1、14.1 硫代硫酸钠与酸反应速率的影响拓展课题 “蓝瓶子”实验学习目标：1、认识硫代硫酸钠和强酸反应的离子方程式和实验过程中产生的现象。2、学会用对比的方法探究影响硫代硫酸钠与酸反应速率的诸因素。3、体验观察和分析实验现象在化学实验研究中的重要作用。4、能分析影响一个具体的化学反应的因素，并能设计简单的实验加以证实。情感目标：通过硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素的学习，培养细致,认真的科学态度。学习重点难点：硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素“蓝瓶子”实验原理：学习过程：【操作】（1）称取 2g 氢氧化钠固体，放入 250mL 锥形瓶中，加入 100mL 水使它溶解。再加入 2g 葡萄糖，最后加
2、入几滴亚甲蓝溶液（0.2）到溶液呈蓝色。溶液静置几分钟后变成无色。（2）塞上橡皮塞，振荡后溶液变成蓝色，再静置一段时间，溶液中的蓝色又逐渐消失，再振荡溶液，蓝色又出现。溶液的颜色能在蓝色和无色之间反复发生变化。（3）称取 4g 氢氧化钠固体，放在 250mL 的锥形瓶中，加入 100mL 水使它溶解。再加入 2g葡萄糖，最后滴入 12 滴 0.5的碱性藏花红指示液。塞上橡皮塞后按照上述相同方法操作。刚振荡时溶液呈红色，静置片刻变成无色。溶液的颜色也可以反复变化。【说明】（1）用葡萄糖作还原剂，溶液应是碱性介质，在酸性介质或中性介质中不会产生变色现象。（2）为了增加演示效果，可适当增大碱量，这样
3、变色周期短，现象明显。（3）碱性藏花红试剂用量宜少，只要略显出红色即可。（4）上述两个变色反应的最佳温度是 25，所以冬天演示要略加热。一 、 药 品 ：30 氢 氧 化 钠 ， 0.1 亚 甲 基 蓝 ， 蔗 糖2二 、 教 材 实 验 流 程 ： （ 实 验 时 室 温 16oC）步 骤 操 作 现 象 褪 色 周 期 注 意 点1 锥 形 瓶 中 加 50mL 水 ， 1.5 克 葡 萄 糖 ， 逐 滴 滴 入 8 10 滴 0.1 亚 甲 基 蓝 ， 振 荡 溶 液 呈 蓝 色 2 加 入 2mL30 NaOH 溶 液 ， 振 荡 试 管 ， 静 置 溶 液 褪 色 约 25 秒 Na
4、OH 的 用 量 不能 太 多3 将 溶 液 分 装 在 两 个 小 试 管 中 ， 1 号 试 管 装 满 ， 2 号 试 管 装 半 管 ， 均 用 塞 子 塞 好 ，振 荡 ， 静 置 1 试 管 始 终 呈 无 色 2 试 管 振 荡 后 变 蓝 ， 然 后 之 下 而 上 褪 色 约 45 秒 4 把 1 号 试 管 溶 液 分 一 半 到 3 号 试 管 中 ， 再 在 3 号 试 管 中 加 5 滴 0.1 亚 甲 基 蓝， 塞 好 两 支 试 管 ， 振 荡 、 静 置 1 试 管 振 荡 后 变 蓝 ， 然 后 之 下 而 上 褪 色 19 秒 3 试 管 振 荡 试 管 后
5、 蓝 色 较 1 试 管 深 ， 然 后 自 下 而 上 褪 色 16 秒 5 将 1、 3 号 试 管 置 于 40oC 水 浴 中 ， 约 2 3min 后 振 荡 、 静 置 振 荡 后 迅 速 变 蓝， 然 后 迅 速 褪 色 2 3 秒 水 浴 加 热 至 40oC， 水 温 不 能 太 高 。 否 则 ， 溶 液 变 黄 失 效三 、 注 意 事 项NaOH 的 用 量 太 多 或 水 浴 加 热 的 水 温 太 高 会 导 致 葡 萄 糖 在 强 碱 性 条 件 下 形 成 双 键 在 不同 位 置 的 烯 醇 式 和 碳 键 断 裂 分 解 为 醛 ， 醛 又 聚 合 生 成
6、树 脂 状 物 质 ， 最 终 溶 液 变 黄 失 效 。典例剖析例1 化学中有许多有趣的实验，如下介绍的“蓝瓶子”实验就是一例。 在250 mL平底烧瓶中依次加入2g氢氧化钠、100mL蒸馏水、2g葡萄糖（粉末） ，振荡使其溶解。滴入46滴0.2%的亚甲基蓝溶液，塞上瓶塞（如图） ，振荡烧瓶，溶液呈蓝色。静置，约3分钟后蓝色消失，变为无色。再次振荡，无色溶液又呈蓝色。可反复多次。为探究是什么原因引起的，有人做了以下实验。（1）从烧瓶中取出溶液注满一支试管，塞上橡皮塞。试管中的溶液由蓝色变为无色，再振荡试管溶液不能变蓝。（2）在原烧瓶中经A处鼓入空气，又慢慢变蓝了。静置片刻后，蓝色又消失。再次
7、鼓入空气，又慢慢变蓝。（3）为了进一步弄清是何种成分引起的，他又继续探索。从A处改通纯净的N 2、CO 2，都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝。把制得的氧气从A处通入，发现上述无色溶液慢慢变为蓝色，到此为止， “蓝瓶子”实验原理有了科学结论，请总结“蓝瓶子”实3验的变色原理： 。剖析：亚甲基蓝在碱性溶液中很容易被葡萄糖还原为无色亚甲基白，振荡此无色溶液时，溶液与空气的接触面积增大，溶液中氧气的溶解量就增多，氧气把亚甲基白氧化为亚甲基蓝，溶液又呈蓝色。静置此溶液时有一部分溶解的氧气逸出，亚甲基蓝又被葡萄糖还原为亚甲基白，所以蓝色消失，变为无色。 （1）烧瓶中取出溶液注满一支试管，塞上橡皮塞，试管内没有
8、空气，故不能把亚甲基白氧化为亚甲基蓝，所以再振荡试管，溶液不能变蓝。答案：首先亚甲基蓝被葡萄糖还原为无色的亚甲基白，还原后的无色物质，又被空气中氧气氧化，又成为亚甲基蓝，反复作用。 评点：化学变化往往受多个因素所控制，在研究其变化规律时，为了避免各因素相互作用带来的复杂性，在科学实验中，经常采取“逐个解决”的方法。如固定其他因素，只让一种因素变化的方法。例如，我们曾做过溶液的酸碱度、反应物浓度和温度等因素对亚甲基蓝振荡反应的影响。这种控制一些条件不变，研究某一因素对反应影响的实验方法已经成为最常用的一种科学方法。例2 甲乙两同学进行课外实验，各取250mL无色透明饮料瓶一只，依次加人 4g氢氧
9、化钠、4g葡萄糖、半瓶水、3滴0.2%的亚甲基蓝溶液 (一种氧化还原指示剂)旋上瓶塞振荡，溶液呈蓝色。静置后溶液变为无色。甲再次振荡，又呈蓝色，静置后又变为无色，多次反复可重现上述现象。而乙在蓝色消失后，向瓶内加满水旋上瓶塞，振荡却不再出现蓝色，乙认为是物质浓度不同引起的。甲设计并完成了一个实验，否定了乙的说法。你认为甲实验的操作和现象是 _，振荡后出现的蓝色主要与 _有关( 填写化学式，下同 )；蓝色消失又与 有关。剖析：甲既然否定了乙的说法(物质浓度不同引起，即水量多少)，再分析甲同学实验中饮料瓶未充满(有空气)而乙同学实验中饮料瓶充满(无空气)，从而找到解决问题的关键：将“乙瓶中溶液倒掉
10、一半(一部分)后，振荡即可出现蓝色。也可向乙瓶中通人氧气或空气，即可出现蓝色” 。 答案：将乙瓶中溶液倒掉一半(一部分)后，振荡即可出现蓝色。也可向乙瓶中通人氧气或空气，即可出现蓝色。振荡后出现的蓝色主要与0 2有关，蓝色消失又与葡萄糖有关。评点：这是一道实验探究题，解题思路:先通过对比找出实验的不同之处(操作、现象等)，再揭示实验现象不同的本质，然后从本质上设计相应的实验验证。探究性实验题是中学教学课程改革中出现的一类与研究性学习相适应的题型。其最大的特点在于对问题解答过程的探究性，其答案也往往具有开放性。这类试题的命题形式包括实验方案的设计、对实验过程及结论的评价以及对实验的假设与验证等等
11、。这类试题从一定意义上来说，能充分体现出同学们的思维方式，并反映出同学们的思维能力。巩固练习1在新制的氢氧化铜悬浊液中加少量葡萄糖溶液，加热煮沸，出现的现象是 4_，写出反应的化学方程式_。此反应中氢氧化铜作_剂，葡萄糖发生_反应。2 _、_、_等因素对亚甲基蓝振荡反应有显著影响。课后提升3为了弄清亚甲基蓝的变色机理，现通过“蓝瓶子”实验来证明。即在不同的糖溶液中加入亚甲基蓝试剂， “振荡静置” ，得出下表结论。配制的各种糖的“蓝瓶子”“振荡静置”过程中是否有“蓝色无色”转变“蓝色无色”转变过程所需时间（s）1 可溶性淀粉2 蔗糖3 果糖4 葡萄糖5 麦芽糖无无有有有105605011070查
12、找资料得知，亚甲基蓝的变色机理如图所示：请回答下列问题：（1） “蓝瓶子”实验得出的结论_。（2） 以葡萄糖为例说明亚甲基蓝的变色原理是：_。 （3） 做“蓝瓶子”实验时，为什么容器不能密闭？_。（4） 通过“蓝瓶子”实验和亚甲基蓝变色原理的分析，你认为亚甲基蓝试剂在物质鉴别中有何新的用途？_。4亚甲基蓝在碱性条件下与葡萄糖作用生成亚甲基白。A B试管 1 试管 2 a b12345著名的蓝瓶子实验操作步骤如下：如图示在 250mL 锥形瓶中，依次加入 2 g NaOH、100 mL H 2O 和 3 g 葡萄糖，搅拌溶解后，再加入 35 滴 0.2%的亚甲基蓝溶液，振荡混合液呈现蓝色；塞紧橡
13、皮塞（活塞 a、b 关闭），将溶液静置，溶液变为无色；再打开瓶塞，振荡，溶液又变为蓝色；再塞紧橡皮塞，将溶液静置，溶液又变为无色。以上、可重复多次。试回答下列问题：某学生将起初配得的蓝色溶液分装在 A、B 两支试管中（如上图，A 试管充满溶液，B中有少量溶液），塞上橡皮塞静置片刻，两溶液均显无色。若再同时振荡 A、B 试管，能显蓝色的是_（填“A”或“B”）。若塞紧锥形瓶塞并打开活塞 a、b，通入足量氢气后，再关闭活塞 a、b 并振荡，溶液能否由无色变为蓝色_（填“能”或“不能”）；若塞紧锥形瓶塞并打开a、b 通入足量氧气，溶液能否由无色变为蓝色_（填“能”或“不能”）。上述转化过程中，葡萄糖的作用是_，亚甲基蓝的作用_；上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁（其中含丰富维生素 C）代替，这是因为维生素 C 具有_；该实验中、操作能否无限次重复进行_（填“能”或“不能”），理由是_。
