實驗二 自制紫甘藍酸堿指示劑、酸堿顯色實驗及生活中常用物質酸堿性檢驗

一、實驗目的

1．引導學生從生活中發現化學現象，增加學生學習化學的興趣；

2．學會科學研究的簡單設計思路和方法；

3．培養學生認真觀察實驗現象、勤于思考、善于分析問題的能力；

4．認識和體會酸堿溶液指示劑的顯色現象，學會使用指示劑。

二、實驗原理

酸堿指示劑用于辨別物質的酸堿性。指示劑的種類有多種，變色現象多種多樣。本實驗采用生活中的紫甘藍蔬菜制備酸堿指示劑，該指示劑具有遇酸性物質變紅、遇堿性物質變黃變綠的特性，可作為一種經濟環保的酸堿指示劑。

三、實驗儀器、試劑及耗材

1．儀器

試管架1個（每排14孔），試管17個，100mL燒杯2個，紗布20cm×20cm1塊，玻璃棒1根，藥匙1個，表面皿2個（放pH小塊試紙用，過濾紫甘藍指示劑用），去離子水洗瓶1個，25mL量筒1個，塑料吸管3個，500mL燒杯1個（放廢液用），百分之一天平公用。

2．試劑

采用氫氧化鈉、鹽酸配制的pH=1～14溶液14個試劑瓶，每瓶配上取液滴管（教師事先配好）。白醋、食鹽溶液、小蘇打溶液（教師事先配好）。pH=1的溶液和pH=14的溶液各10mL（滴定全程觀察酸堿變化用）。

3．耗材

pH試紙（廣普，pH=1～14）若干條。紫甘藍碎末（教師事先用擦板擦成碎末）一份大約20mg，裝入250mL的燒杯中。去離子水，標簽紙一張，保鮮膜公用。

四、實驗步驟

實驗1．紫甘藍指示劑的制備

稱量紫甘藍碎葉片10g，置于100mL燒杯中，加等質量的去離子水，用玻璃棒不斷攪拌3～5min，將紗布平鋪在表面皿上，將紫甘藍泥轉移至紗布上，將紗布四個角提起，將紫甘藍菜汁擠壓過濾至另一個100mL燒杯中，得到紫甘藍指示劑。

實驗2．自制紫甘藍指示劑對于不同pH溶液的顯色色板制備

先將試管編為1～14號，分別取對應的pH溶液2mL加入對應編號的試管中，用玻璃棒蘸取少量溶液于pH試紙上，驗證14種溶液的pH，并填在實驗記錄表中。在每個試管中分別滴加4滴自制紫甘藍指示劑，充分搖勻后放在試管架上，用保鮮膜封上試管口，觀察顏色，將所觀察的顏色填寫在實驗記錄表中。圖2-1是教師預實驗顯色實驗結果案例。

實驗3．采用自制的紫甘藍指示劑測定常用食材酸堿性

分別取2mL白醋、食鹽溶液、小蘇打溶液于三支試管中，分別加入4滴紫甘藍指示劑，搖勻后放在試管架上，靜置觀察顏色變化。根據顏色判斷溶液的酸堿性，并記錄。圖2-2是教師預實驗顯色實驗結果案例。

實驗4．自制的紫甘藍指示劑在酸堿中和反應過程中的顏色變化

① 在一試管中加入2mL pH=13的溶液，滴加4～6滴紫甘藍指示劑，逐滴加入pH=1的溶液，邊加邊振蕩，觀察顏色變化，滴加至約中性為止，并記錄顏色變化現象。

② 在一支試管中加入2mL pH=1的溶液，滴加4～6滴紫甘藍指示劑，逐滴加入pH=13的溶液，邊加邊振蕩，觀察顏色變化，加到約中性，并記錄顏色變化現象。

五、實驗數據及實驗現象

實驗2　紫甘藍指示劑對于不同pH溶液的顯色實驗結果

實驗3　常用食材的酸堿性質實驗

實驗4　紫甘藍指示劑在酸堿中和反應過程中的顏色變化

六、實驗結果討論

1．通過本實驗結果分析紫甘藍指示劑的變色規律。

2．紫甘藍指示劑本身的酸堿性。

3．紫甘藍指示劑適用的pH范圍，理由？

4．在紫甘藍指示劑制備中的化學基本實驗原理及操作。

5．制備紫甘藍指示劑色板的科學性分析討論。

6．你所知道的酸堿指示劑還有哪些？

7．做本實驗你的心得體會。

七、參考文獻

［1］張小平．紫甘藍酸堿指示劑的色彩實驗研究．化學教育，2014，35（11）：74-76．

［2］高敏，胡敏，和玲．無機與分析化學實驗．西安：西安交通大學出版社，2015．

［3］人民教育出版社課程教材研究所化學課程教材研究開發中心．普通高中課程標準實驗教科書　實驗化學．北京：人民教育出版社，2007：53-54．

附錄：教師知識準備及實驗準備

1．按照理論計算溶液、配好溶液（表2-1）

2．教學引導

① 引導學生從身邊的化學進行思考及知識的關聯。

② 實驗研究方案的邏輯思維設計方法。

③ 酸堿指示劑的應用原理，包括指示劑的選取等。

④ 進一步深入研究的思路及拓展探究方向。

⑤ 教學中學科素養及學習興趣的引導。