关于老石灰片含有什么成分的学生独立探究返
关于老石灰片含有什么成分的学生独立探究返 进入九年级,我们迎来了化学这门新学科。翻开课本, 我们立刻被书中丰富多彩的图片、引人入胜的探究活动所吸 引。化学老师还带给我们一个令人振奋的消息:我们学校要 开展“初中化学三阶段探究式教与学实验研究”,我们班是 课题实验班,老师将教会我们探究式学习,还会给我们更多 参与化学实验探究的机会!从这天开始,我们的探究式学习 经历了下面三个阶段:第一阶段是从秋季新学期开学到第二 年3 月20 日,探究形式是班集体随堂专题探究,探究主题 由老师从课本内容中提炼,期间我们每人完成了19 份探究 报告;第二阶段从3 月21 日至4月21 日,探究形式是小组 合作探究,探究主题由老师从课内或课外提炼,我们每个学 习小组开展了4 次实验探究活动;
第三阶段是4 月22 日至5 月30 日,探究形式是个人独立探究,探究主题由自己选择, 但要求从生活实际中来,最好能够解决实际问题。在这段个 人独立探究期间,我们选择了“老石灰片含有什么成分”的 探究主题,以下是我们的主要探究过程。
1.问题情景:学校食堂外墙掉下了一片片石灰。我们知 道这些石灰片原本是由生石灰与水反应生成熟石灰,再制成 石灰沙浆砌墙,变成了坚硬的白色固体碳酸钙;
现在我们想 知道,经过了这么多年的风吹日晒雨淋,这些老石灰片里会 不会有了什么其他的成分。
2.提出问题:房屋外墙老石灰片中究竟含有什么物质?3.猜想:房屋外墙老石灰片中含有CaO、Ca(OH)2和CaCO3, 可能还有CaSO3。
4.验证原理:CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 5.实验用品:房屋外墙老石灰片、稀盐酸、稀硝酸、硝 酸钡溶液、酚酞试液、研钵、药匙、漏斗、烧杯、玻璃棒、 温度计、试管、铁架台、滴管、滤纸。6.实验过程:我们总 共设计了7 个实验步骤,并进行了严格的实验探究,具体情 况如表1 所示。
7.交流与反思:验证CaO、Ca(OH)2、CaCO3 是否存在 的探究实验进展顺利,现象鲜明,原理清晰,结论按预想结 果出现;
但做了实验(6)以后,出现了新情况。
我们做实验(6)原本是想验证澄清溶液中不含CO 2-3 , 但是当我们加入Ba(NO3)2溶液时,却发现了白色沉淀。这 些白色沉淀是什么呢?是BaCO3,还是BaSO4?我们继续滴加 稀HNO3,沉淀仍不溶解,说明溶液中可能含有SO 2-4 ,那 么就是说,老石灰片中含有CaSO4!我们拿这个结论与学习 委员朱新鹏交流,朱新鹏提出疑问:石灰浆在空气中变质是 Ca(OH)2与CO2反应,生成物是CaCO3,不是CaSO4。没有CaSO4, 何来BaSO4?再说S 元素从何而来?是不是你们的实验试剂 中混入了SO 2-4 ?朱新鹏建议我们重做一遍实验。我们在确信无SO 2-4 干扰的情况下重做了一遍实验(6)和(7), 结果还是一样,老石灰片中确实存在CaSO4。
那么硫元素究竟是从哪里来的呢?我们来到石灰片的 取材点学校食堂进行实地考察,在离食堂三五十米远的地方 我们闻到了一股刺鼻的气味,是煤燃烧释放出来的气味,原 来食堂阿姨正在烧煤煮饭。远看那煤块乌黑乌黑的,走近了 拿在手里仔细端祥,我们隐约发现了煤块上有一层淡黄色粉 状固体,这应该是硫粉!我们不由得眼前一亮,终于明白了 老石灰片中CaSO4的形成原理:是煤块中含有硫,煤燃烧产 生了SO2,因为食堂环境潮湿,SO2与水和石灰共同作用生成 了CaSO4,附着在老石灰片中。
带着我们的成果和喜悦,我们赶去向梁云老师和卢翊森 老师汇报。当我们说到老石灰片中除了含有CaCO3还有CaSO4 时,两位老师讶异地抬头盯着我们道:含有CaSO4?!如果 没有弄错,这是一个了不起的发现呀!走,带我们去验证一 下!看得出此时此刻就连我们的老师也是既激动又怀疑。两 位老师亲自动手做了一遍我们的实验,结果跟我们的结论一 致。他们不由得连连点头表扬我们,说我们观察细致、态度 严谨、思考深入,这种探索精神、创新勇气非常了不起。“但 是,”梁老师忽然话锋一转,“针对你们的探究结论,现在 我有两个问题要你们继续探究。第一个问题,我们知道Ca (OH)2+SO2=CaSO3+H2O,那么,CaSO4的生成原理是什么? 第二个问题,BaSO3和BaSO4 都是白色沉淀,实验(6)所得的白色沉淀是BaSO3还是BaSO4?请你们拿出鉴别的方法!” 带着老师布置的两个新问题,我们开始了第三次探究活动。
这次探究,我们采用了上网查阅资料和实验验证相结合 的方式。我们发现了CaSO3的化学性质是可以在空气中缓慢 地氧化成硫酸钙,原理是2CaSO3+O2=2CaSO4。由此可知,老 石灰片中CaSO4的形成原理应该是:S+O2??点?燃? SO2;
Ca (OH)2 + SO2=CaSO3 +H2O;
2CaSO3+O2=2CaSO4。这样,第 一个问题CaSO4的生成原理就解决了。关于第二个问题BaSO3 和BaSO4的鉴别方法,我们上网查阅资料,发现了这样的描 述:BaSO3和BaSO4都是不溶于中性溶液(即所谓不溶于水) 的白色沉淀。但是,BaSO3 溶于盐酸溶液,而BaSO4不溶于 盐酸溶液。BaSO3溶于酸性溶液的方程式为 BaSO3+2HCl+=BaCl2+H2O+SO2↑,对照实验(6)(7)的操 作步骤,我们的结论是:实验(6)所得的白色沉淀是BaSO4, 不是BaSO3。
在查阅有关物质的性质时,我们还知道了火山爆发时会 喷出二氧化硫,许多工业生产过程中会产生二氧化硫,比如 煤和石油制品燃烧时会生成二氧化硫。另外,我们还知道了 二氧化硫形成的酸雨对人体健康、植物生长、金属物品等都 有很多危害。我们柳州是座美丽的城市,也是一座工业城市, 希望大家好好保护我们的家园环境!