铝与稀盐酸反应
-畜禽规模养殖污染防治条例
2023年2月15日发(作者：晋级申请)８ 化学教学 ２００２年 第５期
论？
（２）在氯水中分别滴入少量ＡｇＮＯ 和固体
ＮａＨＣＯ 及几滴石蕊试液。
①加ＨＮＯ 产生白色沉淀，说明有什么离子？
②加人ＮａＨＣＯ 粉末有气泡产生，说明有什么
离子？
①为何石蕊先变红后褪色？是氯水中的氯离子
起作用还是氯分子的氧化性，或氯分子与水反应生
成新物质的氧化性造成的？
（３）取二瓶干燥的氯气，分别加人干燥的蓝色石
蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸观察比较。
最后得出结论：氯气溶于水的过程本质是氯气
在水中溶解为主，伴有一定的化学反应：
ｃ ＋Ｈ２０ — Ｈｃｌ＋ＨＣＩＯ
变“验证性实验”为“探索性实验”，不仅体现了
“教为主导，学为主体 的关系，而且在教师的引导下
进行探索，学生的自信心得到了增强、激发了探索的
兴趣，激活了创新能力。
３．３重视研究性实验教学
研究性教学是指学生在教师指导下，从学习生
活和社会生活中选择并确定研究专题，用类似科学
研究的方式，主动地获取知识、应用知识、解决问题的
学习活动。它具有使用科学的思维方法、主动探索、
发现问题和不断创新的精神特征，同时在一个个的课
题研究中实现创新能力的提高、创新思维的深化。
如泡沫集气法改进氢氧爆鸣实验中的思维起
点：
洗衣服时丰富的泡洙一泡洙里有空气一能否把
化学上的纯气体做成泡沫一创意氢气和氧气闻泡沫
做爆鸣的实验，再根据这一创意思考落实到实践中：
可见创意解决研究性课题过程中关键环节往往
也能使创新思维进一步深化＝
３．４加强合作学习法
台作学习法指的是把学生组成一个个小组，共
同学习、讨论以达到通常的学习目标的一种学习活
动：这一研究常把参与台作小组学习的学生成绩与
独自学习的学生成绩进行比较。研究表明：如应用
得当，合作学习法能促进学习，提高学生的成绩。通
过合作以实现问题解决为中心的教学方法和创造竞
争环境的教学方法的结果相似，并且对开发化学的
问题解决技能有重要意义。
也有研究者把合作学习法和个体学习法相站
台。学生先自己做小测验题，后小组讨论，最后班级
讨论。然后用ｌ０分钟小组讨论当天的学习内容。
８０％以上的学生对这种做法加以肯定。有些研究探
讨了合作学习法产生良好效果的原因 定性研究得
出结论：合作学习使学生们摆脱了机械记忆，从而转
向有意义的学习，这也正是建构主义的核心所在：
参考文献：
『Ｉ］温采江．开发右脑［Ｍｊ杭州：浙江教育出版社，１９９７：
４４—５０
［２］朴案德．中学科学教学心理学［Ｍ】．北京：北京教育
出版社．２１）３１：１１５
［３ 刘知新．化学教学论［Ｍ］（第二版）．北京：高等教育
出版社．Ｉ９９７：９３～９４
４．朱永新创新教育论锕［Ｍ］＋教育研宄，１９９９（８）
５］蔡克勇２ｊ世纪中国教育向何北去［Ｍ’吉林：吉椿
人民出版社．１９９９：５６ ５７
研究性学习一例
——铝与稀盐酸及稀硫酸反应的差异探究
吴昌辉，许国忠
（盎华市第八中学，浙江３２１０１７）
文章编号：１００５—６６２９｛２００２）０５—０００８—０２ 中图分类号：Ｇ６３３ ８ 文献标识码：ｃ
１ 问题
在一次学生实验中，学生用铝片分别和稀盐酸、
稀硫酸反应，发现铝片和稀盐酸反应现象非常明显，
而和稀硫酸却几乎不反应。这和教材上的内容“铝
能跟稀盐酸或稀硫酸起反应生成氢气”（人教版高中
化学第二册Ｐ ２２）不一致！为了寻找原因，学生在
教师指导下重新用分析纯浓盐酸和浓硫酸配制了一
定浓度的溶液．然后加入大小为０ １×ｌ０×２５ｍｍ、纯
度≥９９ ５％的铝片验证是否确实存在上述现象，实
验结果如下：
维普资讯
２００２年．第５期 实验与创新思维 ９
稀盐酸、稀硫酸与铝片反应现象对照
１ ２ ５ １５ ２０
少量 较多 大量 反应 铝片 ３
ｔｏｏｌ／Ｌ ＨＣｌ 气泡 气泡 气泡 剧烈 耗尽
ｌ ５ｍｏｌ／Ｌ Ｈ２５０４ 均无明显现象（无气泡）
３ａｍｌ／Ｌ Ｈ２Ｓｍ 均无明显现象（无气泡）
无论是用１．５ｍｏｌ／Ｌ还是用３ｍｏｌ／Ｌ的稀硫酸，均无
明显反应现象。其结论还是与教材的叙述不相符合。
２分析
稀盐酸和稀硫酸都是非氧化性酸，在水溶液里
都能电离出Ｈ ，在［Ｈ ］都等于３ｍｏｌ／Ｌ的两种酸
中，理论上反应速率应该相等。但铝和硫酸无明显
的反应现象，这其中的原因是什么呢？既然两溶液
中阳离子都只有Ｈ ，且浓度也相同，那么存在的差
异就可能跟Ｈ 所处的环境不同有关（如阴离子的
不同）。于是，学生作出如下假设。
３假设
假设一、ｃｌ一能促进金属铝与Ｈ 的反应：
假设二、ＳＯ４ 一对Ｈ 与金属铝的反应起阻碍作用。
为了验证上述假设，经学生充分讨论，设计了如
下实验方案进行验证。
４验证
实验一，分别取稀ＨＣ１、ｎ：ｓ仉，加人纯度为
９９．５％的铝片各一小片，然后添加ＮａＣ１、Ｎａ２ＳＯ 晶
体，实验现象记录如下：
反应现象 组刷 各取５
ｍＬ酸 添加试剂 （５分钟后）
加人０ ５克ＮａＣＩ晶体 ３
ｍｏｌ／Ｌ ＳＯ， 有较多气泡 （约０
．０１ｔｏｏ１）
加人ｌ ４克Ｎａ２ＳＯ 晶体 ｂ ３
ｍｏｌ／Ｌ ＳＯ， 无气泡 （约
０．０１ｒｅａ１）
加人１．４克Ｎａ２ＳＯ４晶体
ｃ ３ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ 有较多气泡 （约０ ０１
ｍｏ１）
不加试剂 有较多气泡
ｄ ３ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ 现象与ｃ组 （对比）
无明显差异
实验分析：
（１）ｆｉｔ组硫酸中加人ＮａＣ１，铝与硫酸就明显反
应，放出氢气。而ｂ组硫酸中加人Ｎａ２ＳＯ 无明显现
象。这两种盐中都含Ｎａ ，说明这种差别并非由所
加人的盐中Ｎａ ｆ起，而是由阴离子 ｆ起，即ｃｌ一促
进了金属铝与Ｈ 的反应。
（２）ｃ组实验在ＨＣ１中加人Ｎａ：ＳＯ 后反应与ｄ
组盐酸中不加Ｎａ：ＳＯ４现象相同，说明５０ 对Ｈ 与
Ａｌ的反应并无阻碍作用。
那么ｃｌ一为什么能影响Ｈ 与金属铝的反应呢？
这种影响是否与铝片表面的致密氧化铝保护膜有关
呢？为了验证这一新的猜测和假设，学生又设计了在
不同情况下的铝片与３ｍｏｌ／Ｌ的稀硫酸反应的实验：
实验二，不同情况下的铝片分别加人３ｍｏｌ／Ｌ稀
硫酸中，实验现象记录如下
组别 铝片的处理方法 ５分钟后观察
铝片不处理（对照组） 无气泡
ｂ 铝片不处理，但加０．５克ＮａＣＩ 有较多气泡
用Ｈｇ（ＮＯ ）２液浸铝片片刻，水洗 有较多气泡
ｄ 仅用砂纸除去铝片表面的氧化膜 表面有微量气泡
铝片浸Ａ ＣｕＳＯ 溶液片刻．表面出
现少量铜后水诜 无气泡
实验分析：
（１）ｃ组和ｅ组实验中，铝分别与№和ｃｕ形成
了原电池，但ｃ组能反应，ｅ组却无明显现象，说明ｃ
组能反应的主要原因并非是由形成原电池而引起的。
（２）ｃ ｂ两组实验中铝与稀硫酸都明显反应，但
Ｃ组是铝置换出汞后铝表面形成铝汞齐，破坏了铝
片表面的致密氧化膜；且铝汞齐的存在使铝片不易
再形成致密的氧化膜。而ｂ组实验铝片表面虽存在
致密氧化膜，但硫酸溶液中多了ｃｌ一，即ｃｌ一的作用
等同于破坏了铝片表面的致密氧化膜。
（３）ｄ组虽用砂纸暂时除去了铝表面的致密氧
化膜，但由于铝片在接触空气的瞬问又重新生成了
致密氧化铝膜，所以反应现象不如ｃ组明显。
５结论
综合上述实验及分析，学生最终得出结论：铝表
面的致密氧化膜除了使其在空气中具有耐腐蚀的性
能外，在酸中也具有一定的耐腐蚀性能，但这种耐腐
蚀性与酸中的Ｈ 所处的环境关系很大；某些阴离
子（如Ｃ１一）能破坏这种致密的氧化膜，使Ｈ 直接与
铝原子接触迅速反应生成氢气。铝与稀盐酸、稀硫
酸反应现象之所以不同，是由于盐酸中的ｃｌ一能破
坏铝片表面的致密氧化膜，而硫酸中的ｓＯ 一离子
却没有这种能力。教材中的铝能与稀硫酸反应生成
氢气指的是表面无致密氧化膜的铝。
６评析
虽然学生得出的结论不一定完全正确，实验方
案也不一定合理，但却体现了学生不唯书本、不唯教
材，敢于批判的创新精神。这些分析、假设和结论对
学生来说是一种创新思维的过程，也使学生直接体
验了科学研究的过程和方法，掌握了一定的科研技
巧。而这正是研究性学习的目的所在
维普资讯