本站原创一、 问题提出
普通高中教材苏教版《化学1》在“物质的分散系”一节“活动与探究”中安排了丁达尔效应的实验,具体实验叙述如下 [1 ]:[实验1]将盛有硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体的两只小烧杯分别置于暗处,用聚光手电筒(或激光笔)照射,从垂直于光线的方向观察实验现象。
教材为什么要用硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体溶液放在一起做光的透过实验呢?教材编写者显然想用此对照实验说明丁达尔效应是胶体特有的现象,其他分散系无此性质。然而笔者严格实施该方案后,有了一个意外的发现,即用红色激光笔分别照射放在暗处的氢氧化铁胶体和硫酸铜溶液,并在光源射入的溶液对面放一张白纸,观察现象时发现,照射氢氧化铁胶体时实验现象正常,但照射硫酸铜溶液时却发现了一些异常现象,具体实验现象如表1所示。
怎么会这样呢?会不会是蓝色的硫酸铜溶液将红色的光束吸收掉了呢?其他颜色的溶液会不会将红色的光束吸收掉呢?带着这些问题笔者进行了实验探究。
二、 实证探究及释疑
1. 实验步骤
分别用小烧杯取氢氧化铁胶体、硫酸铜溶液、氯化铜溶液、氯化铁溶液、蒸馏水、蔗糖水、无水酒精,然后用红色激光笔和白色聚光手电分别照射上述液体,并在光源射入的溶液对面放一张白纸,观察现象。2. 实验现象(见表2)
3. 问题释疑
根据实验现象,我们不难得出结论,首先红色光在绝大多数液体中透过时,都能在垂直于光的方向看到光亮的通路;其次Cu2+能将红光吸收掉。因此笔者认为用红色光(经了解多数学校是用红色激光笔)做氢氧化铁胶体和硫酸铜溶液有无丁达尔效应的对比实验显然是不妥当的,建议用白光比较合适。 [2 ]化学即生活,那么我们能不能选择一些更加简约和可行性更强的贴近生活的实验来代替课本实验呢?经过笔者查阅资料并经过反复实验,设计出了如下实验,供同行参考。
三、 替代实验及优点
1. 替代实验一:空气——水蒸气(雾)气溶胶的丁达尔效应
实验步骤及现象:在100mL的小烧杯中加入50mL沸水盖上玻璃片后,过一会儿用一束光分别照射沸水部分和水气部分,沸水部分无丁达尔效应,沸水上的水蒸气部分有丁达尔效应摘自：毕业论文 格式www.udooo.com
。2. 替代实验二:空气——烟气溶胶的丁达尔效应
实验步骤及现象:点燃一根,用倒立的锥形瓶收集一些烟(也可以用浓盐酸和浓氨水混合生成),然后用激光笔照射,现象非常明显,简直像雾里看“花”,学生非常惊讶。3. 替代实验的优点
(1) 可以作为教材实验的补充和拓展。在同一时间里,可以观察到各自独立的不同的胶体(液溶胶、气溶胶)的丁达尔效应,也加深了对胶体分类和性质的理解。(2) 不拘泥于教材,敢于改进和创新,使其贴近生活,通过实验创设的情景帮助学生联想到:清晨树叶间透过的道道霞光,傍晚落日辉映出的道道金光,雨夜疾驰的汽车射出的道道白光,无一不是丁达尔效应,从而达到联系教材、活化教材、深化教材的效果。
(3) 具有材料易得,消耗低,污染小,仪器清洗方便等优点,适合学生分组实验,学生自己制备胶体,随即自己就能观察到丁达尔效应,使得学生参与实验的兴趣更加浓厚,培养了学生的动手能力,体验了科学探究的过程。
参考文献:
王祖浩. 普通高中课程标准实验教科书《化学1》[M].第5版. 南京:江苏教育出版社,2009:13.
夏立先. 对丁达尔实验的探究[J]. 中学化学教学参考,2010(5):51.