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摘要：研究性学习是一种学习方式，没有固定的模式。化学实验型研究性学习，主要是用化学实验的方法，通过学生自主探究，亲自动手实验，亲身体验学习，从中获取知识，提高能力的一个过程。本文是用实验研究的方法，探究过氧化钠和水作用的生成物及使变红的酚酞褪色的原因。

关键词：实验型 研究性学习  方法

一、问题的提出

在做《全日制普通高级中学教科书（试验修订本· 必修）·化学·第一册》第二章第二节[实验2-5]过氧化钠和水反应，检验生成产物（O₂、NaOH）的实验时，当检验O₂结束后，向里滴加0.5%的酚酞溶液2滴，溶液呈现红色，振荡，红色褪去成为无色。异常现象的出现，使一部分学生产生了疑问：究竟是什么物质使红色消褪了呢？是过氧化钠、还是生成的氢氧化钠或还是有其它生成物，能与红色物质作用而生成了无色物质。为了弄清生成物和褪色原因，特作实验探究之。

二、分析讨论、查阅资料、设计实验

1、分析讨论

Na₂O₂ 和H₂O已经反应，无剩余Na₂O₂固体。生成物有O₂（用带火星的木条已经检验证明）和NaOH(用酚酞和CuSO₄溶液以及焰色反应检验)。那么，是NaOH使酚酞所显示的红色褪了色，还是生成的氧气或生成的其它什么物质使红色褪去了颜色呢？经过学生分组讨论，争论不休，没有定论。

2、查资料明原理找原因

经提示引导，学生分组查阅资料。（1）课外读物，查阅与新教材第二章第二节和第六章第一节相对应的章节。（2）《化学小辞典》（科学技术文献出版社出版  1984年10月北京第一版）。（3）《化学方程式3000例》（天津出版社出版  1983年2月第一版）。（4）《化学词典》（上海辞书出版社出版  1989年9月第一版）。（5）大学无机化学（下册）（北师大无机化学教研室编  人民教育出版社出版  1981年12月第一版）或大学无机化学（下册）（无机化学编写组编  人民教育出版社出版 1978年3月第一版）。

经过查阅：查阅与教材配套的课外读物小组的同学们，知道了Na₂O₂与H₂O作用，可生成强氧化性物质。查阅《化学方程式3000例》（第160页2693例）、《化学词典》第284页[过氧化钠]条、《大学无机化学（下册）》北师大编第731页过氧化物或《大学无机化学（下册）》无机化学组编第8页过氧化物小组的同学们，知道了过氧化钠与水反应，首先生成了氢氧化物和双氧水，双氧水不稳定分解又生成O₂和水。双氧水具有强氧化性，能漂白有色物质。查阅《化学小辞典》第253—254页和《化学词典》第764—765页[酚酞]小组的同学们，不仅知道酚酞遇氢氧化钠液变红色，而且还知道了过量的氢氧化钠能使变红了的酚酞所显示的红色褪去而成为无色物质等没有学过的新知识。

3、设计实施方案

假设①氢氧化钠使红色褪去了。②双氧水使红色褪去了。然后设计出实验方案并分组进行各个实验。

三、实验研究

1、目的：通过亲自实验探究，弄清过氧化钠与水反应的生成物及能使红色物质褪去颜色的原因。

2、仪器药品：试管（架）、酒精灯、试管夹、胶头滴管、药匙、“管槽”、10mL量筒。固体Na₂O₂粉末、10%H₂O₂、3mol/L盐酸、0.5%或1%的酚酞、不同浓度的NaOH溶液（10mol/L、6mol/L、3mol/L、0.5 mol/L、0.01 mol/L）、蒸镏水。

3、实验操作及现象

（1）过氧化钠与水、酚酞溶液

①用一支洁净试管取一定量的Na₂O₂固体粉末，加入3mL蒸镏水,振荡,使Na₂O₂反应完。

②滴入2滴0.5%的无色酚酞溶液，溶液显红色，振荡，红色褪去成为无色溶液。

③将无色溶液分为二份，向一份里加入适量3mol/L盐酸；给另一份加热一会儿。实验结果：均无颜色变化，溶液仍为无色溶液。

（2）双氧水与红色物质（酚酞的二钠盐<醌式结构>）

①用洁净试管取蒸镏水2mL，滴入3mol/LNaOH溶液3滴，振荡后加入5滴0.5%酚酞溶液，振荡，溶液呈红色。

②逐滴加入10%的双氧水边滴边振荡，红色消褪而成为无色溶液。

③将无色溶液分成两份，一份加热，另一份加入一定量的盐酸。实验结果均无颜色变化。

(3)氢氧化钠溶液与酚酞溶液

①用5支洁净试管分别取0.5%的无色酚酞溶液1—2mL，分别向里逐滴滴加10mol/L、6mol/L、3mol/L、0.5mol/L、0.01mol/L的NaOH溶液，振荡。不论是浓度高的NaOH溶液，还是浓度低的NaOH溶液，其实验现象都是：溶液先呈红色，最后褪成无色，只是NaOH溶液的用量和褪色速度不同。

②将上述五种无色溶液各分成两份，其中一份加热，另一份加入一定量的盐酸。实验结果是：加热无色溶液，其颜色并无变化，而加入盐酸的无色溶液，则由无色变为红色（继续加盐酸，红色又可变为无色）。

四、结论

1、结论    经过学生对上述实验的讨论，师生共同分析，最终得出结论：（1）过氧化钠和水反应生成了氢氧化钠和双氧水，生成的双氧水在此环境中不稳定而分解生成氧气和水。（2）氢氧化钠能使酚酞溶液显红色。（3）过量的氢氧化钠能使红色物质（酚酞的醌式二钠盐）褪去颜色而成为无色物质（酚酞的苯式三钠盐），加盐酸后能恢复原色。（4）双氧水具有氧化性，能使红色的酚酞醌式二钠盐褪色，加入盐酸后不能恢复原色。（5）使变红的酚酞（酚酞的醌式二钠盐）这种红色物质褪去颜色的既不是过氧化钠，也不是氢氧化钠，而是过氧化钠与水作用生成的具有强氧化性的物质（双氧水或双氧水分解产生的新生态原子氧）。

2.解释  通过查阅«化学小辞典»（第253－254页）和«化学词典»（第764－765页），同学们知道了：（1）氢氧化钠使酚酞显红色，过量的氢氧化钠并能使红色褪色是因为：氢氧化钠与酚酞发生化学反应生成酚酞二钠盐并成醌式结构而呈现红色。当碱氢氧化钠过量时，能继续与醌式结构的酚酞二钠盐发生化学反应，使酚酞分子中的醌式结构变为苯环，生成了无色的酚酞苯式三钠盐，因此红色消褪。当加入盐酸后，反应可逆向，盐酸与酚酞三钠盐发生化学反应，又可生成酚酞二金属钠盐（醌式结构）而使溶液由无色而变成红色。（2）双氧水具有强氧化性能破坏醌式结构的酚酞二钠盐的分子结构，而使红色褪去成无色，并且这种无色物质不能与盐酸作用，重新生成醌式结构的酚酞二钠盐而恢复成红色。

3.评价　这是一个目的性很强，但实验操作却很简单的实验型研究性学习的一个过程。在这个研究性学习的全过程中，用到了观察、分析、讨论、查阅资料、实验等多种方法，实验现象明显，效果好，达到了实验的目的，学生基本上掌握了这种实验探究方法，实验操作等能力得到了不同程度的提高，从中获得了不少教材上没有的新知识。在这次实验型研究性学习过程中同学们知道了自己所具备的知识的不足，也发现了自身存在的一些问题，他们决心今后一定要更加努力学习。