初中化學人教九年級下冊（2023年新編） 酸和堿雞蛋殼的主要成分探究-教學設計

1、創(chuàng)新實驗設計方案創(chuàng)新實驗設計方案探究性實驗設計雞蛋殼的主要成分探究實驗目的1.通過實驗探究了解雞蛋殼的主要成分。2.掌握碳酸根離子及鈣離子的檢驗方法。3.了解雞蛋殼在生活中的應用。實驗原理雞蛋由蛋殼、蛋白和蛋黃組成。其中雞蛋殼占整個雞蛋重量的1012%，它是由殼上膜、殼下膜和蛋殼三個部分組成。殼上膜又稱膠質薄膜或外蛋殼膜，覆蓋在蛋殼表面，由白色透明的膠質粘液干燥而成；殼下膜在蛋殼內層，由蛋殼膜(靠近蛋殼)和蛋白膜(靠近蛋白)組成。這兩層都是有膠質蛋白纖維交織成的網狀結構，前者較粗糙，空隙大，后者緊密細致，細菌不易侵入。蛋殼是一層石灰質硬殼，位于殼上膜和殼下膜之間。蛋殼整體的化學成分見表1所示。

2、 表1組分名稱含量（%）碳酸鈣碳酸鎂磷酸鈣磷酸鎂有機物由表1可知雞蛋殼中含有大量鈣，并且以碳酸鈣形式存在，其余還有少量鎂、鉀。雞蛋殼主要成分是碳酸鈣，能溶于酸，要證明鈣離子的存在，為了排除其它離子干擾，本實驗采用金屬離子常用的檢驗方法焰色反應，即把待檢驗的固體物質或用鑷子夾取蘸有待檢驗物質的濃溶液的棉花團在酒精燈焰上灼燒，如果觀察到火焰呈橙紅色，則證明被檢驗物中存在鈣離子。要證明溶液碳酸根離子的存在，實驗通過碳酸根離子與鹽酸反應生成二氧化碳，用澄清石灰水檢驗生成的二氧化碳氣體。若將生成的氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁，則說明溶液有碳酸根離子存在。實驗儀器與試劑（1）儀器：燒杯、酒精燈、試管、

3、多支試管（2）試劑：鹽酸、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水、雞蛋殼實驗步驟（1）雞蛋殼預處理將雞蛋殼去內膜，洗凈烘干。（2）雞蛋殼的溶解性用三個50mL燒杯，分別裝有10mL水、稀鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液，加入已研磨搗碎的雞蛋殼，觀察現象。（3）驗證陰離子取少量新鮮潔凈的蛋殼放于試管中，加入適量鹽酸后，將導管通入澄清石灰水中，觀察澄清石灰水的變化。繼續(xù)加入鹽酸，直到不再產生氣體為止（表明碳酸鹽全部反應）。（4）驗證陽離子1.取約5ml步驟(3)反應完的溶液于試管中，滴加草酸鈉溶液，觀察試管中溶液的變化。2.取一塊干凈雞蛋殼，用鑷子夾住放在酒精燈焰上灼燒，觀察火焰顏色實驗現象1.雞蛋殼粉末在水與氫氧化鈉中

4、不溶解，在鹽酸中產生大量氣體，逐漸溶解。結論1 雞蛋殼中的主要成分在水中及氫氧化鈉中不溶解，但能夠跟酸反應并產生氣體。2.加入鹽酸后，可以觀察到雞蛋殼表面快速產生大量氣體，溶液起泡沫，同時澄清石灰水變渾濁，如下圖所示： 稀鹽酸 澄清石灰水結論2 雞蛋殼與酸反應后產生大量能夠使澄清石灰水變渾濁的氣體即二氧化碳氣體，說明雞蛋殼的主要成分的陰離子是碳酸根離子。（碳酸氫根離子的金屬鹽一般可溶于水）3.往試管中滴加幾滴草酸溶液后，試管中立刻有白色沉淀產生，如下圖所示： 未加草酸鈉溶液 滴加草酸鈉溶液結論3 滴加草酸溶液后，溶液有大量沉淀產生，說明溶液中的陽離子可能是鈣離子或者鎂離子。4.雞蛋殼在火焰中逐

5、漸變黑，可以看到雞蛋殼燃燒時火焰呈橙紅色，如下圖所示：結論4 由金屬的焰色可知橙紅色是金屬鈣的焰色，灼燒雞蛋殼時火焰呈金屬鈣的焰色說明雞蛋殼主要成分含有鈣。綜合以上探究實驗現象及結論，可以初步確定雞蛋殼的主要成分為碳酸鈣。實驗討論與總結1.探究實驗的意義本次實驗采用的是學生日常生活再熟悉不過的雞蛋殼來開展探究實驗。從日常生活中的物質出發(fā)學習化學，開展探究活動，能夠大大提升學生對實驗探究的興趣。同時，本實驗通過氣球膨脹的大小來直觀判斷氣體產生的多少與快慢，通過二氧化碳通入澄清石灰水的渾濁現象來驗證溶液中的碳酸根離子，以及通過焰色反應來探究鈣離子的存在，實驗現象明顯、有趣，能加深學生對所學知識的印

6、象。2.探究實驗的改進與創(chuàng)新在開展探究實驗之前，通過查閱文獻，我們發(fā)現有人曾經報道過鑒別鈣離子可以采用如下方法：用坩鍋鉗夾一片雞蛋殼，放在酒精燈焰上灼燒到蛋殼變白。將已變白的“蛋殼”研碎，放入有適量蒸餾水的試管，振蕩后分裝于兩支小試管里靜止備用。往一支小試管中加滴酚酞試液，液體立即由無色變?yōu)榧t色，這說明灼燒后，雞蛋殼的主要成分發(fā)生了化學變化。新成分在水溶液里又變成了堿性物質，它與清石灰水一樣，溶質仍是氫氧化鈣，眾所周知，溶于水的氫氧化鈣能電離成鈣離子和氫氧根離子。由此證明，組成雞蛋殼的主要成分中確實有鈣離子。對于上述檢驗鈣離子的方法，我們在實驗并未采用。原因是我們覺得文獻中方法有不妥的地方。文獻中的實驗操作僅僅能證明蛋殼灼燒后所得物質的水溶液顯堿性，并不能證明該溶液的溶質就是氫氧化鈣，比如說，碳酸鋇在酒精燈焰上灼燒后，所得白色固體氧化鋇，溶于水后加入酚酞試液也能觀察到溶液立即變?yōu)榧t色，但它的溶質卻不是氫氧鈣而是氫氧化鋇。因此并不能排除可能是其它物質。因此要鑒別蛋殼中的陽離子，為