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苏教版化学选修 实验化学《专题4 化学反应条件的控制 课题1 硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素 拓展课题4-1 “蓝瓶子”的实验》优质课教案
图1
三、实验原理：
亚甲基蓝是一种氧化还原指示剂，其氧化型呈蓝色，还原型呈无色：
氧化型（蓝色）+ ne- 还原型（无色）
总反应为
将葡萄糖的碱性溶液放在试管中，滴加亚甲基蓝指示剂，溶液呈蓝色；静置一段时间，由于亚甲基蓝被葡萄糖还原转化为还原型，溶液褪色；振荡后，溶液上方的氧气进入溶液，亚甲基蓝又转化为氧化型，溶液又呈蓝色。在振荡与静置之间，溶液中的氧气的量发生变化，溶液的颜色也随之变化，直至溶液中的葡萄糖或瓶中的氧气被耗尽。这种现象又称为亚甲基蓝的化学振荡。由蓝色出现至变成无色所需要的时间称之为振荡周期，振荡周期的长短受反应条件如亚甲基蓝溶液的最佳容积选择、反应温度、氢氧化钠的用量等因素的影响[ ]。
根据以上实验原理，不难发现氢氧化钠的浓度对实验有很大的影响，本实验旨在研究其他条件相同时，不同氢氧化钠浓度对振荡周期的影响。研究方法是利用色度传感器可以捕捉到透光率的下降的信号，描绘出曲线，从而更直观的了解该反应。
四、实验步骤及现象：
实验前准备：用10mL量筒量取1mL浓度为2mol/L的NaOH溶液,用另一只10mL量筒量取1mL浓度为8mol/L的NaOH溶液，备用。接下来利用数字化实验完成碱的浓度对“蓝瓶子”实验的影响的实验探究。
①如图1连接好电脑与色度传感器，打开SWRiLabV8.0信息化数字软件，将30mL针筒注射针头分别插入两个色度传感器并接上同一个增氧泵，新建一个实验模板，选择红色通道，若透光率不是100%，校准色度传感器，将空透明比色皿的透光率校准设为100%，选择测定时间10分钟，间隔1s采集一个数据。等待开始；
②向1号试管中加入10mL0.5mol/L葡萄糖溶液并滴入4滴0.2%亚甲基蓝溶液，充分振荡，将其中一半的溶液倒入2号试管中，向1号试管中加入1mL 2mol/L的NaOH溶液，振荡后，快速向1号色度传感器的比色皿中加入约2mL溶液，并放入色度传感器内，盖上盖子；将2号试管中加入1mL 8mol/L的NaOH溶液，振荡后，快速向2号色度传感器的比色皿中加入约2mL溶液，并放入色度传感器内，盖上盖子，点击软件上的开始按钮，采集数据观察曲线；
= 3 \* GB3 ③ 待两条曲线透光率均上升到100%平稳后，打开增氧泵通入空气30秒，可观察到透光率曲线再次下降至平缓停止通如空气，后曲线又上升至透光率为100%，此时再次打开增氧泵通入空气30秒，反复操作2-3次，观察曲线。
④保存实验。
五、实验数据处理及结论：
图2
图2为实验结果图，从两条曲线中可以观察到氢氧化钠溶液浓度较大时，平均反应速率更快（选定区域求导数，斜率更大），亚甲基蓝的振荡周期更短（使用软件中的交叉参考线，计算时间长短，加入1mL 8mol/L的NaOH溶液的振荡周期约为24s，加入1mL 2mol/L的NaOH溶液的振荡周期约为74s）。