丁達爾現象實驗的改進

付立遠

【摘要】人教版普通高中課程標準實驗教科書《化學.必修1》中丁達爾現象實驗操作比較復雜；“停止加熱”這一環節比較難以控制；此外，作為課堂演示實驗確實很浪費時間。為了避開以上缺點，于是在實驗原料的選取方面做了研究和替換，而改進后的實驗操作簡便、過程容易調控且節約演示教學的時間。

【關鍵詞】丁達爾現象實驗 膠體 研究 改進

一、引言

人教版普通高中課程標準實驗教科書《化學.必修1》第二章第一節中《丁達爾現象實驗》（在教材第22至23頁）的實驗操作目的是利用光束透過膠體時出現的丁達爾效應來區分溶液和膠體，這是一個讓學生如何區別溶液和膠體的方法。

教材實驗的第一步為“取三個小燒杯，分別加入25mL 的蒸餾水、25mL硫酸銅溶液和25mL泥水。將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰，向沸水中逐滴加入1-2mL氯化鐵飽和溶液。繼續煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱。觀察得到的氫氧化鐵膠體，并與硫酸銅溶液和泥水比較。” 在這個步驟中選用氫氧化鐵膠體作為實驗原料很多學生對此爭議不斷。

氫氧化鐵膠體的制備過程涉及到加熱裝置的組裝（很麻煩），控制氯化鐵飽和溶液的滴加（加多加少都不行）以及嚴格調控停止加熱的時間（因為加熱過度會導致氫氧化鐵膠體沉聚，沉聚了就不是膠體，也就不能做丁達爾現象實驗了）等步驟。總之以上步驟有如下缺點：

（1）操作比較復雜；

（2）“停止加熱”這一環節比較難以控制；

（3）作為課堂演示實驗確實很浪費時間。

為了避開以上缺點，于是我在實驗原料的選取方面做了研究和替換。

二、實驗原料的優化選擇研究

1.原料選擇思路

以操作簡便、過程容易調控和節約時間 為原則進行選擇實驗原料來替換氫氧化鐵膠體。

原料及其優化選擇

滿足原則的原料有豆漿、牛奶和雞蛋清，現在將三者作為實驗原料進行丁達爾效應實驗。

（1）實驗目的：通過丁達爾效應實驗分別觀察豆漿、牛奶和雞蛋清的實驗現象。

（2）實驗原理：丁達爾效應

（3）原料及器材

原料：豆漿、牛奶和雞蛋清等

器材：燒杯、激光筆、照相機等

（4）實驗步驟

①取三個小燒杯，分別加入25mL 的豆漿、25mL牛奶和25mL雞蛋清。

②在暗室里面用激光筆分別對豆漿、牛奶和雞蛋清進行照射。

③在與光束垂直的方向進行觀察，并記錄實驗現象。

（5）實驗現象

根據實驗現象，豆漿和牛奶的丁達爾現象不是很明顯，而雞蛋清的實驗效果很好。實驗時豆漿需要現磨加工的、牛奶也需要鮮牛奶，但是課堂演示實驗要求原料易取易得，所以不考慮豆漿和牛奶作為實驗的理想原料。而雞蛋清的采集就是磕破即得，較為方便，所以選擇雞蛋清作為替換氫氧化鐵膠體實驗的理想原料。

三、以雞蛋清作為膠體的丁達爾效應實驗

1.實驗原理

光束通過雞蛋清膠體時會產生一條光亮的“通路”。

2.實驗步驟

（1）取兩個小燒杯，分別加入25mL氯化鈉溶液（選擇此溶液的原因是生活中易取易得）和25mL雞蛋清。

（2）把盛有氯化鈉溶液和雞蛋清的燒杯置于暗處，分別用激光筆照射燒杯中的液體，在光束垂直的方向觀察實驗現象。

3. 實驗現象

當光束通過雞蛋清時候，可以看到一條光亮的“通路”，而光束通過氯化鈉溶液時看不到此現象。通過此方法來區別膠體和溶液。

四、結論

在教材上的實驗操作比較復雜；“停止加熱”這一環節比較難以控制；此外，作為課堂演示實驗確實很浪費時間。而改進后的實驗操作簡便、過程容易調控且節約演示教學的時間。

【參考文獻】

[1]宋心琦.普通高中課程標準實驗教科書《化學（必修1）》.人民教育出版社，2005：22-23

[2]蔣曉乾.丁達爾現象系列創新實驗.化學教育，2015（7）：68

[3]陳浩漫等.丁達爾效應生活化改進.實驗教學與儀器，2015（10）：28

[4]陳燕海.丁達爾效應家庭實驗方案.化學教學，2014（4）：43-44

[5]馬清惠.環保型、便攜式丁達爾效應實驗裝置.中學化學教學參考，2014（8）：56