探究酚酞試液使用中的渾濁現(xiàn)象

徐惠勇

摘要：抓住課堂教學(xué)中一次意外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行宏觀探究和微觀反思，發(fā)現(xiàn)意外現(xiàn)象背后的微觀變化，從而為今后更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：酚酞；渾濁；實(shí)驗(yàn)；濃度

文章編號：1008-0546（2014）10-0088-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

酚酞是一種常用的酸堿指示劑，遇酸不變色，遇堿變紅色。有研究表明，在強(qiáng)酸性環(huán)境下酚酞會呈現(xiàn)出橘紅色；而在強(qiáng)堿性環(huán)境下，酚酞會先變紅，瞬間變?yōu)闊o色。[1]

在“酸、堿與指示劑作用”的課堂教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中，筆者將酚酞試液分別滴加在稀鹽酸和NaOH溶液中。意外發(fā)現(xiàn)，酚酞滴在稀鹽酸中出現(xiàn)了渾濁現(xiàn)象（產(chǎn)生了大量的白色沉淀），而酚酞滴在NaOH溶液中未出現(xiàn)渾濁，表現(xiàn)為正常的變紅。當(dāng)時(shí)，我果斷的告訴同學(xué)們，酚酞中混有了雜質(zhì)，與鹽酸反應(yīng)生成了沉淀，使課堂教學(xué)能夠按照預(yù)先的設(shè)定進(jìn)行下去。課后反思，這樣的解釋顯然缺乏說服力，重新審視實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

一、對宏觀現(xiàn)象的疑惑和探究

問題一：酚酞試液滴入酸為何出現(xiàn)渾濁？

猜想1：酚酞中的雜質(zhì)（如：Ag+）與鹽酸反應(yīng)生成了白色沉淀。

實(shí)驗(yàn)1：操作：另取一瓶酚酞試液，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；現(xiàn)象：仍然出現(xiàn)渾濁；結(jié)論：渾濁不是雜質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的。

猜想2：酚酞與鹽酸中的HCl反應(yīng)生成了沉淀。

實(shí)驗(yàn)2：操作：將稀鹽酸換成等體積的蒸餾水，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；現(xiàn)象：仍然出現(xiàn)渾濁；結(jié)論：渾濁不是酚酞與HCl反應(yīng)生成的。

猜想3：酚酞與水反應(yīng)生成了沉淀。

思維辨析：酚酞溶液中本來就有水，為何不見渾濁？思維停滯，問題出在哪兒？

迷思概念：酚酞溶液一定就是酚酞溶于水配成的嗎？

查閱資料：酚酞難溶于水，易溶于酒精，故實(shí)驗(yàn)室所用酚酞試液是由酚酞與酒精配制而成的。這就解釋了為何酚酞試液本身并不渾濁。

結(jié)論：酚酞試液變渾濁肯定與水有關(guān)。

問題二：同樣的酚酞試液，去年實(shí)驗(yàn)沒有出現(xiàn)渾濁，為何今年出現(xiàn)渾濁？

猜想1：酚酞變質(zhì)了。

查閱資料：酚酞的保質(zhì)期為5-6年，通常情況下不會變質(zhì)，且酚酞試液滴在NaOH溶液中正常地顯紅色也證明了酚酞沒有變質(zhì)。

猜想2：時(shí)間過長，酒精揮發(fā)，酚酞濃度過大。

實(shí)驗(yàn)：藥品：酚酞（晶體，上海聯(lián)試化工試劑），無水乙醇（分析純，泰州市長浦化學(xué)試劑），蒸餾水；操作：取五支試管，分別加入2mL蒸餾水，然后分別向其中滴加2滴不同濃度的酚酞試液，觀察現(xiàn)象；現(xiàn)象：見表1。

結(jié)論：酚酞濃度太大是導(dǎo)致溶液變渾濁的主要原因。

二、對微觀變化的思考和解釋

宏觀現(xiàn)象的背后，肯定存在著對應(yīng)的微觀解釋。酚酞難溶于水，易溶于酒精，而酒精與水是任意比互溶，故在酚酞、酒精和水共存的情況下，必然存在著水分子和酚酞分子對酒精分子的爭奪。

猜想：將高濃度酚酞試液（含有較多的酚酞分子）滴加入水中，出現(xiàn)的渾濁現(xiàn)象，可以理解為水分子與酒精分子優(yōu)先結(jié)合，導(dǎo)致酚酞分子與酒精分子分離析出（過程如圖1）。圖中 [F]代表酚酞分子， [J]代表酒精分子， [S]代表水分子。

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：

操作1：取1支試管，加入1mL c0濃度的酚酞試液，再滴加蒸餾水；

現(xiàn)象1：剛開始未見渾濁，當(dāng)蒸餾水加入量達(dá)到2.9mL時(shí)溶液由澄清變渾濁；

解釋1：水分子將酒精分子包圍，導(dǎo)致酚酞分子析出，溶液變渾濁；

操作2：向上述變渾濁的試液中滴加無水酒精；

現(xiàn)象2：滴加1滴酒精后，渾濁瞬間消失，溶液變得澄清；

解釋2：加入的酒精分子重新與析出的酚酞分子結(jié)合，導(dǎo)致溶液變澄清；

操作3：在上述變澄清的試液中再次滴加蒸餾水；

現(xiàn)象3：滴加1滴蒸餾水后，澄清的試液再次變渾濁；

解釋3：加入的水分子再次將酒精分子包圍，導(dǎo)致酚酞分子析出，溶液變渾濁；

……

隨著酒精與水的反復(fù)滴加，渾濁現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)，但每次渾濁的程度逐漸減弱。理由：酚酞雖然難溶于水，但是畢竟還是能溶解一部分的，隨著水的反復(fù)加入，總量不斷增加，導(dǎo)致少量的酚酞最終溶解在大量的水中，正所謂量變導(dǎo)致質(zhì)變，這也解釋了為何低濃度的酚酞試液滴加在蒸餾水中未見渾濁的原因。因此，我們在配制酚酞試液時(shí)，特別是加入非堿性溶液中的酚酞試液，一定不能濃度過高。

回到先前的演示實(shí)驗(yàn)，為何同樣濃度的酚酞，滴加在NaOH溶液中未見渾濁呢？理由：酚酞與NaOH反應(yīng)生成了一種醌式結(jié)構(gòu)的鈉鹽，該鈉鹽能夠溶于水，所以同樣的酚酞在NaOH溶液中未見渾濁。

由于條件所限，對于酚酞滴入酸變渾濁的原因，在此只能通過定性的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行描述，期待能夠加以定量的實(shí)驗(yàn)探究，（如探究酚酞分子、酒精分子、水分子數(shù)在何種比例下會變渾濁，以及這些分子之間結(jié)合的微粒數(shù)之比等），以便更好地解釋這其中的奧秘。

參考文獻(xiàn)

[1] 熊言林，崔洪珊等.紅色酚酞逐漸褪色的原因探究[J].化學(xué)教育，2006，（11）：56-57endprint

摘要：抓住課堂教學(xué)中一次意外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行宏觀探究和微觀反思，發(fā)現(xiàn)意外現(xiàn)象背后的微觀變化，從而為今后更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：酚酞；渾濁；實(shí)驗(yàn)；濃度

文章編號：1008-0546（2014）10-0088-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

酚酞是一種常用的酸堿指示劑，遇酸不變色，遇堿變紅色。有研究表明，在強(qiáng)酸性環(huán)境下酚酞會呈現(xiàn)出橘紅色；而在強(qiáng)堿性環(huán)境下，酚酞會先變紅，瞬間變?yōu)闊o色。[1]

在“酸、堿與指示劑作用”的課堂教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中，筆者將酚酞試液分別滴加在稀鹽酸和NaOH溶液中。意外發(fā)現(xiàn)，酚酞滴在稀鹽酸中出現(xiàn)了渾濁現(xiàn)象（產(chǎn)生了大量的白色沉淀），而酚酞滴在NaOH溶液中未出現(xiàn)渾濁，表現(xiàn)為正常的變紅。當(dāng)時(shí)，我果斷的告訴同學(xué)們，酚酞中混有了雜質(zhì)，與鹽酸反應(yīng)生成了沉淀，使課堂教學(xué)能夠按照預(yù)先的設(shè)定進(jìn)行下去。課后反思，這樣的解釋顯然缺乏說服力，重新審視實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

一、對宏觀現(xiàn)象的疑惑和探究

問題一：酚酞試液滴入酸為何出現(xiàn)渾濁？

猜想1：酚酞中的雜質(zhì)（如：Ag+）與鹽酸反應(yīng)生成了白色沉淀。

實(shí)驗(yàn)1：操作：另取一瓶酚酞試液，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；現(xiàn)象：仍然出現(xiàn)渾濁；結(jié)論：渾濁不是雜質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的。

猜想2：酚酞與鹽酸中的HCl反應(yīng)生成了沉淀。

實(shí)驗(yàn)2：操作：將稀鹽酸換成等體積的蒸餾水，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；現(xiàn)象：仍然出現(xiàn)渾濁；結(jié)論：渾濁不是酚酞與HCl反應(yīng)生成的。

猜想3：酚酞與水反應(yīng)生成了沉淀。

思維辨析：酚酞溶液中本來就有水，為何不見渾濁？思維停滯，問題出在哪兒？

迷思概念：酚酞溶液一定就是酚酞溶于水配成的嗎？

查閱資料：酚酞難溶于水，易溶于酒精，故實(shí)驗(yàn)室所用酚酞試液是由酚酞與酒精配制而成的。這就解釋了為何酚酞試液本身并不渾濁。

結(jié)論：酚酞試液變渾濁肯定與水有關(guān)。

問題二：同樣的酚酞試液，去年實(shí)驗(yàn)沒有出現(xiàn)渾濁，為何今年出現(xiàn)渾濁？

猜想1：酚酞變質(zhì)了。

查閱資料：酚酞的保質(zhì)期為5-6年，通常情況下不會變質(zhì)，且酚酞試液滴在NaOH溶液中正常地顯紅色也證明了酚酞沒有變質(zhì)。

猜想2：時(shí)間過長，酒精揮發(fā)，酚酞濃度過大。

實(shí)驗(yàn)：藥品：酚酞（晶體，上海聯(lián)試化工試劑），無水乙醇（分析純，泰州市長浦化學(xué)試劑），蒸餾水；操作：取五支試管，分別加入2mL蒸餾水，然后分別向其中滴加2滴不同濃度的酚酞試液，觀察現(xiàn)象；現(xiàn)象：見表1。

結(jié)論：酚酞濃度太大是導(dǎo)致溶液變渾濁的主要原因。

二、對微觀變化的思考和解釋

宏觀現(xiàn)象的背后，肯定存在著對應(yīng)的微觀解釋。酚酞難溶于水，易溶于酒精，而酒精與水是任意比互溶，故在酚酞、酒精和水共存的情況下，必然存在著水分子和酚酞分子對酒精分子的爭奪。

猜想：將高濃度酚酞試液（含有較多的酚酞分子）滴加入水中，出現(xiàn)的渾濁現(xiàn)象，可以理解為水分子與酒精分子優(yōu)先結(jié)合，導(dǎo)致酚酞分子與酒精分子分離析出（過程如圖1）。圖中 [F]代表酚酞分子， [J]代表酒精分子， [S]代表水分子。

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：

操作1：取1支試管，加入1mL c0濃度的酚酞試液，再滴加蒸餾水；

現(xiàn)象1：剛開始未見渾濁，當(dāng)蒸餾水加入量達(dá)到2.9mL時(shí)溶液由澄清變渾濁；

解釋1：水分子將酒精分子包圍，導(dǎo)致酚酞分子析出，溶液變渾濁；

操作2：向上述變渾濁的試液中滴加無水酒精；

現(xiàn)象2：滴加1滴酒精后，渾濁瞬間消失，溶液變得澄清；

解釋2：加入的酒精分子重新與析出的酚酞分子結(jié)合，導(dǎo)致溶液變澄清；

操作3：在上述變澄清的試液中再次滴加蒸餾水；

現(xiàn)象3：滴加1滴蒸餾水后，澄清的試液再次變渾濁；

解釋3：加入的水分子再次將酒精分子包圍，導(dǎo)致酚酞分子析出，溶液變渾濁；

……

隨著酒精與水的反復(fù)滴加，渾濁現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)，但每次渾濁的程度逐漸減弱。理由：酚酞雖然難溶于水，但是畢竟還是能溶解一部分的，隨著水的反復(fù)加入，總量不斷增加，導(dǎo)致少量的酚酞最終溶解在大量的水中，正所謂量變導(dǎo)致質(zhì)變，這也解釋了為何低濃度的酚酞試液滴加在蒸餾水中未見渾濁的原因。因此，我們在配制酚酞試液時(shí)，特別是加入非堿性溶液中的酚酞試液，一定不能濃度過高。

回到先前的演示實(shí)驗(yàn)，為何同樣濃度的酚酞，滴加在NaOH溶液中未見渾濁呢？理由：酚酞與NaOH反應(yīng)生成了一種醌式結(jié)構(gòu)的鈉鹽，該鈉鹽能夠溶于水，所以同樣的酚酞在NaOH溶液中未見渾濁。

由于條件所限，對于酚酞滴入酸變渾濁的原因，在此只能通過定性的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行描述，期待能夠加以定量的實(shí)驗(yàn)探究，（如探究酚酞分子、酒精分子、水分子數(shù)在何種比例下會變渾濁，以及這些分子之間結(jié)合的微粒數(shù)之比等），以便更好地解釋這其中的奧秘。

參考文獻(xiàn)

[1] 熊言林，崔洪珊等.紅色酚酞逐漸褪色的原因探究[J].化學(xué)教育，2006，（11）：56-57endprint

摘要：抓住課堂教學(xué)中一次意外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行宏觀探究和微觀反思，發(fā)現(xiàn)意外現(xiàn)象背后的微觀變化，從而為今后更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：酚酞；渾濁；實(shí)驗(yàn)；濃度

文章編號：1008-0546（2014）10-0088-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

酚酞是一種常用的酸堿指示劑，遇酸不變色，遇堿變紅色。有研究表明，在強(qiáng)酸性環(huán)境下酚酞會呈現(xiàn)出橘紅色；而在強(qiáng)堿性環(huán)境下，酚酞會先變紅，瞬間變?yōu)闊o色。[1]

在“酸、堿與指示劑作用”的課堂教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中，筆者將酚酞試液分別滴加在稀鹽酸和NaOH溶液中。意外發(fā)現(xiàn)，酚酞滴在稀鹽酸中出現(xiàn)了渾濁現(xiàn)象（產(chǎn)生了大量的白色沉淀），而酚酞滴在NaOH溶液中未出現(xiàn)渾濁，表現(xiàn)為正常的變紅。當(dāng)時(shí)，我果斷的告訴同學(xué)們，酚酞中混有了雜質(zhì)，與鹽酸反應(yīng)生成了沉淀，使課堂教學(xué)能夠按照預(yù)先的設(shè)定進(jìn)行下去。課后反思，這樣的解釋顯然缺乏說服力，重新審視實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

一、對宏觀現(xiàn)象的疑惑和探究

問題一：酚酞試液滴入酸為何出現(xiàn)渾濁？

猜想1：酚酞中的雜質(zhì)（如：Ag+）與鹽酸反應(yīng)生成了白色沉淀。

實(shí)驗(yàn)1：操作：另取一瓶酚酞試液，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；現(xiàn)象：仍然出現(xiàn)渾濁；結(jié)論：渾濁不是雜質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的。

猜想2：酚酞與鹽酸中的HCl反應(yīng)生成了沉淀。

實(shí)驗(yàn)2：操作：將稀鹽酸換成等體積的蒸餾水，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；現(xiàn)象：仍然出現(xiàn)渾濁；結(jié)論：渾濁不是酚酞與HCl反應(yīng)生成的。

猜想3：酚酞與水反應(yīng)生成了沉淀。

思維辨析：酚酞溶液中本來就有水，為何不見渾濁？思維停滯，問題出在哪兒？

迷思概念：酚酞溶液一定就是酚酞溶于水配成的嗎？

查閱資料：酚酞難溶于水，易溶于酒精，故實(shí)驗(yàn)室所用酚酞試液是由酚酞與酒精配制而成的。這就解釋了為何酚酞試液本身并不渾濁。

結(jié)論：酚酞試液變渾濁肯定與水有關(guān)。

問題二：同樣的酚酞試液，去年實(shí)驗(yàn)沒有出現(xiàn)渾濁，為何今年出現(xiàn)渾濁？

猜想1：酚酞變質(zhì)了。

查閱資料：酚酞的保質(zhì)期為5-6年，通常情況下不會變質(zhì)，且酚酞試液滴在NaOH溶液中正常地顯紅色也證明了酚酞沒有變質(zhì)。

猜想2：時(shí)間過長，酒精揮發(fā)，酚酞濃度過大。

實(shí)驗(yàn)：藥品：酚酞（晶體，上海聯(lián)試化工試劑），無水乙醇（分析純，泰州市長浦化學(xué)試劑），蒸餾水；操作：取五支試管，分別加入2mL蒸餾水，然后分別向其中滴加2滴不同濃度的酚酞試液，觀察現(xiàn)象；現(xiàn)象：見表1。

結(jié)論：酚酞濃度太大是導(dǎo)致溶液變渾濁的主要原因。

二、對微觀變化的思考和解釋

宏觀現(xiàn)象的背后，肯定存在著對應(yīng)的微觀解釋。酚酞難溶于水，易溶于酒精，而酒精與水是任意比互溶，故在酚酞、酒精和水共存的情況下，必然存在著水分子和酚酞分子對酒精分子的爭奪。

猜想：將高濃度酚酞試液（含有較多的酚酞分子）滴加入水中，出現(xiàn)的渾濁現(xiàn)象，可以理解為水分子與酒精分子優(yōu)先結(jié)合，導(dǎo)致酚酞分子與酒精分子分離析出（過程如圖1）。圖中 [F]代表酚酞分子， [J]代表酒精分子， [S]代表水分子。

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：

操作1：取1支試管，加入1mL c0濃度的酚酞試液，再滴加蒸餾水；

現(xiàn)象1：剛開始未見渾濁，當(dāng)蒸餾水加入量達(dá)到2.9mL時(shí)溶液由澄清變渾濁；

解釋1：水分子將酒精分子包圍，導(dǎo)致酚酞分子析出，溶液變渾濁；

操作2：向上述變渾濁的試液中滴加無水酒精；

現(xiàn)象2：滴加1滴酒精后，渾濁瞬間消失，溶液變得澄清；

解釋2：加入的酒精分子重新與析出的酚酞分子結(jié)合，導(dǎo)致溶液變澄清；

操作3：在上述變澄清的試液中再次滴加蒸餾水；

現(xiàn)象3：滴加1滴蒸餾水后，澄清的試液再次變渾濁；

解釋3：加入的水分子再次將酒精分子包圍，導(dǎo)致酚酞分子析出，溶液變渾濁；

……

隨著酒精與水的反復(fù)滴加，渾濁現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)，但每次渾濁的程度逐漸減弱。理由：酚酞雖然難溶于水，但是畢竟還是能溶解一部分的，隨著水的反復(fù)加入，總量不斷增加，導(dǎo)致少量的酚酞最終溶解在大量的水中，正所謂量變導(dǎo)致質(zhì)變，這也解釋了為何低濃度的酚酞試液滴加在蒸餾水中未見渾濁的原因。因此，我們在配制酚酞試液時(shí)，特別是加入非堿性溶液中的酚酞試液，一定不能濃度過高。

回到先前的演示實(shí)驗(yàn)，為何同樣濃度的酚酞，滴加在NaOH溶液中未見渾濁呢？理由：酚酞與NaOH反應(yīng)生成了一種醌式結(jié)構(gòu)的鈉鹽，該鈉鹽能夠溶于水，所以同樣的酚酞在NaOH溶液中未見渾濁。

由于條件所限，對于酚酞滴入酸變渾濁的原因，在此只能通過定性的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行描述，期待能夠加以定量的實(shí)驗(yàn)探究，（如探究酚酞分子、酒精分子、水分子數(shù)在何種比例下會變渾濁，以及這些分子之間結(jié)合的微粒數(shù)之比等），以便更好地解釋這其中的奧秘。

參考文獻(xiàn)

[1] 熊言林，崔洪珊等.紅色酚酞逐漸褪色的原因探究[J].化學(xué)教育，2006，（11）：56-57endprint