数字化实验下对蓝瓶子实验最佳反应条件的探究——以温度和碱的浓度对其影响为例论文.docx

数字化实验下对蓝瓶子实验最佳反应条件的探究以温度和碱的浓度对其影响为例摘要：文章通过传统实验探究不同温度下蓝瓶子实验中蓝色褪去的时间长短，探究最佳反应温度。并且与数字化实验相结合，用色度传感器实时记录不同温度下和不同碱的浓度下褪色时间长短的变化，实验结果更加精确，褪色过程更加直观明了。关键词：蓝瓶子实验最佳反应温度氢氧化钠浓度数字化实验化学是一门以实验为基础的学科，以2018年安徽省中考题为背景，以试题为载体，设计了温度对蓝瓶子实验褪色时间的影响，并且与数字化实验相结合，目的是提高学生实验探究能力，激发学生学习化学的兴趣。体现了化学学科的核心素养。1、实验原理亚甲基蓝是一种氧化还原指示剂，易溶于水，能溶于乙醇。在碱性条件下，盛放在锥形瓶中的蓝色的亚甲基蓝溶液可以被葡萄糖还原成无色的亚甲基白溶液。振荡锥形瓶中的混合液时，使其溶入空气或氧气后，亚甲基白被氧气氧化成亚甲基蓝,致使该混合液又呈现蓝色。若静置混合液，亚甲基蓝又被葡萄糖还原成无色的亚甲基白。如此反复振荡、静置锥形瓶，其混合液在蓝色与无色之间互变，故称为蓝瓶子实验。由蓝色出现至变为无色所需的时间称为振荡周期，振荡周期的长短受诸多因素的影响。2、实验用品葡萄糖固体，30%NaOH溶液，15%NaoH溶液，亚甲基蓝溶液，蒸储水，试管，烧杯，温度计，色度传感器3 .实验装置4 .实验探究4.1传统实验探究温度对蓝瓶子褪色时间的影响（1）在两个锥形瓶中分别加入50mL水，30%的氢氧化钠2mL,葡萄糖1.5g,待固体溶解后，再滴入5滴亚甲基蓝溶液，振荡锥形瓶，溶液变蓝。在室温下静置一段时间，溶液褪色。褪色时间为604。（2）将锥形瓶中少许溶液倒入一支试管中，放入水浴加热，由于水浴温度过高,发现溶液变为黄色。那么，使溶液变黄的最低温度是多少呢？经过多次实验，发现温度达到45C时溶液变黄。（3）将锥形瓶中的溶液分别倒入7支试管中，将试管塞上带有温度计的橡皮塞,放入水浴中加热，分别加热到18,20,24,26,28,30,32。取出试管，剧烈振荡试管，放在试管架上静置，记录褪色时间。实验现象和结果分析：亚甲基蓝溶液经振荡、静置后，混合液的颜色都由无色变为蓝色，然后褪为无色，但是褪色的时间各不相同。蓝瓶子实验最佳反应温度为20oC-30oC,因为温度太低，褪色时间过长，超过30,褪色时间过短，不利于课堂做演示实验。4.2数字化实验探究温度对蓝瓶子褪色时间的影响实验过程：将锥形瓶中已经配置好的溶液倒入试管中，分别倒入四支试管中，将试管分别放入水浴中加热到20,22,26C和28,将加热后的溶液快速倒入比色皿中，将比色皿放入色度传感器中，打开软件，进行校准，采集数据。4.3数字化实验探究碱的浓度对蓝瓶子褪色时间的影响（1）在两个锥形瓶中分别加入50mL水，第一个锥形瓶中加入30%的氢氧化钠2mL,第二个锥形瓶中加入15%的氢氧化钠2mL,各加入葡萄糖1.5g,待固体溶解后,再分别滴入5滴亚甲基蓝溶液，振荡锥形瓶，溶液变蓝。（2）由于室温较低，褪色时间较长，所以先把锥形瓶中的液体分别倒入两支试管中，均水域加热到26,分别将两支试管中的溶液倒入比色皿中，放入色度传感器，打开软件，进行校准，采集数据。5.实验数据处理及结论为探究温度对于蓝瓶子实验中褪色时间长短的影响。从两组曲线可以看出，在一定的温度范围内，温度越高，亚甲基蓝褪色的时间越短，褪色速度越快。为探究氢氧化钠浓度对于蓝瓶子实验中褪色时间长短的影响。从两条曲线可以看出，碱的浓度越大，亚甲基蓝褪色时间越短，褪色速度越快。六.创新之处及特色1 .将溶液放入试管中水浴加热，更加方便快捷。2 .采用校准后的色度传感器能实时监控溶液的透光率，并且能从横坐标上准确读出褪色时间的长短，与传统实验相比，更加精确，严谨。参考文献1熊言林，王闯蓝瓶子实验最佳反应条件的探【J.化学教学，201010)：16-17【2】沈小祥.利用数字化实验探究“蓝瓶子”实验的影响因素-以碱的浓度对其影响为例【J】化学教与学2017(9)：69-703许文皓罗明标.探究“蓝瓶子”实验最佳的课堂演示反应条件【J】.化学教与学2016(10)