探究酚酞试液使用中的浑浊现象
2014-10-21徐惠勇
徐惠勇
摘要：抓住课堂教学中一次意外的实验现象，进行宏观探究和微观反思，发现意外现象背后的微观变化，从而为今后更好地进行实验教学提供参考。
关键词：酚酞；浑浊；实验；浓度
文章编号：1008-0546（2014）10-0088-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
酚酞是一种常用的酸碱指示剂，遇酸不变色，遇碱变红色。有研究表明，在强酸性环境下酚酞会呈现出橘红色；而在强碱性环境下，酚酞会先变红，瞬间变为无色。[1]
在“酸、碱与指示剂作用”的课堂教学演示实验中，笔者将酚酞试液分别滴加在稀盐酸和NaOH溶液中。意外发现，酚酞滴在稀盐酸中出现了浑浊现象（产生了大量的白色沉淀），而酚酞滴在NaOH溶液中未出现浑浊，表现为正常的变红。当时，我果断的告诉同学们，酚酞中混有了杂质，与盐酸反应生成了沉淀，使课堂教学能够按照预先的设定进行下去。课后反思，这样的解释显然缺乏说服力，重新审视实验现象，进行实验探究。
一、对宏观现象的疑惑和探究
问题一：酚酞试液滴入酸为何出现浑浊？
猜想1：酚酞中的杂质（如：Ag+）与盐酸反应生成了白色沉淀。
实验1：操作：另取一瓶酚酞试液，重复实验；现象：仍然出现浑浊；结论：浑浊不是杂质与盐酸反应产生的。
猜想2：酚酞与盐酸中的HCl反应生成了沉淀。
实验2：操作：将稀盐酸换成等体积的蒸馏水，重复实验；现象：仍然出现浑浊；结论：浑浊不是酚酞与HCl反应生成的。
猜想3：酚酞与水反应生成了沉淀。
思维辨析：酚酞溶液中本来就有水，为何不见浑浊？思维停滞，问题出在哪儿？
迷思概念：酚酞溶液一定就是酚酞溶于水配成的吗？
查阅资料：酚酞难溶于水，易溶于酒精，故实验室所用酚酞试液是由酚酞与酒精配制而成的。这就解释了为何酚酞试液本身并不浑浊。
结论：酚酞试液变浑浊肯定与水有关。
问题二：同样的酚酞试液，去年实验没有出现浑浊，为何今年出现浑浊？
猜想1：酚酞变质了。
查阅资料：酚酞的保质期为5-6年，通常情况下不会变质，且酚酞试液滴在NaOH溶液中正常地显红色也证明了酚酞没有变质。
猜想2：时间过长，酒精挥发，酚酞浓度过大。
实验：药品：酚酞（晶体，上海联试化工试剂），无水乙醇（分析纯，泰州市长浦化学试剂），蒸馏水；操作：取五支试管，分别加入2mL蒸馏水，然后分别向其中滴加2滴不同浓度的酚酞试液，观察现象；现象：见表1。
结论：酚酞浓度太大是导致溶液变浑浊的主要原因。
二、对微观变化的思考和解释
宏观现象的背后，肯定存在着对应的微观解释。酚酞难溶于水，易溶于酒精，而酒精与水是任意比互溶，故在酚酞、酒精和水共存的情况下，必然存在着水分子和酚酞分子对酒精分子的争夺。
猜想：将高浓度酚酞试液（含有较多的酚酞分子）滴加入水中，出现的浑浊现象，可以理解为水分子与酒精分子优先结合，导致酚酞分子与酒精分子分离析出（过程如图1）。图中 [F]代表酚酞分子， [J]代表酒精分子， [S]代表水分子。
验证实验：
操作1：取1支试管，加入1mL c0浓度的酚酞试液，再滴加蒸馏水；
现象1：刚开始未见浑浊，当蒸馏水加入量达到2.9mL时溶液由澄清变浑浊；
解释1：水分子将酒精分子包围，导致酚酞分子析出，溶液变浑浊；
操作2：向上述变浑浊的试液中滴加无水酒精；
现象2：滴加1滴酒精后，浑浊瞬间消失，溶液变得澄清；
解释2：加入的酒精分子重新与析出的酚酞分子结合，导致溶液变澄清；
操作3：在上述变澄清的试液中再次滴加蒸馏水；
现象3：滴加1滴蒸馏水后，澄清的试液再次变浑浊；
解释3：加入的水分子再次将酒精分子包围，导致酚酞分子析出，溶液变浑浊；
……
随着酒精与水的反复滴加，浑浊现象重复出现，但每次浑浊的程度逐渐减弱。理由：酚酞虽然难溶于水，但是毕竟还是能溶解一部分的，随着水的反复加入，总量不断增加，导致少量的酚酞最终溶解在大量的水中，正所谓量变导致质变，这也解释了为何低浓度的酚酞试液滴加在蒸馏水中未见浑浊的原因。因此，我们在配制酚酞试液时，特别是加入非碱性溶液中的酚酞试液，一定不能浓度过高。
回到先前的演示实验，为何同样浓度的酚酞，滴加在NaOH溶液中未见浑浊呢？理由：酚酞与NaOH反应生成了一种醌式结构的钠盐，该钠盐能够溶于水，所以同样的酚酞在NaOH溶液中未见浑浊。
由于条件所限，对于酚酞滴入酸变浑浊的原因，在此只能通过定性的实验进行描述，期待能够加以定量的实验探究，（如探究酚酞分子、酒精分子、水分子数在何种比例下会变浑浊，以及这些分子之间结合的微粒数之比等），以便更好地解释这其中的奥秘。
参考文献
[1] 熊言林，崔洪珊等.红色酚酞逐渐褪色的原因探究[J].化学教育，2006，（11）：56-57endprint
摘要：抓住课堂教学中一次意外的实验现象，进行宏观探究和微观反思，发现意外现象背后的微观变化，从而为今后更好地进行实验教学提供参考。
关键词：酚酞；浑浊；实验；浓度
文章编号：1008-0546（2014）10-0088-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
酚酞是一种常用的酸碱指示剂，遇酸不变色，遇碱变红色。有研究表明，在强酸性环境下酚酞会呈现出橘红色；而在强碱性环境下，酚酞会先变红，瞬间变为无色。[1]
在“酸、碱与指示剂作用”的课堂教学演示实验中，笔者将酚酞试液分别滴加在稀盐酸和NaOH溶液中。意外发现，酚酞滴在稀盐酸中出现了浑浊现象（产生了大量的白色沉淀），而酚酞滴在NaOH溶液中未出现浑浊，表现为正常的变红。当时，我果断的告诉同学们，酚酞中混有了杂质，与盐酸反应生成了沉淀，使课堂教学能够按照预先的设定进行下去。课后反思，这样的解释显然缺乏说服力，重新审视实验现象，进行实验探究。
一、对宏观现象的疑惑和探究
问题一：酚酞试液滴入酸为何出现浑浊？
猜想1：酚酞中的杂质（如：Ag+）与盐酸反应生成了白色沉淀。
实验1：操作：另取一瓶酚酞试液，重复实验；现象：仍然出现浑浊；结论：浑浊不是杂质与盐酸反应产生的。
猜想2：酚酞与盐酸中的HCl反应生成了沉淀。
实验2：操作：将稀盐酸换成等体积的蒸馏水，重复实验；现象：仍然出现浑浊；结论：浑浊不是酚酞与HCl反应生成的。
猜想3：酚酞与水反应生成了沉淀。
思维辨析：酚酞溶液中本来就有水，为何不见浑浊？思维停滞，问题出在哪儿？
迷思概念：酚酞溶液一定就是酚酞溶于水配成的吗？
查阅资料：酚酞难溶于水，易溶于酒精，故实验室所用酚酞试液是由酚酞与酒精配制而成的。这就解释了为何酚酞试液本身并不浑浊。
结论：酚酞试液变浑浊肯定与水有关。
问题二：同样的酚酞试液，去年实验没有出现浑浊，为何今年出现浑浊？
猜想1：酚酞变质了。
查阅资料：酚酞的保质期为5-6年，通常情况下不会变质，且酚酞试液滴在NaOH溶液中正常地显红色也证明了酚酞没有变质。
猜想2：时间过长，酒精挥发，酚酞浓度过大。
实验：药品：酚酞（晶体，上海联试化工试剂），无水乙醇（分析纯，泰州市长浦化学试剂），蒸馏水；操作：取五支试管，分别加入2mL蒸馏水，然后分别向其中滴加2滴不同浓度的酚酞试液，观察现象；现象：见表1。
结论：酚酞浓度太大是导致溶液变浑浊的主要原因。
二、对微观变化的思考和解释
宏观现象的背后，肯定存在着对应的微观解释。酚酞难溶于水，易溶于酒精，而酒精与水是任意比互溶，故在酚酞、酒精和水共存的情况下，必然存在着水分子和酚酞分子对酒精分子的争夺。
猜想：将高浓度酚酞试液（含有较多的酚酞分子）滴加入水中，出现的浑浊现象，可以理解为水分子与酒精分子优先结合，导致酚酞分子与酒精分子分离析出（过程如图1）。图中 [F]代表酚酞分子， [J]代表酒精分子， [S]代表水分子。
验证实验：
操作1：取1支试管，加入1mL c0浓度的酚酞试液，再滴加蒸馏水；
现象1：刚开始未见浑浊，当蒸馏水加入量达到2.9mL时溶液由澄清变浑浊；
解释1：水分子将酒精分子包围，导致酚酞分子析出，溶液变浑浊；
操作2：向上述变浑浊的试液中滴加无水酒精；
现象2：滴加1滴酒精后，浑浊瞬间消失，溶液变得澄清；
解释2：加入的酒精分子重新与析出的酚酞分子结合，导致溶液变澄清；
操作3：在上述变澄清的试液中再次滴加蒸馏水；
现象3：滴加1滴蒸馏水后，澄清的试液再次变浑浊；
解释3：加入的水分子再次将酒精分子包围，导致酚酞分子析出，溶液变浑浊；
……
随着酒精与水的反复滴加，浑浊现象重复出现，但每次浑浊的程度逐渐减弱。理由：酚酞虽然难溶于水，但是毕竟还是能溶解一部分的，随着水的反复加入，总量不断增加，导致少量的酚酞最终溶解在大量的水中，正所谓量变导致质变，这也解释了为何低浓度的酚酞试液滴加在蒸馏水中未见浑浊的原因。因此，我们在配制酚酞试液时，特别是加入非碱性溶液中的酚酞试液，一定不能浓度过高。
回到先前的演示实验，为何同样浓度的酚酞，滴加在NaOH溶液中未见浑浊呢？理由：酚酞与NaOH反应生成了一种醌式结构的钠盐，该钠盐能够溶于水，所以同样的酚酞在NaOH溶液中未见浑浊。
由于条件所限，对于酚酞滴入酸变浑浊的原因，在此只能通过定性的实验进行描述，期待能够加以定量的实验探究，（如探究酚酞分子、酒精分子、水分子数在何种比例下会变浑浊，以及这些分子之间结合的微粒数之比等），以便更好地解释这其中的奥秘。
参考文献
[1] 熊言林，崔洪珊等.红色酚酞逐渐褪色的原因探究[J].化学教育，2006，（11）：56-57endprint
摘要：抓住课堂教学中一次意外的实验现象，进行宏观探究和微观反思，发现意外现象背后的微观变化，从而为今后更好地进行实验教学提供参考。
关键词：酚酞；浑浊；实验；浓度
文章编号：1008-0546（2014）10-0088-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
酚酞是一种常用的酸碱指示剂，遇酸不变色，遇碱变红色。有研究表明，在强酸性环境下酚酞会呈现出橘红色；而在强碱性环境下，酚酞会先变红，瞬间变为无色。[1]
在“酸、碱与指示剂作用”的课堂教学演示实验中，笔者将酚酞试液分别滴加在稀盐酸和NaOH溶液中。意外发现，酚酞滴在稀盐酸中出现了浑浊现象（产生了大量的白色沉淀），而酚酞滴在NaOH溶液中未出现浑浊，表现为正常的变红。当时，我果断的告诉同学们，酚酞中混有了杂质，与盐酸反应生成了沉淀，使课堂教学能够按照预先的设定进行下去。课后反思，这样的解释显然缺乏说服力，重新审视实验现象，进行实验探究。
一、对宏观现象的疑惑和探究
问题一：酚酞试液滴入酸为何出现浑浊？
猜想1：酚酞中的杂质（如：Ag+）与盐酸反应生成了白色沉淀。
实验1：操作：另取一瓶酚酞试液，重复实验；现象：仍然出现浑浊；结论：浑浊不是杂质与盐酸反应产生的。
猜想2：酚酞与盐酸中的HCl反应生成了沉淀。
实验2：操作：将稀盐酸换成等体积的蒸馏水，重复实验；现象：仍然出现浑浊；结论：浑浊不是酚酞与HCl反应生成的。
猜想3：酚酞与水反应生成了沉淀。
思维辨析：酚酞溶液中本来就有水，为何不见浑浊？思维停滞，问题出在哪儿？
迷思概念：酚酞溶液一定就是酚酞溶于水配成的吗？
查阅资料：酚酞难溶于水，易溶于酒精，故实验室所用酚酞试液是由酚酞与酒精配制而成的。这就解释了为何酚酞试液本身并不浑浊。
结论：酚酞试液变浑浊肯定与水有关。
问题二：同样的酚酞试液，去年实验没有出现浑浊，为何今年出现浑浊？
猜想1：酚酞变质了。
查阅资料：酚酞的保质期为5-6年，通常情况下不会变质，且酚酞试液滴在NaOH溶液中正常地显红色也证明了酚酞没有变质。
猜想2：时间过长，酒精挥发，酚酞浓度过大。
实验：药品：酚酞（晶体，上海联试化工试剂），无水乙醇（分析纯，泰州市长浦化学试剂），蒸馏水；操作：取五支试管，分别加入2mL蒸馏水，然后分别向其中滴加2滴不同浓度的酚酞试液，观察现象；现象：见表1。
结论：酚酞浓度太大是导致溶液变浑浊的主要原因。
二、对微观变化的思考和解释
宏观现象的背后，肯定存在着对应的微观解释。酚酞难溶于水，易溶于酒精，而酒精与水是任意比互溶，故在酚酞、酒精和水共存的情况下，必然存在着水分子和酚酞分子对酒精分子的争夺。
猜想：将高浓度酚酞试液（含有较多的酚酞分子）滴加入水中，出现的浑浊现象，可以理解为水分子与酒精分子优先结合，导致酚酞分子与酒精分子分离析出（过程如图1）。图中 [F]代表酚酞分子， [J]代表酒精分子， [S]代表水分子。
验证实验：
操作1：取1支试管，加入1mL c0浓度的酚酞试液，再滴加蒸馏水；
现象1：刚开始未见浑浊，当蒸馏水加入量达到2.9mL时溶液由澄清变浑浊；
解释1：水分子将酒精分子包围，导致酚酞分子析出，溶液变浑浊；
操作2：向上述变浑浊的试液中滴加无水酒精；
现象2：滴加1滴酒精后，浑浊瞬间消失，溶液变得澄清；
解释2：加入的酒精分子重新与析出的酚酞分子结合，导致溶液变澄清；
操作3：在上述变澄清的试液中再次滴加蒸馏水；
现象3：滴加1滴蒸馏水后，澄清的试液再次变浑浊；
解释3：加入的水分子再次将酒精分子包围，导致酚酞分子析出，溶液变浑浊；
……
随着酒精与水的反复滴加，浑浊现象重复出现，但每次浑浊的程度逐渐减弱。理由：酚酞虽然难溶于水，但是毕竟还是能溶解一部分的，随着水的反复加入，总量不断增加，导致少量的酚酞最终溶解在大量的水中，正所谓量变导致质变，这也解释了为何低浓度的酚酞试液滴加在蒸馏水中未见浑浊的原因。因此，我们在配制酚酞试液时，特别是加入非碱性溶液中的酚酞试液，一定不能浓度过高。
回到先前的演示实验，为何同样浓度的酚酞，滴加在NaOH溶液中未见浑浊呢？理由：酚酞与NaOH反应生成了一种醌式结构的钠盐，该钠盐能够溶于水，所以同样的酚酞在NaOH溶液中未见浑浊。
由于条件所限，对于酚酞滴入酸变浑浊的原因，在此只能通过定性的实验进行描述，期待能够加以定量的实验探究，（如探究酚酞分子、酒精分子、水分子数在何种比例下会变浑浊，以及这些分子之间结合的微粒数之比等），以便更好地解释这其中的奥秘。
参考文献
[1] 熊言林，崔洪珊等.红色酚酞逐渐褪色的原因探究[J].化学教育，2006，（11）：56-57endprint
