奇妙的化学振荡反应课件.

奇妙的化学振荡反应——研究性实验0909402012郁海楠0909402021王梅奇妙的化学振荡反应所谓振荡反应是指一些自催化反应有可能使反应体系中某些物质的浓度随时间或空间发生周期性的变化，即发生化学振荡。目录•实验目的•实验原理•实验试剂与仪器•实验步骤及现象•注意事项•参考文献•心得体会与反思实验目的•了解振荡反应的一般原理。•让学生主动探索、实践、发现和体验，培养科学精神、创新思维、收集信息的能力和分析解决问题的能力。•帮助学生掌握基本的科学方法，提高科学素养。目录实验原理•在一定条件下,过氧化氢既可以作为还原剂,又可以作为氧化剂。在本实验条件下(室温,淀粉溶液里),过氧化氢在Mn2+催化下分别跟碘酸钠、单质碘发生振荡反应,使溶液的颜色呈现周期性的变化(“无色-琥珀色-蓝色-无色”),直至过氧化氢完全反应,混合溶液的颜色才不会再变化,始终保持深蓝色。上述颜色变化的反应机理很复杂,可能的反应机理是:实验原理•5H2O2+2IO3-+2H+→5O2↑+6H2O+I2•(在Mn2+催化下)使淀粉溶液变蓝•I2+CH2(COOH)2→ICH(COOH)2+I-+H+•I2+ICH(COOH)2→I2C(COOH)2+I-+H+•溶液呈琥珀色•I2+5H2O2→2HIO3+4H2O•使蓝色淀粉溶液褪色实验原理•有淀粉存在时,过氧化氢在Mn2+催化下跟碘酸钾反应,开始生成少量的单质碘,单质碘又与丙二酸发生取代反应,混合液呈琥珀色;当单质碘达到一定量时,混合液呈蓝色;当单质碘超过一定量时,过氧化氢将快速氧化完单质碘后,混合液呈无色。然后,又开始新一轮的振荡。目录实验试剂与仪器•试剂：•41mL30%的H2O2溶液,3.96g碘酸钠(C.P),4mL2mol•L/LH2SO4溶液,1.6g丙二酸(C.P),0.34g硫酸锰晶体(C.P),10mL0.3%的可溶性淀粉溶液,蒸馏水.实验试剂与仪器•仪器：•长颈圆底烧瓶，带导管的橡皮塞，100mL烧杯3只,100mL量筒1只,10mL量筒1只,台秤1台,玻璃棒1支,酒精灯1盏,火柴1盒,白纸1张。目录实验步骤及现象•1.溶液的配制•(1)溶液A。在100mL烧杯中加入41mL30%的H2O2溶液,再加入59mL蒸馏水,用玻璃棒搅拌均匀,即为溶液A。•(2)溶液B。称取3.96g碘酸钠,放入到100mL烧杯中,用少量的蒸馏水溶解,再加入4mL2mol•L/LH2SO4溶液,用蒸馏水稀释到100mL,即为溶液B。实验步骤及现象•(3)溶液C。称取1.6g丙二酸、0.34gMnSO4晶体,放入100mL烧杯中,用少量的蒸馏水溶解,加入10mL0.3%的可溶性淀粉溶液,搅拌均匀后,用蒸馏水稀释到100mL,即为溶液C。实验步骤及现象•2.混合溶液•(1)将溶液A倒入圆底烧瓶里,塞上带有玻璃导管的橡皮塞,再将带火星的木条放在玻璃导管口附近,观察现象（现象1）•(2)取下橡皮塞,向圆底烧瓶里快速加入100mL溶液B和100mL溶液C的混合液,塞上橡皮塞,振荡,静置,观察实验现象,并将颜色周期性变化的时间记下（现象2）实验步骤及现象•3.检验气体•将带火星的木条放在导管口,带火星的木条复燃。证明该化学振荡过程中生成的无色气体是氧气（现象3）目录注意事项•1.本实验成功的标志是溶液的颜色由“无色-琥珀色-蓝色-无色”反复循环变色,它与溶液的浓度是否准确有关,并且混合时3种溶液的体积要相同。因此,一定要配准、量准3种溶液。否则,看不出3种颜色反复循环变化的现象,只能看到溶液的颜色由“无色-琥珀色”反复循环变色,或溶液的颜色只出现蓝色,或无色溶液不发生颜色变化。注意事项•2.振荡周期的长短受硫酸的浓度、溶液的温度、混合液搅拌与否的影响。硫酸的浓度愈低,振荡的周期愈长;溶液的温度愈高,振荡的周期愈短;搅拌混合液,振荡的周期变短。•3.混合溶液中冒泡的现象是由于过氧化氢发生反应而放出氧气所致。振荡停止后,混合溶液保持深蓝色(含有较多的碘单质),把带火星的木条放在玻璃导管口进行检验,木条复燃,实验现象更明显,因为圆底烧瓶内富集了大量的氧气。目录参考文献•[1]李祥云.化学振荡反应简史[J].化学通报,1986,(11):56-57.•[2]石丰,普里高津.耗散结构理论.•[3]孙金余王溪溪,化学振荡反应演示实验设计.中学化学教学参考，2011年8期。目录心得体会与反思心得体会这次实验的整个过程都是由我们独立完成的。从刚开始的找资料、找文献到最终整个实验方案的完成，这其中每一步我们都必须精心设计。与以往实验不同的是，这次实验的目的、原理、试剂与仪器及步骤都由我们自己思考或者查找资料来完成。这很大程度上锻炼了我们的思维、探究、动手能力以及对知识的综合运用能力。本次的振荡反应实验给我们带来了视觉上的享受，在实际教学过程中，如果适当的加以运用，能很好地激发学生学习化学的兴趣与热情。反思我们这次实验并没有很成功，有几点需要反思。1、我们对硫酸对该反应的影响认识不够，所以在没有2mol/LH2SO4情况下，直接用浓硫酸代替而没有用浓硫酸来配制2mol/L的硫酸。这说明我们对待科学研究的态度还不够严谨2、针对我们这次实验，我们因为采用视频的方式来进行汇报更为合适。（视频无法导出）3、对待实验的态度应该严谨、认真，不能把平时随随便便的态度带到实验中去。溶液A溶液B溶液C现象1添加A溶液木条没有复燃现象2现象2现象2振荡周期成功的实验现象应该是混合液的颜色呈无色-琥珀色-蓝色-无色的周期性变化,周期平均约8s。但在化学振荡的后期,周期变长,混合液颜色最终呈深蓝色。在整个振荡过程中,都有无色气体逸出。返回现象3木条复燃