化学法玩涂鸦趣味实验的创设.doc

化学法玩涂鸦趣味实验的创设俞晨秀 张叶 吴晟 张宝成（安徽中医药高专 芜湖241000） 摘 要 介绍利用化学反应进行绘画实验的设计思路和制作过程。关键词 沉淀反应 实验 趣味 沉淀反应是化学反应中的一类重要反应。用化学法玩涂鸦实验主要是将沉淀反应中丰富多彩的现象和枯燥的化学知识与随意绘画（玩涂鸦）结合起来，融知识、创意、生活与一体，使化学实验变得亲切、趣味、灵动，为学生营造了一种快乐学习，勇于创新的教学情景。1 实验仪器及药品药品： 4%AgNO3(现配)、0.2mol/LNa2S（现配）、0.2mol/LK2CrO4、0.2mol/LKI、0.1mol/LKI、0.2mol/LNaOH、0.4mol/L NiCl2（现配）、0.2mol/L CoCl2（现配）、8%增稠剂（以上各试剂配制是：先将所配试剂按给定浓度增加一倍配制后，再与8%增稠剂等体积混合。），0.2mol/LFeCl3淀粉溶液（0.4mol/LFeCl3与0.1%淀粉溶液等体积混合）、蒸馏水。仪器：托盘天平、烧杯、量筒、试剂瓶、玻璃棒、扁型小号至中号毛笔、定性滤纸、素描画纸、胶棒、废旧瓦楞纸（或废旧纸盒纸）。2 实验步骤及现象2.1 画纸的制作快干做画纸：根据需要将瓦楞纸和滤纸裁成同样大小，在瓦楞纸上用胶棒厚厚涂抹一遍，滤纸平实粘贴在瓦楞纸上，最后再粘贴一张滤纸覆盖即可。慢干作画纸：根据需要将瓦楞纸和滤纸裁成同样大小，在瓦楞纸上用胶棒厚厚涂抹一遍，滤纸平实粘贴在瓦楞纸上，最后再粘贴一张素描画纸覆盖即可。2.2 涂鸦案例与反应分析涂鸦的设计应在包含所授化学知识的前提下，尽量接近生活、关注社会、画面美观。现介绍一款涂鸦的设计与实验，其框架图见图1。6123345 图1 涂鸦的框架图 图2 涂鸦画以下反应中有颜色的地方标注，无色则不标注，其绘制过程与反应如下：1山脉（蓝红色）。在图1中标号为1的位置分别用各自中号毛笔涂刷0.2mol/LNaOH和0.2mol/L CoCl2后出现蓝红色，反应为：CoCl2（红色）+ 2NaOH Co(OH)2（蓝红色）+ 2NaCl2太阳（砖红色）。在图1中标号为2的位置分别用各自小号毛笔涂刷4%AgNO3和0.2mol/LK2CrO4出现砖红色，反应为：2AgNO3 + K2CrO4（黄色） Ag2CrO4（砖红色）+ 2 KNO33草坪（浅绿色）。在图1中标号为3的位置分别用各自中号毛笔迅速涂刷0.2mol/LNaOH和0.4mol/L NiCl2出现绿色，反应为：NiCl2（绿色）+ 2NaOH Ni(OH)2（绿色）+ 2NaCl4花瓣（蓝紫色）。在图1中标号为4的位置分别用各自小号毛笔先涂刷0.2mol/LFeCl3的淀粉溶液再涂刷0.1mol/LKI后出现蓝紫色，反应为：2FeCl3（淡黄色）+ 2KI I2（遇淀粉显蓝紫色）+ 2FeCl2（浅绿色）+ 2KCl5河流。河流颜色最终形成设计了一个转变过程，转变时融入当前的匈牙利铝泄漏事件和沉淀平衡与转化知识，增加涂鸦的趣味性和知识性。其过程为：（1）河水为浅蓝色，寓意无污染，其绘制过程同上面山脉。（2）河水为砖红色，寓意河水受泄漏铝矿污染，其绘制过程同太阳。（3）河水变黄色，寓意河水中的污染在抢救中，其绘制过程为在（2）色上用中号毛笔涂刷0.2mol/LKI，结果河水由红色转化成黄色。（4）河水变黑色，寓意污染处理不好会造成河水中的浮游生物死去，最终河水变为灰黑色。其绘制过程为在（3）色上用中号毛笔涂刷0.2mol/LNa2S，结果河水由黄色转化成灰黑色。从（2）至（4）的反应为：2AgNO3+ K2CrO4（黄色） Ag2CrO4（砖红色）+ 2KNO3 + 2KI 2AgI（黄色）+ K2CrO4（黄色） +2Na2S Ag2S（黑色）+ 2NaI6线条。在图1中标号为6的位置分别用各自小号毛笔点涂4%AgNO3和0.2mol/LNa2S后出现黑色沉淀，反应为：2AgNO3+ Na2S Ag2S（黑色）+2NaNO3涂鸦结果见图2。我将其取名为“河流的悲哀”。3 结果讨论绘制过程中毛笔蘸取的试剂量不宜太多，速度宜尽量快些，否则容易造成纸面上水分堆积过多，特别是河流颜色的转变时，每种试剂的涂刷最好几笔完成以使转化现象明显。绘制时每种试剂都必须使用固定的毛笔，千万不可混用，否则造成污染。河流颜色的转变是单向的，因为Ksp（Ag2S）=6.6910-50远Ksp（AgI）=8.5110-17远Ksp（Ag2CrO4）=1.1210-12，根据平衡移动原理，反应向着生成溶度积小的沉淀方向进行，因而河流颜色的转变是从砖红色黄色黑色，涂刷时试剂的顺序不能弄错。花瓣绘制中若KI量过多则主要显紫色1。CoCl2与NaOH反应生成桃红和蓝色Co（OH）2两种沉淀，因为其KSP分别为1.0910-15和5.9210-15很接近，而蓝色沉淀颜色深，看起来几乎为蓝色。该沉淀放置数十分钟后就变成了蓝灰色，直至成为灰色，这可能是部分沉淀被空气中O2氧化为棕褐色的Co（OH）32，部分蓝色沉淀转化为KSP稍小的桃红色Co（OH）2沉淀而形成它们的混合色之故。但是，用与增稠剂混合配制的CoCl2和NaOH反应后得到的蓝色沉淀在8小时候后都不褪去。原因可能是增稠剂分子将沉淀包裹其中起到保护作用。参考文献1 朱华英.化学教育，2010，31(7)：782 北京师范大学，华中师范大学，南京师范大学.无机化学下册.第四版，北京：高等教育出版社，2003：779作者姓名：俞晨秀单位：安徽中医药高等专科学校 药学系职称：副教授手机址：安徽芜湖南瑞沐春园23-3-402单位地址：安徽芜湖弋江区乌霞山西路16号邮编：2410