有关碘盐中碘元素检验的研究性学习活动

陈辉

摘 要：碘是维持人体生命活动不可缺少的微量元素之一.人若碘的摄入量不足，会影响到有机体甲状腺激素的合成，而患上甲状腺肿大，严重者会导致发育不全，智力低下.通常所说的碘盐是在食盐中加入适量的碘酸钾（碘酸钾含量为0.02‰）.介绍了用比较简易的方法来确定是否是真正的加碘食盐.

关键词：研究性学习;碘盐;高中化学

一、提出研究课题

课程领域研究中研究性学习一直是具有特色的领域，新课程改革背景下已成为我国基础教育的组成部分，也是我国新课改的最大特点之一.研究性学习作为一种学习方式，通过引导实验人员自主研究分析方式获得结论，整个过程中教师仅起到引导作用.

实验人员对碘盐中到底有没有碘，表现出浓厚的兴趣，充满了好奇，这些好奇是教学创新的原因，也是开展科学探究的基础.这显然是一个很好的探究学习活动素材，因此，以“碘盐中碘元素的检验”为课题开始实验.

二、课题准备活动

通过查询资料获得实验研究的具体方向，并向实验室同事请教相关问题，做好准备工作.

市场上出售的碘盐是在食盐中加入适量的碘酸钾（KIO3），原材料可以选择市面上的食盐.含有碘酸钾的食盐容易出现挥发情况，实际中使用时要避免高温环境.相关研究结果表明：如果放入碘盐时选择炒菜爆锅阶段，碘使用率10%不到;炒菜中间阶段加入碘酸盐，此时碘的使用率可以提升到60%;如果完成炒菜在放入碘酸盐，使用率达到90%以上;选择凉拌菜的话，可以完全利用其中含有的碘.

准备好碘盐后开始进行溶液配制，准备好500mL的烧杯，向其中倒入500g食用碘盐，随后加入蒸馏水以没过食盐晶体为佳，并利用玻璃棒进行均匀搅拌，静置一段时间后选择清液备用.

KIO3中碘元素为+5价，是碘元素的较高价态，所以KIO3具有氧化性，根据反应KIO3+5KI +3H2SO43I2+3K2SO4+3H2O，可向其中加入1-3滴KI溶液来检验.

三、研究课题实施

为了保证实验结果的真实性与科学性，课题研究时选择分组与集体共行对比方法.

1.实验目的

了解碘盐中碘元素的检验.

2.实验用品

试管，烧杯，玻璃棒，玻璃片，胶头滴管，镊子，碘盐，KI溶液，KI-淀粉试纸，稀硫酸，淀粉溶液，醋酸，苯，蒸馏水

3.实验设计和操作

（1）取KIO3溶液少量，再加KI溶液和稀硫酸少量，然后加几滴淀粉溶液.

（2）取碘盐少量，加水溶解，再加KI溶液和稀硫酸少量，然后加几滴淀粉溶液.

（3）取黄豆大小的一小堆碘盐置于玻璃片上，加一滴稀硫酸，然后用KI-淀粉试纸检验.

（4）取黄豆大小的一小堆碘盐置于玻璃片上，加一滴醋酸，然后用KI-淀粉试纸检验.

说明：设计多个实验的目的在于进行实验比较，确定最佳的实验结果.

4.实验观察和分析

实验1 实验2和实验3均有明显的蓝色现象，实验4的现象没有前面3个实验明显.

四、结论与原因

将预期结果与实验结果相比较，可以做出结论：可以利用KIO3的氧化性来检验碘盐中的碘元素.为了使检验工作可以在家庭或商店进行现场操作，可将试剂改为醋酸和KI-淀粉试纸.

实验中，发现碘的淀粉溶液呈紫红色，如果用苯萃取呈黄色.两者存在一定的差异，经过组员的认真探讨和研究，找到了一些可能存在的原因，从选材角度，选水溶液角度，配方角度进行分析，其结果如下：

1.选材角度

由于碘盐中KIO3的含量只有0.2‰，水多则浓度过小，会导致实验效果较差.通过多次实验，以500mL烧杯中加入500g碘盐并加水至350mL或400mL刻度线为宜，水尽量不可多加.

2.选水溶液角度

实验室蒸馏水的储量不足，故用自来水代替蒸馏水，但自来水中含有Fe2+、Mg2+、Ca2+等杂质，对实验有一定的干扰.如Fe2+，根据：Fe3+ +e-Fe2+，E=0.77 V;2IO-3+12H++10e-I2+6H2O，E=1.19 V.显然Fe2+与IO3-也可发生氧化还原反应，生成I2.

3.配方角度

（1）实验室的淀粉溶液存放时间较长，淀粉水溶液会缓慢的水解，其产物为糊精等，糊精与I2作用显红色，因此久置的淀粉溶液会降低反应的灵敏度，而且反应呈蓝色，甚至是紫红色，这与实验人员课本中学到的碘遇淀粉显蓝色有一定的不同.

（2）实验室内的化学药品，其标签上并没有标明化学纯、分析纯，而是一般的工业用品，纯度不够.

4.实验安全

部分实验人员缺少安全防护意识，觉得化学实验时所用到的试剂都是安全的，不会对自己造成伤害，具体操作时缺少必要安全防护，但实际中这种违规操作可能产生有毒气体、有害物质等，直接威胁到实验人员生命安全.部分药物试剂能通过呼吸、接触等入侵人体，特别是实验中产生的气体，强酸性烟雾刺激呼吸道，还会经过表皮进入到血液中.要重视实验废弃、废渣等处理，避免出现不经处理就排向空气的情况.

如，试剂瓶盖打开时，要明确室温，确定这些试剂能否在常温情况下打开.可以的话将试剂瓶口对着空地，条件允许时选择通风环境完成整体操作;配置相关溶液时，整个配置过程要在烧杯中完成，不能选择量筒配置，后者容易在受热环境下破碎，直接伤害到实验人员;强酸稀释时，需要将强酸慢慢倒入到水中，杜绝将水倒入强酸这种反向操作，倒入时利用搅拌棒持续搅拌.当强酸滴洒在桌面时，要带着手套利用抹布清理，如果滴洒量过大，选择普通沙土吸收并进行清扫.

到这里本节课内容已经结束，但大部分實验人员依然沉浸在自主探究、获得胜利的喜悦中，实验人员完全沉浸在化学知识学习过程中，询问实验人员，很多实验人员都表达：这节课过得好快、老师讲的真好、我知道了一些生活常识.在进行教学设计时，教师要考虑实验人员的喜好，选择合适的切入点，保证课堂教学质量与效率.

同时，实验人员在听完这趟课后又产生新的疑问：市场上碘盐中真的有碘吗？如何利用简单方式检验碘的存在？等，教师可以布置相关研究性作业，要求实验人员利用课余时间进行研究，并互相交流、分析，达成提升实验人员化学素养的目的.因此，研究性课题如果能立足于实验人员的“知、智、情”的基点，就能更有效，更有序的发展实验人员的综合素质.

参考文献：

[1]厉明钢.高中化学实验教学方法的思考[J].高中数理化，2015（18）：56.

[2]张彩丽.《探究碘盐中碘的存在形式》教学设计[J].考试周刊，2009（40）：184-185.

[责任编辑：季春阳]