铝钝化实验的拓展性研究

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文章编号：1008-0546（2013）05-091-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

现行的苏教版高一化学教材中，在铝的性质介绍里增加了铝在冷的浓硫酸和冷的浓硝酸的钝化实验。若只是依教材完成这个实验，则并不能很好激发出学生的学习积极性和主观能动性，要是能在整个教学过程中进行合理联系和精心拓展，就可能会充分调动起学生学习化学的热情，会使同学们增强对化学的理解，增加他们对化学科学探索的兴趣和勇气，会取得一箭多雕的效果。在教学研究过程中，我对此进行了一些探索，并取得了非常好的效果，现将探索结果共享如下。

实验准备：浓硫酸适量、0.2mm厚度的铝箔、蒸馏水、氯化钠晶体、（稀盐酸、硫酸钠晶体、稀硫酸）砂纸、胶头滴管、试管、酒精灯等。

探究过程：

1. 取浓硫酸约2mL加入一支小试管中，再向其中加入一小块打磨去表面氧化膜的铝箔，观察一会儿，无明显现象（注：若时间长了，会看到少量细小气泡悬浮在浓硫酸中，正好说明钝化不是不反应）。

2. 向无明显现象的该试管中加几滴水（注意要将试管倾斜，使水沿试管内壁流入），轻轻振荡，观察到的现象是：反应立即剧烈进行，产生大量气泡。这时其实是水与浓硫酸混合产生的热量使原冷的浓硫酸变成了热的浓硫酸从而使钝化膜被破坏，继而反应产生了二氧化硫气体――有两种方法可证明SO2的生成：①闻气味法，有能使人感觉胸闷咳嗽的有刺激性气味的气体生成，这是二氧化硫的特殊气味；②漂白法，用湿润的品红试纸放在试管口，试纸褪色，若在酒精灯火焰旁烘烤一下则又恢复为红色，这是二氧化硫漂白的特征。学生们会非常兴奋的。

3. 向此试管中继续加水约为原浓硫酸体积的3到4倍左右，使其变成稀硫酸，此时又可观察到反应速度马上变得很慢，学生觉得不解，因为他们的印象中铝和稀酸应该很容易反应的。不曾想到铝与稀硫酸的反应居然有出乎意料的情况。

但更出乎他们意料的事情还在接下来的实验中呢。

4. 再向此反应速度很慢的试管中加进少量的氯化钠晶体，振荡，反应立即剧烈进行，产生大量气泡。这是什么气体，学生很容易设计实验方案验证产生了氢气。但学生心中却不自觉地产生了一个巨大的问号，是什么原因导致了这个现象？

学生的情绪在这样不断变化的冲击中被完全调动了起来，学生们自然而然地想搞清楚这些现象的产生都是因为什么了。此时再结合教材给出答案：氯离子对金属铝制品的破坏作用。学生会在极强的感官冲击下极易接受并对铝制品在使用过程的注意点有一个明确的认识（教材中的实验要耗费2～3天时间，效果且不去管它）。

至于氯离子对铝钝化膜的破坏原理，有很多人做了很多探索性的研究，本文不做探讨。仅就上述实验总结如下：

效果：此实验的拓展是我在一次我校对外交流课上进行的，所有听课老师都觉得耳目一新，学生也都惊诧不已。更重要的学生们探究的热情也被完全调动了起来。

优点：在学生做了稀酸、碱与铝反应的实验后，立即以浓硫酸、浓硝酸对比，学生的第一反应是：反应一定会更快，而结果出其不意，此其一。铝的钝化膜是有“天敌”的，无需过多的语言解释，学生已经心领神会，此其二。而氯离子能加速铝腐蚀，教材上以一个耗时2～3天的实验来说明此事，虽有效果，但缺少心灵的冲击力，此其三。让学生在学习中学会探索，则是我最大的心愿，相信此时达到了，此其四。

感想：在一个真正创新型的社会里，人的探索精神无疑是最为可贵的。但探索精神的培养与获得只靠单纯教授课本知识是不可能实现的。这就要求作为教师的我们在平时的教学中能够勇于探索，再将这些成果更重要的这些方法或态度在教学过程中传导给自己的学生，或是用这样的态度对他们起到潜移默化、润物无声的影响才是真正重要的。这大概才是“授之鱼，不如授之以渔” 真正的含义吧。