有關(guān)碘鹽中碘元素檢驗的研究性學(xué)習活動

陳輝

摘 要：碘是維持人體生命活動不可缺少的微量元素之一.人若碘的攝入量不足，會影響到有機體甲狀腺激素的合成，而患上甲狀腺腫大，嚴重者會導(dǎo)致發(fā)育不全，智力低下.通常所說的碘鹽是在食鹽中加入適量的碘酸鉀（碘酸鉀含量為0.02‰）.介紹了用比較簡易的方法來確定是否是真正的加碘食鹽.

關(guān)鍵詞：研究性學(xué)習;碘鹽;高中化學(xué)

一、提出研究課題

課程領(lǐng)域研究中研究性學(xué)習一直是具有特色的領(lǐng)域，新課程改革背景下已成為我國基礎(chǔ)教育的組成部分，也是我國新課改的最大特點之一.研究性學(xué)習作為一種學(xué)習方式，通過引導(dǎo)實驗人員自主研究分析方式獲得結(jié)論，整個過程中教師僅起到引導(dǎo)作用.

實驗人員對碘鹽中到底有沒有碘，表現(xiàn)出濃厚的興趣，充滿了好奇，這些好奇是教學(xué)創(chuàng)新的原因，也是開展科學(xué)探究的基礎(chǔ).這顯然是一個很好的探究學(xué)習活動素材，因此，以“碘鹽中碘元素的檢驗”為課題開始實驗.

二、課題準備活動

通過查詢資料獲得實驗研究的具體方向，并向?qū)嶒炇彝抡埥滔嚓P(guān)問題，做好準備工作.

市場上出售的碘鹽是在食鹽中加入適量的碘酸鉀（KIO3），原材料可以選擇市面上的食鹽.含有碘酸鉀的食鹽容易出現(xiàn)揮發(fā)情況，實際中使用時要避免高溫環(huán)境.相關(guān)研究結(jié)果表明：如果放入碘鹽時選擇炒菜爆鍋階段，碘使用率10%不到;炒菜中間階段加入碘酸鹽，此時碘的使用率可以提升到60%;如果完成炒菜在放入碘酸鹽，使用率達到90%以上;選擇涼拌菜的話，可以完全利用其中含有的碘.

準備好碘鹽后開始進行溶液配制，準備好500mL的燒杯，向其中倒入500g食用碘鹽，隨后加入蒸餾水以沒過食鹽晶體為佳，并利用玻璃棒進行均勻攪拌，靜置一段時間后選擇清液備用.

KIO3中碘元素為+5價，是碘元素的較高價態(tài)，所以KIO3具有氧化性，根據(jù)反應(yīng)KIO3+5KI +3H2SO43I2+3K2SO4+3H2O，可向其中加入1-3滴KI溶液來檢驗.

三、研究課題實施

為了保證實驗結(jié)果的真實性與科學(xué)性，課題研究時選擇分組與集體共行對比方法.

1.實驗?zāi)康?/p>

了解碘鹽中碘元素的檢驗.

2.實驗用品

試管，燒杯，玻璃棒，玻璃片，膠頭滴管，鑷子，碘鹽，KI溶液，KI-淀粉試紙，稀硫酸，淀粉溶液，醋酸，苯，蒸餾水

3.實驗設(shè)計和操作

（1）取KIO3溶液少量，再加KI溶液和稀硫酸少量，然后加幾滴淀粉溶液.

（2）取碘鹽少量，加水溶解，再加KI溶液和稀硫酸少量，然后加幾滴淀粉溶液.

（3）取黃豆大小的一小堆碘鹽置于玻璃片上，加一滴稀硫酸，然后用KI-淀粉試紙檢驗.

（4）取黃豆大小的一小堆碘鹽置于玻璃片上，加一滴醋酸，然后用KI-淀粉試紙檢驗.

說明：設(shè)計多個實驗的目的在于進行實驗比較，確定最佳的實驗結(jié)果.

4.實驗觀察和分析

實驗1 實驗2和實驗3均有明顯的藍色現(xiàn)象，實驗4的現(xiàn)象沒有前面3個實驗明顯.

四、結(jié)論與原因

將預(yù)期結(jié)果與實驗結(jié)果相比較，可以做出結(jié)論：可以利用KIO3的氧化性來檢驗碘鹽中的碘元素.為了使檢驗工作可以在家庭或商店進行現(xiàn)場操作，可將試劑改為醋酸和KI-淀粉試紙.

實驗中，發(fā)現(xiàn)碘的淀粉溶液呈紫紅色，如果用苯萃取呈黃色.兩者存在一定的差異，經(jīng)過組員的認真探討和研究，找到了一些可能存在的原因，從選材角度，選水溶液角度，配方角度進行分析，其結(jié)果如下：

1.選材角度

由于碘鹽中KIO3的含量只有0.2‰，水多則濃度過小，會導(dǎo)致實驗效果較差.通過多次實驗，以500mL燒杯中加入500g碘鹽并加水至350mL或400mL刻度線為宜，水盡量不可多加.

2.選水溶液角度

實驗室蒸餾水的儲量不足，故用自來水代替蒸餾水，但自來水中含有Fe2+、Mg2+、Ca2+等雜質(zhì)，對實驗有一定的干擾.如Fe2+，根據(jù)：Fe3+ +e-Fe2+，E=0.77 V;2IO-3+12H++10e-I2+6H2O，E=1.19 V.顯然Fe2+與IO3-也可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成I2.

3.配方角度

（1）實驗室的淀粉溶液存放時間較長，淀粉水溶液會緩慢的水解，其產(chǎn)物為糊精等，糊精與I2作用顯紅色，因此久置的淀粉溶液會降低反應(yīng)的靈敏度，而且反應(yīng)呈藍色，甚至是紫紅色，這與實驗人員課本中學(xué)到的碘遇淀粉顯藍色有一定的不同.

（2）實驗室內(nèi)的化學(xué)藥品，其標簽上并沒有標明化學(xué)純、分析純，而是一般的工業(yè)用品，純度不夠.

4.實驗安全

部分實驗人員缺少安全防護意識，覺得化學(xué)實驗時所用到的試劑都是安全的，不會對自己造成傷害，具體操作時缺少必要安全防護，但實際中這種違規(guī)操作可能產(chǎn)生有毒氣體、有害物質(zhì)等，直接威脅到實驗人員生命安全.部分藥物試劑能通過呼吸、接觸等入侵人體，特別是實驗中產(chǎn)生的氣體，強酸性煙霧刺激呼吸道，還會經(jīng)過表皮進入到血液中.要重視實驗廢棄、廢渣等處理，避免出現(xiàn)不經(jīng)處理就排向空氣的情況.

如，試劑瓶蓋打開時，要明確室溫，確定這些試劑能否在常溫情況下打開.可以的話將試劑瓶口對著空地，條件允許時選擇通風環(huán)境完成整體操作;配置相關(guān)溶液時，整個配置過程要在燒杯中完成，不能選擇量筒配置，后者容易在受熱環(huán)境下破碎，直接傷害到實驗人員;強酸稀釋時，需要將強酸慢慢倒入到水中，杜絕將水倒入強酸這種反向操作，倒入時利用攪拌棒持續(xù)攪拌.當強酸滴灑在桌面時，要帶著手套利用抹布清理，如果滴灑量過大，選擇普通沙土吸收并進行清掃.

到這里本節(jié)課內(nèi)容已經(jīng)結(jié)束，但大部分實驗人員依然沉浸在自主探究、獲得勝利的喜悅中，實驗人員完全沉浸在化學(xué)知識學(xué)習過程中，詢問實驗人員，很多實驗人員都表達：這節(jié)課過得好快、老師講的真好、我知道了一些生活常識.在進行教學(xué)設(shè)計時，教師要考慮實驗人員的喜好，選擇合適的切入點，保證課堂教學(xué)質(zhì)量與效率.

同時，實驗人員在聽完這趟課后又產(chǎn)生新的疑問：市場上碘鹽中真的有碘嗎？如何利用簡單方式檢驗碘的存在？等，教師可以布置相關(guān)研究性作業(yè)，要求實驗人員利用課余時間進行研究，并互相交流、分析，達成提升實驗人員化學(xué)素養(yǎng)的目的.因此，研究性課題如果能立足于實驗人員的“知、智、情”的基點，就能更有效，更有序的發(fā)展實驗人員的綜合素質(zhì).

參考文獻：

[1]厲明鋼.高中化學(xué)實驗教學(xué)方法的思考[J].高中數(shù)理化，2015（18）：56.

[2]張彩麗.《探究碘鹽中碘的存在形式》教學(xué)設(shè)計[J].考試周刊，2009（40）：184-185.

[責任編輯：季春陽]