化学：实验1-1 蓝瓶子实验教案(版选修6)

实验1-1 蓝瓶子实验

要点剖析

蓝瓶子实验原理：

亚甲基蓝是一种暗绿色晶体，溶于水和乙醇，在碱性溶液中蓝色亚甲基蓝很容易被葡萄糖还原为无色亚甲基白。振荡此无色溶液时，溶液与空气中的接触面积增大，溶液中氧气的溶解量就增多，氧气把亚甲基白氧化为亚甲基蓝，溶液又呈蓝色。静置溶液时，有一部分溶解的氧气逸出，亚甲基蓝又被葡萄糖还原为亚甲基白。

若重复振荡和静置溶液，其颜色交替出现蓝色—无色—蓝色—无色……

的现象，这称为亚甲基蓝的化学振荡。它是化学反应体系交替发生氧化与还原反应的结果。由蓝色出现至变成无色所需要的时间是振荡周期，振荡周期的长短受反应条件如溶液的酸碱度、反应物浓度和温度等因素的显著影响。

典例剖析

[例1]化学中有许多有趣的实验，如下介绍的“蓝瓶子”实验就是一例。

在250 mL平底烧瓶中依次加入2g氢氧化钠、100mL蒸馏水、2g葡萄糖（粉末），振荡使其溶解。滴入4～6滴0.2%的亚甲基蓝溶液，塞上瓶塞（如图），振荡烧瓶，溶液呈蓝色。静置，约3分钟后蓝色消失，变为无色。再次振荡，无色溶液又呈蓝色。可反复多次。为探究是什么原因引起的，有人做了以下实验。

（1）从烧瓶中取出溶液注满一支试管，塞上橡皮塞。试管中的溶液由蓝色变为无色，再振荡试管溶液不能变蓝。

（2）在原烧瓶中经A处鼓入空气，又慢慢变蓝了。静置片刻后，蓝色又消失。再次鼓入空气，又慢慢变蓝。

（3）为了进一步弄清是何种成分引起的，他又继续探索。从A处改通纯净的N2、CO2，都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝。把制得的氧气从A处通入，发现上述无色溶液慢慢

变为蓝色，到此为止，“蓝瓶子”实验原理有了科学结论，请总结“蓝瓶子”实验

的变色原理：。

剖析：亚甲基蓝在碱性溶液中很容易被葡萄糖还原为无色亚甲基白，振荡此无色溶液时，溶液与空气的接触面积增大，溶液中氧气的溶解量就增多，氧气把亚甲基白氧化为亚甲基蓝，溶液又呈蓝色。静置此溶液时有一部分溶解的氧气逸出，亚甲基蓝又被葡萄糖还原为亚甲基白，所以蓝色消失，变为无色。（1）烧瓶中取出溶液注满一支试管，塞上橡皮塞，试管内没有空气，故不能把亚甲基白氧化为亚甲基蓝，所以再振荡试管，溶液不能变蓝。

解答：首先亚甲基蓝被葡萄糖还原为无色的亚甲基白，还原后的无色物质，又被空气中氧气氧化，又成为亚甲基蓝，反复作用。

评点：化学变化往往受多个因素所控制，在研究其变化规律时，为了避免各因素相互作用带来的复杂性，在科学实验中，经常采取“逐个解决”的方法。如固定其他因素，只让一种因素变化的方法。例如，我们曾做过溶液的酸碱度、反应物浓度和温度等因素对亚甲基蓝振荡反应的影响。这种控制一些条件不变，研究某一因素对反应影响的实验方法已经成为最常用的一种科学方法。

[例2]甲乙两同学进行课外实验，各取250mL无色透明饮料瓶一只，依次加人4g氢氧化钠、4g葡萄糖、半瓶水、3滴0.2%的亚甲基蓝溶液 (一种氧化还原指示剂)旋上瓶塞振荡，溶液呈蓝色。静置后溶液变为无色。甲再次振荡，又呈蓝色，静置后又变为无色，多次反复可重现上述现象。而乙在蓝色消失后，向瓶内加满水旋上瓶塞，振荡却不再出现蓝色，乙认为是物质浓度不同引起的。甲设计并完成了一个实验，否定了乙的说法。

你认为甲实验的操作和现象是 _____________________________，振荡后出现的蓝色主要与 _____有关(填写化学式，下同)；蓝色消失又与有关。

剖析：甲既然否定了乙的说法(物质浓度不同引起，即水量多少)，再分析甲同学实验中饮料瓶未充满(有空气)而乙同学实验中饮料瓶充满(无空气)，从而找到解决问题的关键：将“乙瓶中溶液倒掉一半(一部分)后，振荡即可出现蓝色。也可向乙瓶中通人氧气或空气，即可出现蓝色”。

解答：将乙瓶中溶液倒掉一半(一部分)后，振荡即可出现蓝色。也可向乙瓶中通人氧气或空气，即可出现蓝色。振荡后出现的蓝色主要与02有关，蓝色消失又与葡萄糖有关。

评点：这是一道实验探究题，解题思路:先通过对比找出实验的不同之处(操作、现象等)，再揭示实验现象不同的本质，然后从本质上设计相应的实验验证。探

究性实验题是中学教学课程改革中出现的一类与研究性学习相适应的题型。其最大的特点在于对问题解答过程的探究性，其答案也往往具有开放性。这类试题的命题形式包括实验方案的设计、对实验过程及结论的评价以及对实验的假设与验证等等。这类试题从一定意义上来说，能充分体现出同学们的思维方式，并反映出同学们的思维能力。

巩固练习

1．在新制的氢氧化铜悬浊液中加少量葡萄糖溶液，加热煮沸，出现的现象是______________，写出反应的化学方程式__________________________。

此反应中氢氧化铜作________剂，葡萄糖发生_____________反应。

2． _______、_______、_______等因素对亚甲基蓝振荡反应有显著影响。

课后提升

3．为了弄清亚甲基蓝的变色机理，现通过“蓝瓶子”实验来证明。即在不同的糖溶液中加

查找资料得知，亚甲基蓝的变色机理如图所示：

请回答下列问题：

（1）“蓝瓶子”实验得出的结论_______________________________________

____________________________________________________________。

（2） 以葡萄糖为例说明亚甲基蓝的变色原理是：_______________________

___________________________________________________________________________________________________________________________。

（3） 做“蓝瓶子”实验时，为什么容器不能密闭？

______________________________________________________________

_____________________________________________________________。

（4） 通过“蓝瓶子”实验和亚甲基蓝变色原理的分析，你认为亚甲基蓝试剂在物质鉴

别中有何新的用途？

________________________________________________________________________________________________________________________。

4．亚甲基蓝在碱性条件下与葡萄糖作用生成亚甲基白。

著名的蓝瓶子实验操作步骤如下：

①如图示在250mL 锥形瓶中，依次加入2 g NaOH 、100 mL H 2O 和3 g 葡萄糖，搅拌溶解后，再加入3～5滴0.2%的亚甲基蓝溶液，振荡混合液呈现蓝色；

②塞紧橡皮塞（活塞a 、b 关闭），将溶液静置，溶液变为无色；

③再打开瓶塞，振荡，溶液又变为蓝色；

④再塞紧橡皮塞，将溶液静置，溶液又变为无色。

以上③、④可重复多次。

试回答下列问题：

⑴某学生将起初配得的蓝色溶液分装在A 、B 两支试管中（如上图，A 试管充满溶液，B 中有少量溶液），塞上橡皮塞静置片刻，两溶液均显无色。若再同时振荡A 、B 试管，能显蓝色的是__________（填“A ”或“B ”）。 A B 试管1

试管2 a b 2 3 4