小粉筆在化學實驗中的大應用

許年友

粉筆是日常教學中隨手可得的常規用具。普通的粉筆約二寸長，一頭粗一頭細，很硬很脆。教學中常用白色粉筆，其主要成分為石膏（硫酸鈣）和石灰石（碳酸鈣），因其性質穩定、價廉易得、吸濕性好，在化學實驗教學中也能夠大放光彩。

一、燃燒實驗

教學苯的性質時，將4mL水與2mL苯混合于試管中，振蕩后靜置，觀察到明顯的分層，非常直觀地展現了無色液體苯難溶于水、密度比水小的物理性質。接著演示苯的燃燒實驗，用膠頭滴管吸取少量上層液體滴在粉筆上，點燃，產生明亮的火焰，如同一個小火炬，并有濃烈的黑煙飄散，粉筆上有明顯的黑色物質。學生看后，印象深刻。該實驗只能蘸取少量的苯，否則會產生過多黑煙，污染嚴重，且不易吹滅，多余的可以用水澆滅。另外，乙醇的燃燒實驗中，用粉筆頭蘸取酒精，用坩堝鉗夾取點燃，火焰明亮，可觀察到明顯的藍色火焰，燃燒后粉筆上有少量黑痕。

二、氯化鐵水解產物的探究實驗

將一支完整的白色粉筆，浸泡在氯化鐵飽和溶液中，會觀察到有氣泡產生，主要是因為粉筆中有空隙，當空隙中有水進入時，孔隙中的空氣就會排出來，從而產生氣泡。浸泡5分鐘后，用坩堝鉗夾住粉筆置于酒精燈火焰上灼燒，一分鐘內可清楚地觀察到顏色的變化：黃色（氯化鐵）——紅褐色（氫氧化鐵）——鐵銹紅色（氫氧化鐵）——黑色（待探究）。那種黃色是很明亮的橙黃，很好看。氯化鐵溶液蒸干得氫氧化物，再灼燒得氧化物。化學反應若無實驗取證，只是教師說教則顯蒼白。該實驗操作簡單，現象直觀，節省藥品，且HCl造成的污染少，值得提倡。

三、氫氧化亞鐵快速轉化為氫氧化鐵

將氫氧化鈉溶液滴入硫酸亞鐵溶液中，出現了白色轉變成灰綠色的現象，在溶液上方的試管壁出現了一些零星的紅褐色，沒出現整支試管由灰綠色轉變成紅褐色的實驗現象。這可能是溶液的密封隔絕了氫氧化亞鐵溶液與空氣中的氧氣馬上接觸的機會，致使溶液內部沒有一下子就變成紅褐色。這時拿一支完整的白色粉筆，將試管側倒，用鑷子夾住粉筆浸入液體中，取出后不到十秒鐘，就能觀察到粉筆上明顯的顏色變化。起初，白色粉筆表面附著著大量灰綠色物質。約十五秒鐘后，白色粉筆上浸了溶液的部分全變成了紅褐色，效果非常明顯。

四、焰色反應

鈣元素的焰色反應是磚紅色。先將粉筆浸入無水乙醇中（便于點燃灼燒），取出，往粉筆上滴3滴氯化鈣濃溶液，點燃。全班學生均可清晰地觀察到磚紅色的火焰。同樣的，將粉筆浸泡在酒精中，再分別黏上待測固體粉末后點燃，可用于觀察硝酸鉀、硫酸銅等的焰色反應現象。用這種方法做焰色反應，操作簡單，便于學生觀察。如將1節2cm長的粉筆浸泡酒精后，黏上固體粉末氯化鉀點燃，可使每位學生透過藍色鈷玻璃觀察到紫色火焰，現象十分明顯；將粉筆在無水乙醇中浸透，取出，一端用坩堝鉗夾持，另一端蘸取研細的銅鹽粉末，點燃，即能看到燃燒時火焰呈現出美麗的綠色；將分別蘸有銅鹽、鈉鹽、鋇鹽的浸過酒精的粉筆放在一起灼燒時，綠色、黃色、黃綠色、藍色火焰爭相跳躍，精彩紛呈。

五、層析實驗

進行色層分析需要有吸附劑和吸附柱，操作比較繁雜。用粉筆來模擬色層分析，既簡便又有趣。例如，紅墨水中有兩種染料，橙紅色和紅色；藍墨水中也有兩種染料，紫色和藍色。取一支完整的白粉筆，用細玻璃棒在距離粗的一端1厘米的地方點上一小點紅墨水，直徑約為1毫米。培養皿中加酒精作為展開液面，高度約為0.5厘米。把粉筆的精端豎立在酒精中，不久后，酒精就沿著粉筆向上擴散，紅墨水也隨之向上移動。最后，粉筆上半部的墨水是橙紅色的，下半部的墨水是紅色的；若用藍墨水，則粉筆上半部的墨水是藍色的，下半部的墨水是紫色的。通過這個簡單的實驗，可以讓學生對色層分析法有一個最初步的了解。

六、白煙實驗

氨根離子的檢驗和氨氣的驗滿實驗，利用了氨氣和氯化氫揮發混合生成白煙（氯化銨固體小顆粒）的原理。用兩根粉筆棒分別蘸取適量濃鹽酸（或濃硝酸）、濃氨水，靠近時產生“白煙”。用粉筆演示比用玻璃棒的效果更好，因為粉筆吸取的溶液比玻璃棒蘸取的多，產生的白煙更濃，保持時間更長。

其實粉筆的多重功能遠不止這些，比如收集一些粉筆灰放入燒杯中，加入水攪拌，打開激光筆，當激光通過粉筆灰水時，可清晰見到一束光的直線傳播，直觀地展現丁達爾現象；借助于粉筆的自然形狀，由細到粗象征pH值由小到大來演示常用指示劑的變色范圍。粉筆是教學中隨手可得的物品，價廉且操作簡便易行，只要我們充分挖掘出其潛在的實驗價值，就能省時省事，又富有成效地激發出學生的學習興趣，提高課堂教學效率，讓小小的粉筆在化學實驗輔助教學中大放異彩。

（責任編輯 羅 艷）endprint