關(guān)于“二氧化硫漂白性”的研究性學(xué)習(xí)[文檔資料]

關(guān)于 “ 二氧化硫漂白性 ” 的研究性學(xué)習(xí) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 復(fù)習(xí)人教版必修 1 第四章時(shí)，對 SO2 與氯氣的漂白性進(jìn)行了對比，強(qiáng)調(diào)干燥氯氣不具漂白性。由此有些思維活躍的同學(xué)提出問題： “ 干燥的 SO2 有漂白性嗎？干燥的 SO2可使品紅褪色嗎？ SO2 到底能使哪些有色物質(zhì)褪色？ ” 對這些問題，因沒有把握，故沒有當(dāng)場回答。 課后翻閱人教版必修 1 第 90 頁，有 SO2 的漂白原理的描述： “ 實(shí)驗(yàn)中，品紅溶液被 SO2 漂白 其漂白作用是由于其能與某些有色 物質(zhì)形成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。 ” 筆者認(rèn)為此段內(nèi)容欠妥，值得商榷。于是我和化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)一起進(jìn)行了探討，期間有同學(xué)提出： “ 既然知道 SO2有毒，對人體傷害很大，為何國家還允許用 SO2 對中藥材進(jìn)行處理呢？原理是什么？ ” （此間，新聞在報(bào)道銀翹片 SO2超標(biāo)的事。對這些問題，我把它當(dāng)成學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的問題情境，讓學(xué)生到圖書館和互聯(lián)網(wǎng)上查找資料和收集信息。 經(jīng)過討論，我和學(xué)生做了如下的探究實(shí)驗(yàn)，期望對學(xué)生的疑問能作出合理解釋。 一、實(shí)驗(yàn)部分 二、問題與思考 1.關(guān)于 SO2 與品 紅的反應(yīng)。 有色有機(jī)物的生色基團(tuán)實(shí)際上是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的原子團(tuán)，可以吸收某些波長的光而表現(xiàn)其補(bǔ)色的顏色，而這些生色基團(tuán)不少因具有不飽和性，大多數(shù)有機(jī)物的顏色是由其分子中所含的發(fā)色基產(chǎn)生的。發(fā)色基都含有不飽和鍵，還原漂白劑釋放氫原子可使發(fā)色基所含的不飽和鍵變成單鍵，有機(jī)物便失去了顏色。 我們實(shí)驗(yàn)所用的品紅為（見右圖），經(jīng)過檢測其水溶液呈弱酸性。 SO2 通入純水中以后，經(jīng)過光譜檢測，認(rèn)為其中主要是各種水合物 SO2 nH2O。根據(jù)不同的 pH 值，存在的有H3O+、 HSO3-等，有少量的 SO32-，但是 H2SO3 仍然沒有檢測出來。因此，在堿性品紅溶液中，我們認(rèn)為 SO2 在酸性溶液中產(chǎn)生 HSO3-、 SO32-的可能性更大，其再與品紅發(fā)生加成反應(yīng)，使得品紅褪色，而不是生成的 H2SO3 直接和品紅分子加成。還有一個(gè)證據(jù)就是，實(shí)驗(yàn)步驟 1 中，直接加入 Na2SO3，溶液很快褪色，主要是反應(yīng)物 Na2SO3 濃度變大，反應(yīng)速度加快。反應(yīng)機(jī)理如下： 因此，我們認(rèn)為 SO2 在水溶液中能夠使品紅溶液褪色，從其本質(zhì)上來說與 Na2SO3 對品紅作用的機(jī)理是一致的。SO2 在沒有水存在的情況下很難使品紅褪色（實(shí)驗(yàn) 3-6）。 2.關(guān)于亞硫酸鈉。 亞硫酸鈉是利用色素受還原作用而褪色，以達(dá)到漂白目的。而有些食品的褐變是由三價(jià)鐵離子的存在引起的，加入還原漂白劑可使三價(jià)鐵離子變成二價(jià)鐵離子以達(dá)到防止食品褐變。另一類是利用亞硫酸鹽類加成反應(yīng)而褪色，以達(dá)到漂白目的?？梢詫ㄇ嘬占疤穷愇镔|(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)進(jìn)行漂白使之褪色。此反應(yīng)可逆，通過加熱或酸化處理可去掉亞硫酸，使花青苷再生，重新恢復(fù)原來的紅色。亞硫酸鹽對花青苷的漂白反應(yīng)如下： 3.關(guān)于 SO2 的漂白作用。 無機(jī)化學(xué)北師大第 4 版 501 頁指出： “SO2 能和一些有機(jī)色素結(jié)合成為無色的化合物，故還可以漂白紙張等；它能殺滅細(xì)菌，可用作食物和干果的防腐劑。 ” 但并沒有明確指出其中包含品紅色素。 那么 SO2 到底有沒有漂白性呢？答案是肯定的， SO2 不僅廣泛應(yīng)用于紙張的漂白而且在食品加工中應(yīng)用甚廣。可利用還原性漂白劑使發(fā)色基團(tuán)改變結(jié)構(gòu)，使其脫色。由于不會(huì)造成纖維組分的損失，并可保持原漿料的特性，因此特別適用于磨木漿。查閱文獻(xiàn)后可知 SO2 漂白紙漿的作用機(jī)理，主要是加成反應(yīng)，木素中不飽和顯色官能團(tuán)還原的方法。漂白劑和有色物質(zhì)內(nèi)部的生色原子團(tuán)加成化合，化合后的物質(zhì)不再吸收 可見光，所以有色物質(zhì)的顏色消失了。 SO2 在食品、藥品行業(yè)中的漂白作用主要是基于其能夠防止酶促的褐變作用。 SO2 主要的作用機(jī)理是它能夠使得酚酶失活，硫粉熏蒸粉絲、銀耳等均屬此類情況。 綜上所述可知， SO2 有漂白性，在造紙工業(yè)和食品、藥品工業(yè)都有廣泛的用途，其作用機(jī)理各不相同。 SO2 本身不能漂白品紅溶液，必須在水的存在下，漂白機(jī)理與 Na2SO3 在本質(zhì)上是一致的，這正如 “ 氯氣沒有漂白性，濕潤的氯氣才有漂白性 ” 一樣。 三、反思與總結(jié) “ 興趣是最好的老師 ” ，它既是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi) 在動(dòng)力，也是學(xué)生個(gè)別能力發(fā)展的起點(diǎn)和依據(jù)。教師要善于挖掘一些趣味性的問題、值得探究的問題，將有意義的問題以“ 有意思 ” 的方式提出，以激發(fā)學(xué)生探究的欲望；問題的可操作性則是保持學(xué)生探究欲望的保障。所以研究的內(nèi)容應(yīng)該是學(xué)生力所能及的，是在學(xué)生的 “ 最近發(fā)展區(qū) ” 內(nèi)的，并與他們的智力、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)結(jié)構(gòu)等水平相當(dāng)，在現(xiàn)有條件下能做到的，要 “ 跳一跳，摘得到 ” 。 當(dāng)學(xué)生有一天不再學(xué)習(xí)化學(xué)了，我們給學(xué)生留下的是什么？我想應(yīng)該是學(xué)生遇到具體問題時(shí)那種面對問題的態(tài)度、思考問題的方式和解決問題