呈堿性；②滴加酚酞試劑后，紅色消失與空氣中的二氧化碳無關。

向同學們布置作業(yè)，要求查閱資料得出出現(xiàn)這一現(xiàn)象的真實原因。經(jīng)過一個禮拜的查閱后，同學們得知：當配置的氫氧化鈉溶液濃度很大時，就會出現(xiàn)上述意外現(xiàn)象。向同學們解釋出現(xiàn)此現(xiàn)象的真實原因：酚酞（Phenolphthalein）是一種弱有機酸，在pH<8.2的溶液里為無色的內(nèi)酯式結構，當PH>8.2為醌式結構，酚酞的變色范圍是8.2～10.0，當大于10.0后會因結構破壞形成無色羧酸鹽。（酚酞的醌式或醌式酸鹽，在堿性介質中很不穩(wěn)定，它會慢慢地轉化成無色羧酸鹽式；遇到較濃的堿液，會立即轉變成無色的羧酸鹽式。所以，酚酞試劑滴入濃堿液時，酚酞開始變紅，很快紅色退去變成無色）。

同學們再次對所查到的資料進行驗證：向上述驗證試驗中所用的一樣濃度的氫氧化鈉溶液中滴幾滴酚酞試液，可觀察到溶液先變紅色，過一會紅色消失。再向溶液中加入水進行稀釋，觀察現(xiàn)象：溶液又變成紅色。

實驗方案三（第三小組制定）：測定反應前后的溫度

方法：在氫氧化鈉溶液中不斷滴加稀鹽酸，測定滴加不同滴數(shù)后混合體系的溫度。

解釋：由于酸堿中和反應是放熱反應，所以隨著反應的進行溫度逐漸升高。當反應溫度為最大值時，兩者恰好反應。

二、 試驗探究教學需要注意的問題

（1）探究的選題要注意適度、能引起學生興趣和具有可操作性。第一，選擇的探究內(nèi)容對于學生來講難度適宜，要求探究的內(nèi)容具有適度的不確定性，其變量的多少要以學生能夠掌握和控制為限度。第二，能夠引起學生興趣。隨著問題的解決，學生的好奇心得到了滿足，也同時感受到了成就感，這些成為他進一步探究的動力所在。

（2）以學生為主體，教師是學生學習的高級合作者，是引導者、組織者、促進者。探究教學在實質上是一種模擬性的科學研究活動。具體說來它包括兩個相互聯(lián)系的方面：一是有一個以“學”為中心的探究學習環(huán)境。二是教師給學生提供必要的幫助和指導，使學生在探究中能明確方向。

在本次試驗探究過程中，由于實驗、討論是以小組形式進行，可充分調(diào)動每個學生參與的積極性，比傳統(tǒng)教學要求學生承擔更多的管理任務，使他們真正成為自主的思考者和學習者，從而取得了良好的教學效果。endprint