由双氧水清洗银镜引发的探究

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1、由双氧水清洗银镜引发的探究姜堰中学杨晓i'Ji'j化学新课程中把“发展科学探究能力”作为一个重要目标，而化学实验是进行科学探究的主要方式，因此科学探究性实验的设计与教学是贯彻新课程理念的重要途径。前不久，笔者根据网上对前苏联核潜艇“库尔斯克”号失事原因——双氧水接触银剧烈反应引发连锁爆炸的报道，完成了一则“绿色化学”的探究实验——用双氧水清洗试管内壁上的银。有关该实验的反应原理没有查到任何文献记载，所以笔者设计了一系列实验进行探究注1,并进行了基本的理论验证。设计意图：、消除传统方法清洗试管内

2、壁上的银吋产生的有毒气体污染，体现“绿色化学”的理念。2、激发了学生的学习热情和探究欲望，引导学生掌握科学探究的一般方法：观察思考现象——思考分析并设计实验验证探究——再观察思考现象——再设计实验验证探究…——综合分析得出结论。3、探究过程引导学生综合运用了所学的元素化合物的知识和胶体的知识，以达到灵活运用所学知识解决实际问题的教学目的。仪器药品:做完银镜反应后的附有银的试管试管细木棒酒精灯lmol/L碘化钾试液2mol/L氢氧化钠试液苯二氧化猛探究过程:外界信息引发的探究一：猜想和设计：由网上

3、看到的资料介绍前苏联核潜艇“库尔斯克”号失事原因：由于鱼雷的推进剂H2O2泄漏出来接触到了银剧烈反应引起连锁爆炸…此报道引发笔者的思考：若将此反应现象应用到屮学化学实验屮，我们能否利用此反应来清洗试管内壁上的银？这样就可以避免传统方法用稀硝酸清洗银产生有毒气体的污染。实验操作及现象：操作1：取一只做完银镜反应后附有银的试管，加入约10ml10%H2O2试液；现象1：出。2试液遇银剧烈反应，有大量气泡产生；操作2：用带火星的木条伸入试管检验生成的气体；现象2：带火星的木条复燃。操作3：待反应停止后

4、观察试管中的状况。现象3：试管内壁上银全部清除干净，但溶液为澄清透明，看不到银固体颗粒。思考与分析：由现象1、2知出02剧烈分解释放出02；但由现象3却看到银消失了，由此引发出两个疑问：①是H2O2氧化了单质银吗，如何证明？②又是谁做了H2O2分解的催化剂？疑问引发的探究二：猜想和设计：希望通过检验Ag+的存在而证明H2O2氧化了单质银；为了让学生认识到“科学实验中检验一种物质应尽量排除其他物质的干扰”这一原则，对于学生提出的“直接加入碘化钾试液检验Ag+”的设计，笔者并没有直接否定而是将错就错

5、的演示此操作，让学生由预料之外的现象意识到排除H2O2干扰的重要性，真止体现科学探究过程的严谨；可以通过加入MnO2来催化H2O2的分解以除去多余的H2O2,但在实际的课堂教学中为了节约时间，笔者是加入硝酸酸化的氯化钠试液检验Ag+以避免H2O2的干扰。实验操作及现象：操作1：对刚才的反应液取样约lml,稀释至3ml,滴入4-5滴lmol/L碘化钾试液，并加入约1ml苯震荡；现象1：溶液中出现了分层现象，苯层为紫红色，并有残余的比。2剧烈分解现象；操作2：再次取样约lml稀释至3ml,加入4-5

6、滴硝酸酸化的2mol/L氯化钠试液；现象2：溶液中出现白色沉淀；思考分析：由现象1得知，溶液中并没有出现期望中的黄色沉淀现象是由于反应液中残余的比。2氧化厂生成了b，b又做了H2O2分解的催化剂使得H2O2剧烈分解（其催化机理早有定论所以本文不再解释），由此得出结论：检验Ag+因尽可能排除H2O2的干扰。由现象2得知反应生成了AgCl,证明H2O2的确氧化了单质银，这由学生已掌握的知识H2O2具有强氧化性能很好的理解；那么顺理成章的，为了解释H2O2剧烈分解的想象，又提出了如下假设：是Ag+做了

7、H2O2分解的催化剂吗？求证引发的探究三：猜想和设计：结合刚才现象，似乎是Ag+做了比02分解的催化剂，所以求证。实验操作及现象：操作：取约3ml10%H2O2试液，滴加lmol/L硝酸银试液3-4滴。现象：溶液中无明显现象。思考分析：出乎意料的现象使得探究一下子陷入了僵局,显然Ag+没有做H2O2分解的催化剂。那么，到底是谁在做H2O2分解的催化剂呢？困境引发的探究四:猜想和设计：让学生积极讨论思考，学生由方程式的配平发现，H2O2氧化单质银的产物应为Ag2O而不是Ag+O那么，同样的是+1价

8、，会仅仅因为存在的形式不同就会引起巨大的差异吗？在走投无路的情况下只有试试看了，或许“人胆的猜测会有惊人的发现！——牛顿”实验操作及现象：操作1:在刚才加了硝酸银试液的比。2中加入1滴2mol/L氢氧化钠试液；现象1：溶液小出现棕色沉淀并立刻伴随H2O2的剧烈分解;操作2：取约1ml硝酸银试液加入1滴2mol/L氢氧化钠试液制备Ag2O,然后加入约3mllO%H2O2试液。现象2：生成棕色的Ag2。固体，H2O2加入后同样剧烈的分解。思考分析：由现象1、2共同证明了Ag2O催化分解了H2O2；补