17探究高露洁牙膏中的摩擦剂

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1、高露洁牙膏中的摩擦剂成分的探究班级：高三(8)班组长：余慧慧指导老师：张丽云组别：1组员：叶淑平、蓝江雪、詹超英、邹丹红、魏鹏、陈飞鹏一、背景分析我们班的学习小组成员对2011年福建省高考理综化学试题的第25题很感兴趣，联想到自己FI常生活中所使用的高露洁牙膏，特别想动手去探究其中的摩擦剂成分。通过小组的合作研讨，设计了以下实验探究方案并进行实验探究。二、实验目的通过定性和定量分析，探究高露洁牙膏中的摩擦剂的成分。三、仪器与试剂仪器：试管、导管、烧杯、玻璃棒、分液漏斗、U型管、三颈烧瓶、广口瓶、酒精喷灯、分析天平等。药品：牙膏、蒸憎水、pH试纸、1mol-L-!NaO

2、H溶液、lmol・「盐酸、Ca(OH)2溶液、碱石灰等。四、过程与记录I.高露洁牙膏中摩擦剂成分的定性探究［提出假设］:假设1：高露洁牙膏中的摩擦剂可能含有Al(OH)3；假设2:高露洁牙膏屮的摩擦剂可能含有CaCO3；假设3:高露洁牙膏屮的摩擦剂可能含有SiO2o［实验验证］1、取2厘米长牙膏于烧杯中，加入50毫升蒸懈水，并用玻璃棒充分搅拌，静置一段时间，分离上层清液和滤渣，待用；2、摩擦剂各成分的实验探允步骤操作现象结论①测定上层清液的pHpH试纸变蓝pH为8,滤液为碱性②在滤渣屮加入过量的盐酸产生大量的气泡滤渣屮一定含有CaCO3③在滤渣中加入过量NaOH溶液滤

3、渣部分溶解滤渣中可能含有A1(OH)3和SiO?④取③屮的上层清液，先通入过量的CO2，再加入过量盐酸开始有白色沉淀物牛.成，后沉淀溶解且有气体产生滤渣中一定含有Al(OH)33、实验探究部分图片展示图1：pH与比色卡对照［实验结论］高露洁牙膏显弱碱性，含有多种摩擦剂，其中一定含有的是CaCO3和Al(OH)3,可能含有SiO?。II•牙膏样品中碳酸钙的定量测定［实验步骤］:1、称量约5.000g的牙膏样品放入烧杯屮，用蒸诸水溶解，后转移入三颈烧瓶屮，待用;2、组装好实验装置图并进行实验；裟臓捋可询3、过滤C中所得的溶液;4、把3中所得的滤渣转移入垃坍中，用酒精喷灯灼

4、烧至质量恒定;5、冷却至室温后，称量灼烧后的固体质量；6、重复以上操作2次，取各数据的平均值进行计算。图2：实验图3：过滤图4：灼烧图5：灰分［实验数据］:实验次数牙膏样品/g定量滤纸/g牌/g圮竭与灰分/g灰分/g15.0120.61734.47234.6750.20324.9650.60935.17535.3640.18935.1080.59734.86435.0820.218［实验数据分析］:查资料得，定量滤纸烧成灰后的质量是原质量的0.15%,故忽略滤纸灼烧后的质量。利用质量差（圮m坍与灰分一览坍）即得到灰分的质量，利用n=—可以求出碳酸钙分解后的氧化钙物质的

5、量，再利用钙M守恒，即求得碳酸钙的质量，从而求出高露洁牙膏中的碳酸钙的质量百分含量。根据实验1的数据求得：碳酸钙的质量百分含量为7.232%。根据实验2的数据求得：碳酸钙的质量百分含量为6.797%。根据实验3的数据求得：碳酸钙的质量百分含量为7.621%。［实验结论］:髙露洁牙膏屮的摩擦剂成分Z—一一碳酸钙的质量百分含量为6.797%-7.621%o五、操作中遇到的问题及改进措施1、操作中遇到的问题①牙膏不易放入试管中如何应对?有的说用纸槽，有的说用玻璃棒捣下去，但开始时实验都失败了。②酒精灯的火焰温度比较低，不足以使碳酸钙分解，应如何解决？③如何才能准确测定碳酸钙

6、的质暈分数？2、改进措施①用烧杯代替试管，增大其溶解的接触面枳。②改用酒精喷灯加热即可，CaCO3的分解温度为897°C,酒精喷灯的火焰温度可达1000°C左右。③利用空气排尽反应后装置内的二氧化碳，对滤渣进行灼烧使其分解，做三次平行实验，再利用守恒法，从而能比较准确的求出碳酸钙的质量分数。六、反思与心得1、通过这次高露洁牙膏中的摩擦剂成分的探究实验，让我们不仅体验到亲口动手实验的快乐，而且也认识到小组成员间团结互助、师生之间交流的重要性，要是没有老师的精心指导、小组的分工合作，我们的实验将难以顺利进行。2、在定量测定的过程中，我们重温过滤的各步骤，又亲自动手灼烧固体

7、，看着滤纸及固体在堆圳中燃起火焰，心中的快乐无法言表。3、实验的成功与否对我们来说已不重要，重要的是，我们在实验过程屮体会到实验探究的基本程序和实验对化学学习的重要性。4、这次因探究时间有限，我们还有一些对牙膏摩擦剂的其它成分探究未能实施，有些遗憾。七、教师点评当学生提出做这个课题时，我有种束手无策之感，冥思苦想仍想不明白从普通得再不能普通的牙膏上能有多少探究的价值。后与学生们一起查找资料、实验探究，慢慢的形成了初步轮廓，再经过多次的方案设计、多次的实验操作，思路也就逐渐变得清晰。通过本次案例研究，使我与同学们都深刻意识到，学生在平时的练习题中“将沉