实验二 自制紫甘蓝酸碱指示剂、酸碱显色实验及生活中常用物质酸碱性检验

一、实验目的

1．引导学生从生活中发现化学现象，增加学生学习化学的兴趣；

2．学会科学研究的简单设计思路和方法；

3．培养学生认真观察实验现象、勤于思考、善于分析问题的能力；

4．认识和体会酸碱溶液指示剂的显色现象，学会使用指示剂。

二、实验原理

酸碱指示剂用于辨别物质的酸碱性。指示剂的种类有多种，变色现象多种多样。本实验采用生活中的紫甘蓝蔬菜制备酸碱指示剂，该指示剂具有遇酸性物质变红、遇碱性物质变黄变绿的特性，可作为一种经济环保的酸碱指示剂。

三、实验仪器、试剂及耗材

1．仪器

试管架1个（每排14孔），试管17个，100mL烧杯2个，纱布20cm×20cm1块，玻璃棒1根，药匙1个，表面皿2个（放pH小块试纸用，过滤紫甘蓝指示剂用），去离子水洗瓶1个，25mL量筒1个，塑料吸管3个，500mL烧杯1个（放废液用），百分之一天平公用。

2．试剂

采用氢氧化钠、盐酸配制的pH=1～14溶液14个试剂瓶，每瓶配上取液滴管（教师事先配好）。白醋、食盐溶液、小苏打溶液（教师事先配好）。pH=1的溶液和pH=14的溶液各10mL（滴定全程观察酸碱变化用）。

3．耗材

pH试纸（广普，pH=1～14）若干条。紫甘蓝碎末（教师事先用擦板擦成碎末）一份大约20mg，装入250mL的烧杯中。去离子水，标签纸一张，保鲜膜公用。

四、实验步骤

实验1．紫甘蓝指示剂的制备

称量紫甘蓝碎叶片10g，置于100mL烧杯中，加等质量的去离子水，用玻璃棒不断搅拌3～5min，将纱布平铺在表面皿上，将紫甘蓝泥转移至纱布上，将纱布四个角提起，将紫甘蓝菜汁挤压过滤至另一个100mL烧杯中，得到紫甘蓝指示剂。

实验2．自制紫甘蓝指示剂对于不同pH溶液的显色色板制备

先将试管编为1～14号，分别取对应的pH溶液2mL加入对应编号的试管中，用玻璃棒蘸取少量溶液于pH试纸上，验证14种溶液的pH，并填在实验记录表中。在每个试管中分别滴加4滴自制紫甘蓝指示剂，充分摇匀后放在试管架上，用保鲜膜封上试管口，观察颜色，将所观察的颜色填写在实验记录表中。图2-1是教师预实验显色实验结果案例。

实验3．采用自制的紫甘蓝指示剂测定常用食材酸碱性

分别取2mL白醋、食盐溶液、小苏打溶液于三支试管中，分别加入4滴紫甘蓝指示剂，摇匀后放在试管架上，静置观察颜色变化。根据颜色判断溶液的酸碱性，并记录。图2-2是教师预实验显色实验结果案例。

实验4．自制的紫甘蓝指示剂在酸碱中和反应过程中的颜色变化

① 在一试管中加入2mL pH=13的溶液，滴加4～6滴紫甘蓝指示剂，逐滴加入pH=1的溶液，边加边振荡，观察颜色变化，滴加至约中性为止，并记录颜色变化现象。

② 在一支试管中加入2mL pH=1的溶液，滴加4～6滴紫甘蓝指示剂，逐滴加入pH=13的溶液，边加边振荡，观察颜色变化，加到约中性，并记录颜色变化现象。

五、实验数据及实验现象

实验2　紫甘蓝指示剂对于不同pH溶液的显色实验结果

实验3　常用食材的酸碱性质实验

实验4　紫甘蓝指示剂在酸碱中和反应过程中的颜色变化

六、实验结果讨论

1．通过本实验结果分析紫甘蓝指示剂的变色规律。

2．紫甘蓝指示剂本身的酸碱性。

3．紫甘蓝指示剂适用的pH范围，理由？

4．在紫甘蓝指示剂制备中的化学基本实验原理及操作。

5．制备紫甘蓝指示剂色板的科学性分析讨论。

6．你所知道的酸碱指示剂还有哪些？

7．做本实验你的心得体会。

七、参考文献

［1］张小平．紫甘蓝酸碱指示剂的色彩实验研究．化学教育，2014，35（11）：74-76．

［2］高敏，胡敏，和玲．无机与分析化学实验．西安：西安交通大学出版社，2015．

［3］人民教育出版社课程教材研究所化学课程教材研究开发中心．普通高中课程标准实验教科书　实验化学．北京：人民教育出版社，2007：53-54．

附录：教师知识准备及实验准备

1．按照理论计算溶液、配好溶液（表2-1）

2．教学引导

① 引导学生从身边的化学进行思考及知识的关联。

② 实验研究方案的逻辑思维设计方法。

③ 酸碱指示剂的应用原理，包括指示剂的选取等。

④ 进一步深入研究的思路及拓展探究方向。

⑤ 教学中学科素养及学习兴趣的引导。