證明海帶中存在碘元素的實(shí)驗教學(xué)思考

賈彩燕

（山西省呂梁市離石區(qū)江陰高級中學(xué)　山西　呂梁　033000）

證明海帶中存在碘元素的實(shí)驗教學(xué)思考

賈彩燕

（山西省呂梁市離石區(qū)江陰高級中學(xué)山西呂梁033000）

證明海帶中存在碘元素的實(shí)驗無論是對學(xué)生實(shí)驗?zāi)芰Φ陌l(fā)展提高，還是對學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)都有重要的意義。作者在查閱資料、實(shí)驗驗證、教學(xué)反思的基礎(chǔ)上，提出證明海帶中存在碘元素的實(shí)驗改進(jìn)方案，以期激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，提高學(xué)生的實(shí)驗?zāi)芰Α?/p>

海帶碘元素實(shí)驗教學(xué)教學(xué)思考

海帶是人體必須的微量元素之一，與人的智力發(fā)育密切相關(guān)。海帶是人們相對比較熟悉的、日常生活中經(jīng)常吃到的一種含碘食物。那么，如何驗證海帶中含有碘元素呢？

人教版高中化學(xué)必修二第91頁實(shí)驗4-2采用灼燒法證明海帶中確實(shí)存在碘元素［1］。課本上是采用工業(yè)上以海帶為原料提取碘的“灼燒、浸取、氧化”的方法［2］來證明海帶中存在碘元素的。查閱資料發(fā)現(xiàn)大多數(shù)教材上都采用這一種方法［2］。但是采用這一種方法實(shí)驗時有一些缺點(diǎn)，比如海帶灼燒灰化過程煙塵大、氣味濃烈并且耗時長，所以用于課堂實(shí)驗教學(xué)有一定的局限性，也不利于學(xué)生分組實(shí)驗，影響學(xué)生體驗親自動手實(shí)驗的樂趣。

那有沒有更好的灰化海帶的方法或者可以替代灼燒法的證明方法？教學(xué)中，本人想到海帶的灼燒可由老師事先在課前完成，課上直接提供給學(xué)生海帶灰進(jìn)行后面的實(shí)驗操作。仔細(xì)分析該實(shí)驗的實(shí)驗操作，本人對課本要求“把干海帶表面的附著物用刷子刷凈（不要用水沖洗）”有這樣的疑問:為什么不能用水沖洗呢？難道只是為了便于海帶灼燒完全嗎？有沒有可能是為了減少沖洗過程中海帶中碘元素的流失呢？如果是這樣，那么用浸泡法也可證明海帶中存在碘元素。查閱資料并做如下驗證實(shí)驗，從實(shí)驗結(jié)果來看都可以證明海帶中有碘元素。

方法一：灼燒法

1.實(shí)驗過程

（1）取樣處理

隨機(jī)購買市售干海帶（如下圖），作為實(shí)驗用海帶。

取少許海帶樣品，用刷子刷凈表面的附著物，再用剪刀剪碎。稱取3 g干海帶樣品。

（2）灼燒灰化

將海帶樣品放入坩堝中，用酒精潤濕，點(diǎn)燃酒精燈，灼燒，直至海帶完全變黑（灼燒過程中用玻璃棒攪動海帶）。

（3）溶解、煮沸、過濾

將燒好的海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，加入10mL蒸餾水，攪拌、煮沸2～3min，過濾。

（4）碘元素檢驗

在濾液中滴入幾滴3mol/L的稀硫酸，再加入1mL 3%的H2O2。此時溶液呈黃色。然后分成兩份于兩支試管中，分別加入淀粉溶液和CCl4。

2.實(shí)驗現(xiàn)象

第一支試管中加入淀粉溶液后溶液呈現(xiàn)藍(lán)色，第二支試管中加入CCl4后CCl4層為橙紅色（如下圖）。

方法二：浸泡法

1.實(shí)驗過程

（1）取樣處理

隨機(jī)購買市售干海帶，作為實(shí)驗用海帶（與方法一所用海帶相同）。

取少許干海帶樣品，用刷子刷凈表面的附著物，再用剪刀剪碎。稱取3 g干海帶樣品為一份，共取5份。

（2）海帶的浸泡

將上述處理好的樣品分別放入燒杯中，均加入蒸餾水大約30mL，分別浸泡1min、5 min、10min、30min、1 h。然后過濾。

（3）碘元素檢驗

分別取浸泡1 min、5 min、10 min、30 min、1 h的濾液各2mL于試管中。

在幾組濾液中分別滴入幾滴3mol/L的稀硫酸，再加入1mL 3%的H2O2。此時溶液呈黃色。然后將每一組再分成兩份于試管中，分別加入淀粉溶液和CCl4。

2.實(shí)驗現(xiàn)象

每一組中加入淀粉溶液后溶液呈現(xiàn)藍(lán)色，加入CCl4后CCl4層為橙紅色。與方法一無明顯差別。

3.實(shí)驗結(jié)論

海帶樣品浸泡后過濾、酸化、加入3%H2O2氧化后，加入淀粉液均能呈現(xiàn)出特征藍(lán)色。說明浸泡法也能證明海帶中存在碘元素。

由以上實(shí)驗得出用浸泡法同樣可以證明海帶中存在碘元素。而且這種方法相對簡單（浸泡時間可以少至1min），污染小，便于課堂教學(xué)演示或者學(xué)生分組實(shí)驗。

另外，該實(shí)驗也進(jìn)一步說明了海帶中既有有機(jī)碘又有無機(jī)碘離子（事實(shí)是以無機(jī)碘離子為主）［3-4］。該實(shí)驗還提醒我們，生活中海帶在食用加工時不宜長時間用水浸泡，尤其是不宜用刀先切碎，再浸泡清洗，以防造成大量的碘流失。

用以上實(shí)驗方法證明海帶中存在碘元素時還有一些步驟可以省掉。比如，用第一種方法即灼燒法時第三步:“溶解、煮沸、過濾”中的“煮沸”這一環(huán)節(jié)就可

3.實(shí)驗結(jié)論

干海帶中確實(shí)存在碘元素。

化學(xué)反應(yīng)方程式為:以省掉。省掉這一環(huán)節(jié)后進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗，結(jié)果實(shí)驗現(xiàn)象與煮沸后再過濾沒有明顯差別。但是，在采用第二種方法即浸泡法時“煮沸”這一環(huán)節(jié)就顯得比較重要。有“煮沸”這一環(huán)節(jié)時實(shí)驗現(xiàn)象與第一種方法沒有明顯差別，而省掉“煮沸”這一環(huán)節(jié)時實(shí)驗現(xiàn)象與沒省“煮沸”相比，加入淀粉后的藍(lán)色明顯變淺，加入CCl4后CCl4層的橙紅色也明顯變淺。這說明煮沸是為了使海帶中的碘離子更好的溶解到水中，灼燒后海帶中的碘離子更易溶解到水中。

為了讓實(shí)驗更有趣，更加調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生思考，本人嘗試用生活中常見物質(zhì)來定性地證明海帶中存在碘元素。加碘食鹽中碘元素的存在形式是碘酸根離子，在酸性條件下，碘離子與碘酸根離子可以發(fā)生反應(yīng)生成碘單質(zhì)。根據(jù)這個原理，本人選用海帶灼燒后的濾液與家用加碘食鹽配制的溶液進(jìn)行實(shí)驗［5］，結(jié)果在加入淀粉溶液后出現(xiàn)了特征藍(lán)色，加入CCl4后CCl4層出現(xiàn)了橙紅色。實(shí)驗結(jié)果如下圖所示:

該方法也可以證明海帶中存在碘元素。

總之，證明海帶中存在碘元素只是一個很小的實(shí)驗，但是經(jīng)過深入挖掘、思考，將質(zhì)疑、猜想、實(shí)驗證明等思想運(yùn)用到不同的實(shí)驗方法當(dāng)中，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，提高學(xué)生的實(shí)驗?zāi)芰?，而且有助于提高學(xué)生的綜合思維能力和科學(xué)素養(yǎng)。

［1］宋心琦.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗教科書·化學(xué)2（必修）［M］.北京：人民教育出版社，2012

［2］遲玉森等.海帶生物活性碘的提取及應(yīng)用研究.海胡鹽與化工，2005，34（6）：12-19

［3］中華人民共和國水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，SC/T 3010—2001，2

［4］馬紅勇，王篤年.檢驗海帶中碘元素實(shí)驗的改進(jìn)［J］.化學(xué)教育，2009，30（6）：60

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