神奇的一瞬針對二氧化硫對品紅溶液顏色影響的探索(論文)參與學生城之洲趙雅芳陳輝指導老師秀尹力燦姓柳曹芳論文提綱1.目錄2.專家意見

3.論文摘要

4.課題由來

5.實驗報告

6.理論探究

7.小結

8.參考書目研究過程發現問題設計實驗進行實驗提出猜想查閱資料,請教專家驗證猜想得出結論實驗裝置圖發生器安全瓶效應器對比器NEXT圖一實驗裝置圖圖二

發生器安全瓶效應器對比器

BACK論文摘要

化學是一門神奇的科學，我們常常在不經意間揭開了她神秘的面紗；只有具備一雙善于發現的眼睛，才不會與她失之交臂，從而叩響探索與發現的大門。在一次化學課上的簡單的演示實驗中，我們無意中發現：品紅溶液在通入二氧化硫后的褪色過程并不像教科書上說的那么簡單，而是經歷了一個顏色由淺及深，再由深變淺的奇妙歷程。是什么力量導致了這樣的結果呢？為了弄清楚這個與我們思維定勢不相符合的現象的本質，我們請教了許多老師，翻閱了不少資料。同時，本著科學、嚴謹、實事求是的態度，我們決定自己用實驗來探索問題之所在。我們設計了多組對比實驗，分別對在不同溫度下、不同濃度條件下、不同pH值的環境下的褪色現象進行了研究和探討。終于，功夫不負有心人，在推翻了一個個假設與猜想，經歷了一次次失敗和困惑后，我們提出：是品紅本身結構的組成和溶液中存在的某種平衡導致了這種現象的發生。NEXT論文摘要這種設想是否正確呢？通過查閱資料并請教湖南師范大學化學系的教授們之后，我們對自己的假設基本滿意，認為其是合乎邏輯的。通過實驗，我們基本上弄清楚了向品紅溶液中通入二氧化硫后溶液褪色過程中導致出現奇特現象的原因及發生過程，從而我們對化學這一門實驗科學又有了全新的認識。我們相信：只有通過不懈的探索與發現，才能抓住事物的本質規律，我們愿意用自己日益充實的大腦去發掘更多、更新的事物！BACK

當我們向溶液中通入二氧化硫時，二氧化硫溶于水形成了亞硫酸，亞硫酸的電離從原有溶液外界引入了氫離子，根據勒夏特列原理，溶液中存在的該平衡將向左移動，形成更多的品紅分子，從而導致溶液顏色的加深。反之，加入的堿液與溶液中原有的氫離子結合成難電離的水，導致平衡向右移動，溶液中的品紅分子數減少，從而溶液顏色變淺直至無色。那么我們的假設是否正確呢？根據我們查閱資料所得,品紅分子的結構簡式如下：

ClH2N=

=C—(—NH2)2

由此可見，基團“NH2Cl”充當了提供氫離子的角色——它的水解帶來了氫離子，同時也破壞了品紅分子中的顯色團“==”的整體結構，使其喪失顯色功能。在反應的歷程中，在通入二氧化硫的初期，生成的亞硫酸對溶液中存在的氫離子平衡的影響占主要地位，即發生了上述的平衡移動過程，從而使我們看到了溶液中顏色的變化；但隨著二氧化硫的逐漸通入，反應的主體變為了品紅分子與二氧化硫的結合，生成了不顯色的加合物“H2N——C—（—NH2）2”，從而溶液的顏色逐漸褪去。SO3H

同時，我們還將進行更為精確的定量實驗，為我們的假設提供更有力的證據。BACK二、驗證

為了證明我們猜想的合理性，我們進行了一系列對比實驗（已收入實驗報告中）：1．我們向效應器（品紅溶液）中滴加稀酸（鹽酸、硫酸），并同時向對比器中加入等體積的蒸餾水，我們發現：效應器中的溶液顏色比對比器中的溶液顏色深。而由我們的猜想：加入氫離子能使平衡(*)向左移動，該現象正好符合這一猜想。2．我們向效應器（品紅溶液）中滴加強堿（氫氧化鈉、氫氧化鉀），并同時向對比器中加入等體積的蒸餾水，我們發現：效應器中的溶液顏色完全褪去。而由我們的猜想：加入氫氧根離子能中和溶液中的氫離子，從而能使平衡(*)相右移動，同樣，該現象也正好符合這一猜想。3.同時向對比器中加入等體積的蒸餾水，我們發現：效應器中的溶液顏色明顯淺于對比器中的溶液顏色。而這一現象又能很好的利用我們的猜想來完美解釋。4.我們向效應器（品紅溶液）中加入強酸弱堿鹽（氯化銨、硫酸銨），并同時向對比器中加入等體積的蒸餾水，我們發現：效應器中的溶液顏色有所加深。這又再次證明了我們的猜想的合理性。BACK

但年輕人特有的執著與自信和對科學的熱愛使我們終于克服了種種困難，最終達到了令人滿意的效果。通過這一次有意義的探索，我們懂得了：科學就是隱藏在生活中的精靈，等待著我們去發現；然而，機會只會垂青那些有準備的頭腦。所以，我們必須首先掌握好基礎知識，這樣，當下一次機會再次來臨之時，我們定會將它更好地把握！BACK

參考書目

《高級中學化學（必修）第一冊教學參考書》人民教育出版社1995年11月第二版