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张利英
《普通高中化学课程标准（实验）》在“课程资源的开发与利用建议”中指出“应鼓励学生和教师充分利用生活中的常见用品和废弃物,设计富有特色的实验和实践活动.”[1]这就要求我们注意选择与生活密切相关的内容作为活动载体,利用生活中的常见物品开展相应化学活动.为学生提供可探究的问题,让他们动脑思考,动手实验,这不仅能丰富学生的化学知识,还能培养学生运用化学知识和方法分析解决简单问题的能力.
一、碘时钟实验的背景
普通高中课程标准实验教科书《实验化学》专题4课题1“硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素”*绍了“蓝瓶子”实验,学生对该实验在振荡前后蓝色变为无色又变为蓝色的实验现象十分感兴趣,纷纷要求再做一个类似的振荡实验.后来笔者发现在美国化学教育杂志刊登的碘时钟反应,是将碘酸钾溶液、亚硫酸氢钠溶液、淀粉溶液混合反应,间隔一定时间会出现从无色到琥珀色再到蓝黑色的有趣现象.基于此,我们设计了维生素C的碘时钟振荡实验,旨在挖掘与锻炼学生的实验探究能力.
但高中化学实验室中一般没有碘酸钾,所以我们尝试用碘、维生素C和双氧水等常见试剂来完成类似的碘时钟实验.经实践后发现使用生活中的这些用品进行碘时钟实验现象明显,可操作性强,既适合在课堂演示,又可以开发成学生课外化学实验活动,且融知识性、趣味性、启发性和活动性于一体.
二、碘时钟实验的三维目标
1.初步了解化学振荡实验,提高学生学习化学的兴趣.
2．了解并认识试剂浓度、温度等因素对于化学反应的影响程度及某些规律.了解维生素C的碘时钟的原理,初步探究影响维生素C的碘时钟实验变色快慢的诸因素.
3．尝试用控制变量法来寻找实验的最佳反应条件,认识控制变量法的价值.体会观察和分析实验现象在化学实验中的重要作用,提高处理实验数据和分析实验结果的能力.
三、碘时钟实验的设计过程
1.实验原理
维生素C（C6H806）分子中的烯二醇基具有还原性,能被I2氧化成二酮基.维生素C的碘时钟实验的原理如下：
维生素C将碘单质还原为碘离子,双氧水又把碘离子氧化为碘单质,溶液就逐渐变色.反应速率主要由双氧水和碘离子的浓度决定.
2.实验方法
控制变量法.通过只改变一种变量,如改变某一试剂浓度或温度而在其他条件不变的情况下探究实验.
3.实验准备
(1)药品
维生素C:药房购买,每片药片含维生素ClOOmg,1%淀粉溶液：淀粉0.2g溶解于20mL的沸水,冷却；3%的双氧水：药房购买（过氧化氢含量：35.OOg/L-41.OOg/L）；20/0碘酒：KI 1.5g溶于3mL蒸馏水,加碘片2g,搅拌溶解于73mL 95%酒精中,摇匀加蒸馏水至lOOmL；冰块.
(2)实验仪器
秒表、大烧杯、量筒、药匙、研钵、玻璃棒、恒温水浴.
4.实验步骤
(1)在一个lOOmL烧杯上标记“溶液A”,向其中加20mL水,一粒维生素C药片（用时捣碎成粉末状后加入）,2mL碘酒溶液,用玻璃棒搅拌；
(2)在另一个lOOmL烧杯上标记“溶液B”,向其中加20mL水,lOmL双氧水,2mL淀粉溶液,玻璃棒搅拌；
(3)将溶液B与溶液A混合并震荡,同时开始用秒表计时,观察并记录溶液颜色发生变化的时间及变色状况；
(4)改变试液剂量或实验温度,再按以上步骤重复操作实验.
5.实验数据（见表1,表2,表3）
6.实验结果探讨与分析
从实验现象和数据可以发现：
(1)开始时,维生素C量较多,可把生成的碘单质还原,蓝色不出现；后来随着维生素C的消耗,溶液变色逐渐明显,最后变为蓝色.
表1中随着碘酒浓度的增加,溶液颜色变化时间缩短,反应速率越快；表2中随着双氧水浓度的增加,溶液颜色变化时间缩短,反应速率越快.表明反应物浓度越高,反应速率越快.在表3中我们设计了O度(冰水浴)、19度（室温）和30度（温水浴）三种不同温度.（在实验中水浴温度不宜过高,因为超过60度淀粉的立体螺旋结构就会被破环,不能与碘分子形成蓝色的包合物.）表明该反应温度越高,反应速率越快.
(2)在实验反应过程中还看到有无色气体生成,该气体是否是氧气?我们用一个矿泉水塑料瓶作为溶液A与溶液B的反应容器,向矿泉水塑料瓶快速加入溶液A与溶液B的混合液,塞上插有球形干燥管（大头朝上）的橡皮塞,过一会儿轻轻挤压塑料瓶,将带火星的木条插入球形干燥管内,木条复燃.证明该无色气体是氧气.氧气可能是双氧水发生分解反应所致.
(3)在表3实验1反应后的混合溶液中,不小心加了大约半颗捣碎的维生素C粉末,振荡蓝黑色褪去,但是令人惊奇的是过了2分钟左右,蓝黑色又出现了.我们把剩余的半颗捣碎的维生素C粉末加了进去,振荡蓝黑色仍褪去,但是经过3分50秒,蓝黑色又出现了！笔者推测可能是反应中生成的碘酸根离子把碘单质氧化了.但条件所限,并未获得实验论证.
四、碘时钟实验的收获与反思
1．该实验也适用选修4中“影响化学反应速率因素”的课堂演示或在实验化学专题4化学反应条件的控制教学中作为辅助研究课题.
2．我们用水溶Cl00饮料（塑料瓶装445mL,农夫山泉杭州千岛湖饮用水有限公司生产）代替维生素C药片发现也能做成功,从生活中就地取材增加了实验的趣味性和可操作性.
3．变量控制法不仅为了帮助学生获取知识、训练其实验技能,更重要的是为了帮助学生学习一些重要的科学方法,形成严谨的科学态度,并能通过对反应条件的选择及控制来体验探究问题、解决问题的过程,从而培养学生的综合能力.实验后,一位学生写道,“等在做某个化学实验之前必须考虑该实验的各项条件是否已经确定,如实验装置的设计、反应物的浓度、反应的温度等,只有各项反应条件都考虑周全,才能在实验过程中对反应条件进行有效控制,一个实验才能顺利进行.等我现在才真正理解了‘化学实验的本质就是在条件控制下发生的化学变化’这句话的含义.”
溶液的配制实验报告:化学 实验4 氢氧化钠溶液与酚酞试液、硫酸铜溶液的反应
4．这次实验我们从设计到操作大约花了一个星期的时间,教学内容进度稍受影响,但如果能让学生有所思、有所得,我们觉得那就是值得的.尤其是一位学生在完成这个实验之后,又搜寻了很多有关振荡实验的资料：他发现化学振荡反应不仅仅是实验室研究中感兴趣的课题,也存在于生产过程中,如CO的气相氧化,烃类燃烧中的热振荡等,甚至有人认为爆炸反应亦属此类,尤其值得注意的是振荡现象发生在许多生物化学反应系统中,在细胞里起着化学反应器的作用.例如,振荡反应保持着心跳的节奏,振荡反应出现在葡萄糖转化为ATP（三磷酸腺甙）的糖解循环中等等,因而更加引起人们的关注.可以说振荡反应的应用随着时间的推移将越来越广泛.这些资料的搜寻,不仅体现了他对这一方面的兴趣,更是在无形之中提高了他的自主学习能力,这也是我们在日常教学中所想要达到的一种境界：授人以鱼,不如授人以渔.因此,创设多种类似的探究实验,将会给学生提供更广阔的视野和更丰富多彩的学习方法.
参考文献：
[1]论文范文,普通高中化学课程标准（实验）[S]．北京：人民教育出版社,2003:41．
[2]付思美,步慧娟,周志华．淀粉遇见碘一定会变蓝吗?[J]．中学化学教学参考,2003(4):30.
总结：本论文是一篇免费优秀的关于实验溶液论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
溶液的配制实验报告引用文献:
[1] 大雅查重怎样才能免费下载实验报告6
[2] 电子科大实验报告查重
[3] 实验报告内容知网查重
