关于“二氧化硫漂白性”的研究性学习[文档资料]

关于 “ 二氧化硫漂白性 ” 的研究性学习 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 复习人教版必修 1 第四章时，对 SO2 与氯气的漂白性进行了对比，强调干燥氯气不具漂白性。由此有些思维活跃的同学提出问题： “ 干燥的 SO2 有漂白性吗？干燥的 SO2可使品红褪色吗？ SO2 到底能使哪些有色物质褪色？ ” 对这些问题，因没有把握，故没有当场回答。 课后翻阅人教版必修 1 第 90 页，有 SO2 的漂白原理的描述： “ 实验中，品红溶液被 SO2 漂白 其漂白作用是由于其能与某些有色 物质形成不稳定的无色物质。 ” 笔者认为此段内容欠妥，值得商榷。于是我和化学研究性学习小组的同学一起进行了探讨，期间有同学提出： “ 既然知道 SO2有毒，对人体伤害很大，为何国家还允许用 SO2 对中药材进行处理呢？原理是什么？ ” （此间，新闻在报道银翘片 SO2超标的事。对这些问题，我把它当成学生研究性学习的问题情境，让学生到图书馆和互联网上查找资料和收集信息。 经过讨论，我和学生做了如下的探究实验，期望对学生的疑问能作出合理解释。 一、实验部分 二、问题与思考 1.关于 SO2 与品 红的反应。 有色有机物的生色基团实际上是一种具有特殊结构的原子团，可以吸收某些波长的光而表现其补色的颜色，而这些生色基团不少因具有不饱和性，大多数有机物的颜色是由其分子中所含的发色基产生的。发色基都含有不饱和键，还原漂白剂释放氢原子可使发色基所含的不饱和键变成单键，有机物便失去了颜色。 我们实验所用的品红为（见右图），经过检测其水溶液呈弱酸性。 SO2 通入纯水中以后，经过光谱检测，认为其中主要是各种水合物 SO2 nH2O。根据不同的 pH 值，存在的有H3O+、 HSO3-等，有少量的 SO32-，但是 H2SO3 仍然没有检测出来。因此，在碱性品红溶液中，我们认为 SO2 在酸性溶液中产生 HSO3-、 SO32-的可能性更大，其再与品红发生加成反应，使得品红褪色，而不是生成的 H2SO3 直接和品红分子加成。还有一个证据就是，实验步骤 1 中，直接加入 Na2SO3，溶液很快褪色，主要是反应物 Na2SO3 浓度变大，反应速度加快。反应机理如下： 因此，我们认为 SO2 在水溶液中能够使品红溶液褪色，从其本质上来说与 Na2SO3 对品红作用的机理是一致的。SO2 在没有水存在的情况下很难使品红褪色（实验 3-6）。 2.关于亚硫酸钠。 亚硫酸钠是利用色素受还原作用而褪色，以达到漂白目的。而有些食品的褐变是由三价铁离子的存在引起的，加入还原漂白剂可使三价铁离子变成二价铁离子以达到防止食品褐变。另一类是利用亚硫酸盐类加成反应而褪色，以达到漂白目的。可以对花青苷及糖类物质发生加成反应进行漂白使之褪色。此反应可逆，通过加热或酸化处理可去掉亚硫酸，使花青苷再生，重新恢复原来的红色。亚硫酸盐对花青苷的漂白反应如下： 3.关于 SO2 的漂白作用。 无机化学北师大第 4 版 501 页指出： “SO2 能和一些有机色素结合成为无色的化合物，故还可以漂白纸张等；它能杀灭细菌，可用作食物和干果的防腐剂。 ” 但并没有明确指出其中包含品红色素。 那么 SO2 到底有没有漂白性呢？答案是肯定的， SO2 不仅广泛应用于纸张的漂白而且在食品加工中应用甚广。可利用还原性漂白剂使发色基团改变结构，使其脱色。由于不会造成纤维组分的损失，并可保持原浆料的特性，因此特别适用于磨木浆。查阅文献后可知 SO2 漂白纸浆的作用机理，主要是加成反应，木素中不饱和显色官能团还原的方法。漂白剂和有色物质内部的生色原子团加成化合，化合后的物质不再吸收 可见光，所以有色物质的颜色消失了。 SO2 在食品、药品行业中的漂白作用主要是基于其能够防止酶促的褐变作用。 SO2 主要的作用机理是它能够使得酚酶失活，硫粉熏蒸粉丝、银耳等均属此类情况。 综上所述可知， SO2 有漂白性，在造纸工业和食品、药品工业都有广泛的用途，其作用机理各不相同。 SO2 本身不能漂白品红溶液，必须在水的存在下，漂白机理与 Na2SO3 在本质上是一致的，这正如 “ 氯气没有漂白性，湿润的氯气才有漂白性 ” 一样。 三、反思与总结 “ 兴趣是最好的老师 ” ，它既是学生学习的内 在动力，也是学生个别能力发展的起点和依据。教师要善于挖掘一些趣味性的问题、值得探究的问题，将有意义的问题以“ 有意思 ” 的方式提出，以激发学生探究的欲望；问题的可操作性则是保持学生探究欲望的保障。所以研究的内容应该是学生力所能及的，是在学生的 “ 最近发展区 ” 内的，并与他们的智力、经验、知识结构等水平相当，在现有条件下能做到的，要 “ 跳一跳，摘得到 ” 。 当学生有一天不再学习化学了，我们给学生留下的是什么？我想应该是学生遇到具体问题时那种面对问题的态度、思考问题的方式和解决问题