蓝瓶子实验最佳反应条件的探究

蓝瓶子实验最佳反应条件的探究

1 实验目的

（1）理解蓝瓶子反复变色实验的原理以及催化剂的概念。

（2）探究蓝瓶子反复变色实验的最佳反应条件，学习观察方法和对比实验法。

（3）了解控制化学反应条件的作用，并由此激发学生学习化学的兴趣，培养学生创新意识。

2 实验原理

亚甲蓝是一种氧化还原指示剂，易溶于水，能溶于乙醇。在碱性条件下，盛放在锥形瓶中的蓝色的亚甲蓝溶液可以被葡萄糖还原成无色的亚甲白溶液。亚甲蓝与亚甲白的结构式分别如图1和图 2所示：

振荡锥形瓶中的混合液时，使其溶入空气或氧气后，亚甲白被氧气氧化成亚甲蓝，致使该混合液又呈现蓝色。若静置混合液，亚甲蓝又被葡萄糖还原成无色的亚甲白。如此反复振荡、静置锥形瓶，其混合液在蓝色与无色之间互变，故称为蓝瓶子实验。其变色原理为：

这种现象又称为亚甲蓝的化学振荡。由蓝色出现至变成无色所需要的时间称之为振荡周期，振荡周期的长短受反应条件如亚甲蓝溶液的最佳溶剂选择﹑反应温度﹑氢氧化钠的用量等因素的影响。其中，亚甲蓝在葡萄糖与氧气反应中起着催化作用。

3、实验用品：

葡萄糖，氢氧化钠，亚甲蓝溶液（浓度0.2 %），碱性藏花红、蒸馏水； 250 mL锥形瓶5只， 20 mm×200 mm试管5支，温度计5支，单孔橡皮塞5只， 500 mL烧杯，计时器，托盘天平，100 mL量筒，石棉网，酒精灯，三脚架。

4 实验装置

蓝瓶子反复变色实验装置如图3所示。

用代替亚甲基蓝会发生红-无色反应，道

理同上

5 实验探究

5.1 探究反应温度对蓝瓶子反复变色实验

的影响

（1）在一个250 mL的锥形瓶中，依次加入2g氢氧化钠﹑100 mL 水﹑3 g葡萄糖，待固体溶解后，再滴加5滴0.2 %的亚甲蓝溶液 (溶剂为蒸馏水)，并振荡锥形瓶，静置，混合液由蓝色褪为无色。（2）将混合液分别倒入5支洁净的试管中，倒入的体积均为试管容积的1 ／ 3，然后塞上带有温度计的橡皮塞，将装有混合液的试管放入装有水的大烧杯中，进行水浴加热，水浴温度分别控制在15℃﹑20 ℃﹑25 ℃﹑30 ℃﹑35 ℃，待试管内的混合液温度达到规定温度时，取出、剧烈振荡试管，放回试管，观察现象，记录褪色时间（见表1所示）：

探究反应温度对蓝瓶子反复变色实验的影响

5.2 探究氢氧化钠的用量对蓝瓶子反复变色实验的影响：

（1）在5个洁净的250 mL的锥形瓶中，各依次加入0.5 g﹑1.0 g﹑1.5 g﹑2.0 g、 2.5 g氢氧化钠，再向每个锥形瓶中加入100 mL水﹑3 g葡萄糖，待固体溶解后，再向其中滴加5滴0.2 %的亚甲蓝溶液 (溶剂均为蒸馏水)，并振荡锥形瓶，静置，观察现象是否为混合液均由蓝色褪为无色。

(2）将上述5个锥形瓶中的混合液分别倒入5支试管，混合液的体积为试管容积的1 ／ 3，并分别塞上带有温度计的橡皮塞，把5支试管分别置于15 ℃的水浴中，待试管内的混合液温度达到15 ℃时，取出、剧烈振荡试管，放回试管，观察现象，记录褪色时间；同理，然后分别做水浴温度为

20 ℃﹑25 ℃﹑30 ℃的混合液褪色时间（见表2所示）。

探究氢氧化钠的用量对蓝瓶子反复变色实验的影响

6、实验结论与讨论。