《化学实验教学研究》实验报告
实验项目“蓝瓶子实验”最佳反应条件的探究实验日期星期四上午□√下午□晚上□姓名学号同组人台号
实验目的：
1.了解“蓝瓶子实验”的反应原理
2.初步学习用简单比较法探究“蓝瓶子实验”的最佳反应条件实验教学目标：
知识与技能：
1．了解亚甲基蓝的变色原理及蓝瓶子实验的实验基本原理；2．知道简单比较法的原理并能够较为熟练地运用；
3．掌握“蓝瓶子实验”的最佳反应条件。
过程与方法：
1．学习通过简单比较法对实验最佳条件进行探索的方法；2．通过设计实验培养学生的实验探索能力、逻辑思维能力以及动手能力。
情感态度与价值观：
1. 通过团队合作培养学生的团队合作意识，提高科学素养；
2. 通过化学知识点的应用，增强学生学习化学的兴趣，感受化
学的神奇魅力。
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。
实验设计（或改进）思路：
在125ml的锥形瓶中加入一定量的3%的葡萄糖溶液、30%的氢氧化钠溶液，再滴加一定量的0.1%的亚甲基蓝溶液后精致，观察溶液颜色由蓝色变为无色后，在一定时间内以一定频率震荡锥形瓶至溶液的颜色又变为蓝色，如此反复，记录经历5个震荡周期所需要的时间。
第一，教材中给出的记录方式是记录在5min或10min内的震荡周期，但是在实际操作中，我们是记录5个震荡周期所需要的时间，我认为这样的方法更加方便直观，而且主观性没有那么强；第二，在进行实验操作时，因为本实验设计颜色变化，在震荡锥形瓶时应该以一张白色的A4纸为背景，这样方便观察颜色变化。
这两点是对教材实验设计内容的改进。
在本实验中，影响震荡周期有这几个主要因素：亚甲基蓝的用量、葡萄糖溶液的用量、氢氧化钠溶液的用量、温度等等。
此次实验我们探究的是前三个影响因素对震荡周期的影响。
实验研究的主要内容：
1.3%的葡萄糖溶液用量的探究；
2. 30%的氢氧化钠溶液用量的探究；
3.0.1%的亚甲基蓝溶液用量的探究
实验研究方案及实验记录：
实验内容：应用简单比较法，在3%葡萄糖溶液用量、30%氢氧化钠溶液用量、0.1%亚甲基蓝溶液这三个变量中，固定两个因素、改变一个因素的方法，通过记录5个振荡周期所需要的时间来探索蓝瓶子实验的最佳条件。
（本实验周期记为溶液由“蓝色——无色——蓝色”为一个周期）具体实验设计如下：
一、葡萄糖浓度探究
序号3% C6H12O6
/mL
3% NaOH
/mL
0.1% 亚甲基蓝
/滴
5个振荡周期所需要的
时间/s
1 30
3 6 150
2 20＋10 ml蒸馏水179
3 10＋20 ml蒸馏水187 结论加入30ml 30%葡萄糖时，变色周期最短。
二、氢氧化钠浓度探究
序号3% C6H12O6
/mL
3% NaOH
/mL
0.1% 亚甲基蓝
/滴
5个振荡周期所需要的
时间/s
1
30 3
6
152
2 2 159
3 1 183 结论加入3ml 3%氢氧化钠溶液时，变色周期最短。
三、亚甲基蓝浓度探究
序号3% C6H12O6
/mL
3% NaOH
/mL
0.1% 亚甲基蓝
/滴
5个振荡周期所需要的
时间/s
1
30 3 6 152
2 4 133
3 2 129 结论加入2滴亚甲基蓝溶液时，变色周期最短。
问题与讨论：
1.实验采用的是简单比较法，探究“蓝瓶子实验”的最佳反应条件。
在反应过程中，需要不断震荡锥形瓶，但是由于人为因素，不可能保证每次实验的震荡频率都相同，即不可能保证每次氧气的进入量都相同。
因此也会带来一定的实验误差；
2.温度也是本实验一个重要影响因素。
在实验过程中，是默认了室温不会改变，但是温度也会随着实验时间的改变而改变。
因此也会产生一定的实验误差；
3.在探究3%葡萄糖溶液用量的时候，为了保持总体积一致，可以控制溶液的浓度，能够准确地控制变量，例如在葡萄糖用量的探究中，在加入20 ml或者10 ml的葡萄糖溶液时，要相应地加上蒸馏水。
参考文献：
[1]熊言林，王闯.2010.蓝瓶子实验最佳反应条件的探究.化学教学，（10）：16—18.
[2]熊言林.2001.一个激趣启思的化学实验设计——亚甲基蓝反复变色的实验.化学教育，（2）：37-38
[3]张燕,韩金根.“蓝瓶子”实验拓展[J]. 化学教与学,2012,10:93+61.
[4]高仲虹. 《蓝瓶子实验》剖析[J]. 中学生数理化(高二版),2011,04:37-39.
[5]张守林,马宏佳. 围绕“蓝瓶子”实验的探究活动设计[J]. 化学教学,2003,04:24-25.。