高一化學下學期研究性學習小結

高中化學研究性課題方案

高201*化學備課組201*年12月

高中化學研究性課題方案設計

一、研究性學習的目標

1、總目標：通過自主探究等多樣化的研究性學習活動方式，提升學生自身學習生活的經驗、能力、情感體驗和價值目標追求，密切學生的學習生活與自然界，社會生活的聯(lián)系，加強學生知識學習與實踐活動的聯(lián)系，發(fā)展學生對自然、社會和人自身的整體性、規(guī)律性和獨特性的認識，發(fā)展學生綜合運用已學的知識技能，解決實際問題的科學態(tài)度、方法和能力，創(chuàng)造性學習能力和創(chuàng)新精神，加強學生參與社會生活、服務社會、造福人類的社會責任感和使命感，培養(yǎng)學生辯證唯物主義的科學觀念和思想方法，培養(yǎng)學生關注社會的現(xiàn)實和未來發(fā)展的人文精神。

2、具體目標

（1）發(fā)展學生對社會的責任心和使命感。引導學生用學過的化學知識解決生活中與化學相關的有關問題，引導學生對目前面臨的十大環(huán)境問題從化學方面進行分析，激發(fā)學生關注社會的責任感。

（2）培養(yǎng)學生通過主動探究的實踐活動，獲取親自參與研究探索的積極情感體驗，培養(yǎng)學生主動求知、樂于探究的心理品質和勇于創(chuàng)新的精神。

（3）促進學生通過研究實踐活動，掌握基本的科學研究方法，提高綜合運用所學知識和技能解決實際問題的能力，培養(yǎng)學生在開放性環(huán)境中獲取收集、處理信息能力，包括發(fā)現(xiàn)問題的能力，提出問題的能力、提出解決問題的設想的能力，收集資料和分析資料的能力，表述思想和交流成果的能力等。

二、研究性學習的選題

研究性課題的選擇來源，選題思路：

（一）來源：（1）生活實踐（2）報刊、雜志論文（3）熱門話題（4）參考教師提供的課題

（二）思路：1、生活中的化學問題。2、環(huán)境保護3、資源利用�；瘜W實驗探索與研究附部分參考選題：（一）環(huán)境保護

加快防治“白色污染”的步伐

對（某地區(qū)）廢電池回收情況的調查及建議

空氣中SO2對土壤的負面影響及治理措施關于城市垃圾資源化的設想與調查大氣污染與人體健康酸雨與人體健康燃煤脫硫的簡史及其發(fā)展關于口香糖的報告水體的富營養(yǎng)化

無污染能源在家庭中的利用殺蟲劑使用的反思食品污染

洗滌劑、工廠廢棄物等對生態(tài)環(huán)境的影響研究(二)生活中的化學問題

對化妝品成分的研究金屬防銹的研究

有關飲料中非食用色素的調查純凈水是否“純凈”維生素王國探秘淺淡當今社會之健康飲食修正液對人體的危害

關于含碘食鹽的日常保存的研究廚房里的化學

科技與生活關于納米技術三、課題實施方案

第一階段：學生的分組

每個課題小組一般3人～4人，建組之后，每一個課題小組要明確地制定研究方案。研究方案一般包括研究的目的和意義，研究的主要問題，研究的步驟和程序，實驗方案的編制等，使研究活動有條不紊地進行

第二階段：收集資料。要求學生對自己感興趣的課題通過各種途徑廣泛搜集相關的資料，如上網(wǎng)查閱，圖書館查閱，實地調查等。資料的形式也可多種多樣，如文字資料，影音資料，圖片資料等。

第三階段：信息的整理。要求同組同學相互合作對收集到的資料進行加工整理，寫成論文。

第四階段：成果展示。要求學生制作成演示文稿，統(tǒng)一時間進行研究成果評比。下表是課題的評分標準，提前發(fā)給學生。選題選題是否和實際聯(lián)系緊密，選題是否新穎內容內容是否有條理內容是否有科學性錯誤內容是否通俗易懂內容是否結合實際內容是否對大家有所啟發(fā)文稿制作語言表達文稿制作是否美觀語言表達是否清晰有條理語言表達是否吸引聽眾研究方法研究方法是否多樣實驗設計是否合理時間運用總分時間安排是否合理5201*2530附分10得分高201*化學備課組

201*年12月

擴展閱讀：高一(6)化學研究性學習

研究性學習成果：

關于各種漂白性的研究

新昌縣澄潭中學高一（6）班

指導教師：俞鋒

組長：石佳麗

小組成員：鄭銳吳學良王杰俞曼妮王鑫第一執(zhí)筆人：石佳麗

課題研究的時間：201*年12月-201*年5月

1

關于各種漂白性的研究

新昌縣澄潭中學高一（6）班

[內容摘要]：當今時代，隨著科技的發(fā)展，各種化學試劑的研究成果普遍滲透到日常生活中，但人們對

其實質認識不深，例如各種漂白劑的漂白性，日常生活中自來水普遍運用到了漂白粉，但過量的漂白粉會對人體造成危害。

[關鍵詞]：漂白性

一、研究背景

隨著科學技術的迅猛發(fā)展和社會生產力水平的迅速提高，漂白越來越影響我們的日常生活，紙的漂白、自來水的漂白等都與我們的生活息息相關，現(xiàn)實生活中人們對漂白實質不了解，故做此研究。二、研究方法與分工

1、研究方法：網(wǎng)上搜索、查閱資料、小組討論法、實驗探究法。2、小組成員分工：

石佳麗：組長，負責組織、協(xié)調、分配各成員的活動，并完成結題報告鄭銳：查閱資料，網(wǎng)上搜索相關信息吳學良、王杰、俞曼妮、王鑫：實驗探究

3、研究過程：

（1）、確定研究方案（201*年9-10月）

（2）、查閱尋找有關資料（201*年10月12月）（3）、實驗探究（201*年2-3月）（4）、整理材料（201*年3-4月）（5）、撰寫論文，結題（201*年5月）

三、研究過程

（一）SO2的漂白實驗（化合型漂白）1、實驗原理：

利用碳酸鹽和亞硫酸鹽分別和酸反應生成CO2和SO2，然后讓生成的兩種氣體直接與品紅溶液作用。

Na2CO3＋H2SO4＝Na2SO4＋H2O＋CO2↑Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋H2O＋SO2↑

2、設計思路：

考慮SO2具有污染性，我們盡量使用儀器較少的裝置，同時在設計實驗方案時，因為是與CO2的比較，故需在相同的儀器中進行，可以根據(jù)溶液的濃度來控制反應速率，另外還要考慮有尾氣處理的裝置。3、實驗裝置：

在Ⅰ試管中加入品紅和Na2CO3的混合溶液；

在Ⅱ試管中加入品紅和Na2SO3的混合溶液，并分別用鐵絲將蘸有濃的氫氧化鈉溶液的棉花球連在塞子下。4、實驗操作：

準備好有兩個空的橡皮塞，用鐵絲將蘸有濃的氫氧化鈉溶液的棉花球固定在一個橡皮塞空上，用于尾氣的吸收，同時也不會造成很大的壓強差。

（1）、將碳酸鈉溶液、亞硫酸鈉溶液分別與品紅溶液混合于兩試管中；（2）、向兩試管中加入一定量的稀硫酸，并立即塞上塞子；（3）、觀察實驗現(xiàn)象；（4）、得出實驗結論。5、實驗現(xiàn)象：

將碳酸鈉溶液、亞硫酸鈉溶液分別與品紅溶液混合時，溶液的顏色逐漸褪去，加稀硫酸后溶液的顏色逐漸變紅，而加亞硫酸鈉溶液的試管中隨著反應的進行，顏色最終又逐漸消失。

6、問題探究：

（1）、問題提出：當碳酸鈉溶液、亞硫酸鈉溶液分別與品紅溶液混合時，溶液的顏色逐漸褪去，原因何在？加稀硫酸后溶液的顏色逐漸變紅，又是為什么？（2）、現(xiàn)象推測：品紅會不會是一種酸堿指示劑？

（3）、設計方案：將品紅分別與稀硫酸、稀硝酸、稀鹽酸混合，觀察混合后溶液的顏色變化情況；再將品紅溶液分別與NaOH溶液、KOH溶液混合，觀察溶液顏色變化情況。（4）、實驗現(xiàn)象：品紅溶液與酸混合顏色更深，與堿混合顏色逐漸變淡，直至褪去。（5）、實驗結論：品紅是一種酸堿指示劑。

（6）、現(xiàn)象解釋：通過實驗現(xiàn)象和一些資料的查閱，可知品紅是一種酸堿指示劑。當品紅與碳酸鈉溶液、亞硫酸鈉溶液等一些強堿弱酸鹽混合時，由于強堿弱酸鹽水解后溶液顯堿性，故溶液的顏色逐漸褪去。隨著硫酸量的增加，酸性逐漸增強，故溶液顏色逐漸加深。7、實驗結論：二氧化硫能使品紅溶液褪色。8、實驗注意事項：

考慮該實驗是驗證SO2的漂白性，所以產生SO2的量要相對較多，故在產生SO2時，要求亞硫酸鈉的量不可少，品紅量不能多，尾氣處理時使用的是濃度較大的NaOH溶液。

（二）過氧化氫的漂白實驗（氧化型漂白）1、實驗原理：

過氧化氫(俗名雙氧水,化學式H2O2)是一種無色粘稠液體,密度1.438g/mL(20℃)熔點-0.41℃,沸點150.2℃.可與水任意比互溶,市售商品為30%或3%的水液。H2O2常溫下能緩慢分解(2H2O2=2H2O+O2↑),H2O2具有弱酸性(H2O2=H++HO2-,K1=1.55×10-12,20℃)、還原性和強氧化性。Na2O2+H2O=NaOH+H2O2H2O2=H2O+O2↑2、實驗步驟：

第一步：取一支潔凈的試管，向其中加入少量的Na2O2粉末，使用膠頭滴管向其中滴

加少量的蒸餾水，再向其中滴加幾滴無色酚酞試液。

第二步：在試管中加入過氧化氫。3、實驗現(xiàn)象：

無色酚酞先變紅，然后褪色。4、實驗結論：

過氧化氫具有強氧化性，能使無色酚酞褪色，且褪色后不恢復。

（三）活性炭的漂白實驗（吸附型漂白）1、實驗原理：

活性炭又稱活性炭黑，是黑色粉末狀或顆粒狀的無定性碳�；钚蕴恐饕�成分除了碳以外還有氧、氫等元素。活性炭在結構上由于微晶碳是不規(guī)則排列，在交叉連接之間有細孔，在活化時會產生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大。2、實驗步驟：

①取少量紅墨水于燒杯中，加入適量水，用玻璃棒攪拌。②向燒杯中加入適量活性炭，靜置一段時間。3、實驗現(xiàn)象：

紅墨水褪色溶液變?yōu)闊o色。4、實驗結論：

活性炭具有漂白性。

四、研究結果1、漂白的種類及原理（1）氧化型漂白

有色有機物的生色基團實際上是一種具有特殊結構的原子團，可以吸收某些波長的光，表現(xiàn)其補色的顏色，而這些生色基團不少因具有不飽和性或還原性而可被氧化導致有機物褪色。這類氧化物常見的有：次氯酸(還有像次氯酸鈉、次氯酸鈣之類次氯酸鹽)，過氧化氫(還有像過氧化鈉、過氧化鈣、過氧乙酸等過氧化物)，還有臭氧、二氧化氯、濃硫酸等。這些物質在一定條件下均能產生活性很大的原子氧，原子氧氧化性極強，能將很多有色物質氧化褪色，這類的漂白是徹底的，不可逆轉的，因而是長期的。

例、漂白粉

漂白粉是由氯氣與氫氧化鈣（消石灰）反應而制得。因

為絕對干燥的氫氧化鈣與氯氣并不發(fā)生反應，氯只能被氫氧化鈣所吸附。為此，在工業(yè)上系采用含有1%以下游離水分的消石灰來進行氯化，所用的氯氣也含有0.06%以下水分。利用這些原料中的游離水分，使氯氣水解生成酸(HClO、HCl)，生成的酸為消石灰所中和。隨后，依靠氯化反應時由氫氧化鈣析出的水分，使氯繼續(xù)進行水解，使更多的氫氧化鈣參與

反應過程，生成一系列化合物。漂白粉就是這些化合物所組成的復合體。

漂白粉是氫氧化鈣、氯化鈣和次氯酸鈣的混合物，其主要成分是次氯酸鈣[Ca(ClO)2]，有效氯含量為30%-38%。漂白粉為白色或灰白色粉末或顆粒，有顯著的氯臭味，很不穩(wěn)定，吸濕性強，易受光、熱、水和乙醇等作用而分解。漂白粉溶解于水，其水溶液可以使石蕊試紙變藍，隨后逐漸褪色而變白。遇空氣中的二氧化碳可游離出次氯酸，遇稀鹽酸則產生大量的氧氣。HClO產生的原理：

Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO或Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO

（2）加合型漂白

漂白劑和有色物質內部的生色基團加成(化合)，化合后的物質不再吸收可見光，所以有色物質的顏色消失。但要注意，這些化合物往往不夠穩(wěn)定，受熱或其它因素影響下，又恢復為有色物質和漂白劑，所以此類漂白是可逆轉的，不徹底的，短期的，因而這類漂白劑選擇性更強。硫粉熏蒸粉絲、銀耳，二氧化硫、亞硫酸氫鹽使品紅褪色等均屬此類情況。（3）吸附型漂白

有些物質結構疏松，多孔，具有很大的比表面積，可以吸附一些物質中的色素使其褪色，與上述兩種明顯不同的是這類漂白劑漂白過程大多主要屬物理過程。例如：①活性炭：活性炭吸附色素使糖脫色或墨水褪色等。②漂白土

漂白土是指任何細粒的、天然產出、高吸附率的土狀物質，具有從脂肪、油脂或油類里吸附雜質或帶色物質的能力。漂白土也叫活性白土，活性凹土、吸附白土、脫色土、吸附劑、脫色白土等。漂白土采用優(yōu)質純天然非金屬礦凹凸棒粘土[1]為主要原料，輔以科學配方，經特殊加工工藝精制而成，表觀呈灰白色或淡黃色粉體，是活性碳的理想替代品。漂白土具有廣泛的脫色性能，脫色力極大，有較強的吸附性及凈化力，對色素、雜質具有極強的吸附力。漂白土在應用中具有較強的穩(wěn)定性，且應用十分方便、安全，不需改變生產企業(yè)的原生產工藝。漂白土過濾后的濾餅可再生利用，不對環(huán)境造成污染。漂白土脫色率高，帶油率低，過濾速度快，游離酸含量低。漂白土的性能：1、吸附能力強、脫色率高、帶油率低、過濾速度快、添加量少；

2、能有效脫除油脂總的磷脂、皂和微量金屬離子，可用作天然的抗氧化劑；3、可脫除油脂中的黃曲霉素、農藥殘留等毒素和異味物質；

4、脫色后的油品酸值不回升，不回色、清亮透明，品質穩(wěn)定、保質期長。5、特別適合礦物油、植物油、動物油的精煉生產。2、漂白的影響因素(1)影響雙氧水漂白的因素：

濃度、溫度、時間、PH值等因素是化學反應的主要條件。在雙氧水漂白的工藝中，應該弄清這些因素的相互關系，以便制定合理的工藝。(2)影響次氯酸鈉漂白的因素：

①PH值的影響②溫度的影響③漂白濃度和漂白時間的影響④脫氯問題(3)、影響活性炭漂白的因素

①活性炭吸附劑的性質、其表面積越大，吸附能力就越強；活性炭是非極性分子，易于吸附非極性或極性很低的吸附質；活性炭吸附劑顆粒的大小，細孔的構造和分布情況以及表面化學性質等對吸附也有很大的影響。

②吸附質的性質，取決于其溶解度、極性、吸附質分子的大小和不飽和度、附質的濃度。③廢水PH值、活性炭一般在酸性溶液中比在堿性溶液中有較高的吸附率。PH值會對吸附質在水中存在的狀態(tài)及溶解度等產生影響，從而影響吸附效果。

④共存物質、共存多種吸附質時，活性炭對某種吸附質的吸附能力比只含該種吸附質時的吸附能力差

⑤溫度、溫度對活性炭的吸附影響較小

⑥接觸時間、應保證活性炭與吸附質有一定的接觸時間，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。

綜上所述：濃度、溫度、時間、PH值等因素是影響漂白的主要因素3、漂白的適用范圍

常用漂白劑的適用范圍絲毛錦綸棉滌綸腈綸醋纖維綸丙綸次氯酸鈉次氯酸鈣雙氧水過硼酸鈉保險粉××√√√√√√××√√×××√√×√√√××√√√√√√√×√√√√√√×××

四、查閱的有關網(wǎng)站

五、致謝

本課題研究過程中，我們得到老師的指導和幫助，謹在此向指導老師俞鋒、幫助過我們研究的自來水公司的工作人員等感謝。六、附件

附件一：實驗報告SO2的漂白實驗的實驗報告附件二：實驗報告過氧化氫的漂白實驗報告附件三：實驗報告活性炭的漂白實驗報告附件四：研究性學習體會

附件一：實驗報告

SO2的漂白實驗的實驗報告

實驗名稱：SO2的漂白實驗的實驗報告實驗者：鄭銳王鑫實驗時間：201*年4月27日

條件控制：考慮該實驗是驗證SO2的漂白性，所以產生SO2的量要相對較多，故在產生SO2時，要求亞硫酸鈉的量不可少，品紅量不能多，尾氣處理時使用的是濃度較大的NaOH溶液

實驗器材：試管、橡皮塞、鐵絲、燒杯、鐵架臺、導管等實驗步驟：

準備好有兩個空的橡皮塞，用鐵絲將蘸有濃的氫氧化鈉溶液的棉花球固定在一個橡皮塞空上。

1、將碳酸鈉溶液、亞硫酸鈉溶液分別與品紅溶液混合于兩試管中；2、向兩試管中加入一定量的稀硫酸，并立即塞上塞子；3、觀察實驗現(xiàn)象；4、得出實驗結論。實驗現(xiàn)象：

將碳酸鈉溶液、亞硫酸鈉溶液分別與品紅溶液混合時，溶液的顏色逐漸褪去，加稀硫酸后溶液的顏色逐漸變紅，而加亞硫酸鈉溶液的試管中隨著反應的進行，顏色最終又逐漸消失。實驗結論：

二氧化硫能使品紅溶液褪色。

附件二：實驗報告

過氧化氫的漂白實驗報告

實驗名稱：過氧化氫的漂白實驗報告實驗者：俞曼妮、石佳麗

實驗時間：201*年4月28日

實驗器材：試管、燒杯、膠頭滴管等實驗步驟：

第一步：取一支潔凈的試管，向其中加入少量的Na2O2粉末，使用膠頭滴管向其中滴加

少量的蒸餾水，再向其中滴加幾滴無色酚酞試液。

第二步：在試管中加入過氧化氫。實驗現(xiàn)象：

無色酚酞先變紅，然后褪色。實驗結論：

過氧化氫具有強氧化性，能使無色酚酞褪色，且褪色后不恢復。

附件三：實驗報告

活性炭的漂白實驗報告

實驗名稱：活性炭的漂白實驗報告實驗者：吳學良王杰

實驗時間：201*年4月29日

實驗器材：燒杯、紅墨水、活性炭等實驗步驟：

第一步：取一潔凈的燒杯，向其中加入少量的紅墨水，向其中加入適量的蒸餾水。第二步：在燒杯中加入活性炭。實驗現(xiàn)象：

紅墨水逐漸褪色。實驗結論：

活性炭具有吸附性，能使紅墨水褪色。

附件三：研究性學習體會

課題研究體會

高一(6)班鄭銳

剛開始對于學習性研究感到很新奇，覺得這個活動會很好玩，但真正開題后，才覺得當時的想法太簡單，研究工作需要了解很多知識，例如我們小組是探究漂白性的，這需要我們自己去找資料，了解漂白劑的種類、效果、范圍，實踐探究各種試劑的漂白現(xiàn)象及效果。

課題研究體會

高一(6)班石佳麗

此次研究讓我們了解到了許多未知的內容，在日常生活中，人們往往忽略了漂白背后的原理過程，以及危害等。我們知道了漂白受時間、溫度、濃度、PH值影響，這些是生活中人們在漂白過程中所忽視的，而這些因素恰恰影響了漂白的效果。漂白有利也有弊，自來水中用漂白粉殺菌消毒，若不注意漂白粉的含量，很容易對皮膚造成一定的傷害，影響人們的健康，所以在生活中要適量使用漂白粉，正確應用漂白知識，此次研究也讓我們意識到了團隊研究的重要性。如果每一位小組成員沒有完成好各自的任務，那么這一次研究不會順利完成，在研究過程中，我們也遇到了一些困難，但大家一起努力，克服這些困難，圓滿地完成了此次研究。

課題研究體會高一（6）班俞曼妮

在這次研究性中，我們大家都從剛開始的不重視到最后的盡心探討，也明白了團隊的重要性，明白了做一件事就要盡自己所能去努力認真的完成它，我們應該對自己的工作負責。從開題到結題的整個過程，大家都自覺地盡力做好分配給自己的任務，并幫助同伴，積極發(fā)表自己的見解，大家的合作是這次研究能夠圓滿完成的最主要原因。通過這次的研究活動，我們大家受益匪淺，不僅僅是了解了這次研究的對象內容，更多地是生活中的很多事物都有其自身的價值，效果和原理，豐富了我們的課外知識面。任何事物都有兩面性，那有有益的方面，也有其不利的方面，例如漂白粉的應用，若不科學掌握其用量對人體會造成危害，因此我們要善于利用，掌握科學知識，充分發(fā)揮它的效果，避免它的反面作用，這也需要通過對他的探究，這也奠定了科學實驗探究的重要性，這也激發(fā)我們應該去掌握更多的科學文化知識，來為探究奠定理論基礎。總之，此次研究讓我們的思想更上一層樓，給我們的人生上了一堂有意義的課。

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