关于老石灰片含有什么成分的学生独立探究

进入九年级，我们迎来了化学这门新学科。翻开课本，我们立刻被书中丰富多彩的图片、引人入胜的探究活动所吸引。化学老师还带给我们一个令人振奋的消息：我们学校要开展“初中化学三阶段探究式教与学实验研究”，我们班是课题实验班，老师将教会我们探究式学习，还会给我们更多参与化学实验探究的机会！从这天开始，我们的探究式学习经历了下面三个阶段：第一阶段是从秋季新学期开学到第二年3月20日，探究形式是班集体随堂专}探究，探究主题由老师从课本内容中提炼，期间我们每人完成了19份探究报告；第二阶段从3月21日至4月21日，探究形式是小组合作探究，探究主题由老师从课内或课外提炼，我们每个学习小组开展了4次实验探究活动；第三阶段是4月22日至5月30日，探究形式是个人独立探究，探究主题由自己选择，但要求从生活实际中来，最好能够解决实际问题。在这段个人独立探究期间，我们选择了“老石灰片含有什么成分”的探究主题，以下是我们的主要探究过程。

1.问题情景：学校食堂外墙掉下了一片片石灰。我们知道这些石灰片原本是由生石灰与水反应生成熟石灰，再制成石灰沙浆砌墙，变成了坚硬的白色固体碳酸钙；现在我们想知道，经过了这么多年的风吹日晒雨淋，这些老石灰片里会不会有了什么其他的成分。

2.提出问题：房屋外墙老石灰片中究竟含有什么物质？

3.猜想：房屋外墙老石灰片中含有CaO、Ca（OH）2和CaCO3，可能还有CaSO3。

4.验证原理：CaO+H2O=Ca（OH）2

Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O

Ca（OH）2+SO2=CaSO3+H2O

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O

5.实验用品：房屋外墙老石灰片、稀盐酸、稀硝酸、硝酸钡溶液、酚酞试液、研钵、药匙、漏斗、烧杯、玻璃棒、温度计、试管、铁架台、滴管、滤纸。

6.实验过程：我们总共设计了7个实验步骤，并进行了严格的实验探究，具体情况如表1所示。

7.交流与反思：验证CaO、Ca（OH）2、CaCO3是否存在的探究实验进展顺利，现象鲜明，原理清晰，结论按预想结果出现；但做了实验（6）以后，出现了新情况。

我们做实验（6）原本是想验证澄清溶液中不含CO[2-3]，但是当我们加入Ba（NO3）2溶液时，却发现了白色沉淀。这些白色沉淀是什么呢？是BaCO3，还是BaSO4？我们继续滴加稀HNO3，沉淀仍不溶解，说明溶液中可能含有SO[2-4]，那么就是说，老石灰片中含有CaSO4！我们拿这个结论与学习委员朱新鹏交流，朱新鹏提出疑问：石灰浆在空气中变质是Ca（OH）2与CO2反应，生成物是CaCO3，不是CaSO4。没有CaSO4，何来BaSO4？再说S元素从何而来？是不是你们的实验试剂中混入了SO[2-4]？朱新鹏建议我们重做一遍实验。我们在确信无SO[2-4]干扰的情况下重做了一遍实验（6）和（7），结果还是一样，老石灰片中确实存在CaSO4。

那么硫元素究竟是从哪里来的呢？我们来到石灰片的取材点学校食堂进行实地考察，在离食堂三五十米远的地方我们闻到了一股刺鼻的气味，是煤燃烧释放出来的气味，原来食堂阿姨正在烧煤煮饭。远看那煤块乌黑乌黑的，走近了拿在手里仔细端祥，我们隐约发现了煤块上有一层淡黄色粉状固体，这应该是硫粉！我们不由得眼前一亮，终于明白了老石灰片中CaSO4的形成原理：是煤块中含有硫，煤燃烧产生了SO2，因为食堂环境潮湿，SO2与水和石灰共同作用生成了CaSO4，附着在老石灰片中。

带着我们的成果和喜悦，我们赶去向梁云老师和卢翊森老师汇报。当我们说到老石灰片中除了含有CaCO3还有CaSO4时，两位老师讶异地抬头盯着我们道：含有CaSO4？！如果没有弄错，这是一个了不起的发现呀！走，带我们去验证一下！看得出此时此刻就连我们的老师也是既激动又怀疑。两位老师亲自动手做了一遍我们的实验，结果跟我们的结论一致。他们不由得连连点头表扬我们，说我们观察细致、态度严谨、思考深入，这种探索精神、创新勇气非常了不起。“但是，”梁老师忽然话锋一转，“针对你们的探究结论，现在我有两个问题要你们继续探究。第一个问题，我们知道Ca（OH）2+SO2=CaSO3+H2O，那么，CaSO4的生成原理是什么？第二个问题，BaSO3和BaSO4都是白色沉淀，实验（6）所得的白色沉淀是BaSO3还是BaSO4？请你们拿出鉴别的方法！”带着老师布置的两个新问题，我们开始了第三次探究活动。

这次探究，我们采用了上网查阅资料和实验验证相结合的方式。我们发现了CaSO3的化学性质是可以在空气中缓慢地氧化成硫酸钙，原理是2CaSO3+O2=2CaSO4。由此可知，老石灰片中CaSO4的形成原理应该是：S+O2[点燃]SO2；Ca（OH）2+SO2=CaSO3+H2O；2CaSO3+O2=2CaSO4。这样，第一个问题CaSO4的生成原理就解决了。关于第二个问题BaSO3和BaSO4的鉴别方法，我们上网查阅资料，发现了这样的描述：BaSO3和BaSO4都是不溶于中性溶液（即所谓不溶于水）的白色沉淀。但是，BaSO3溶于盐酸溶液，而BaSO4不溶于盐酸溶液。BaSO3溶于酸性溶液的方程式为BaSO3+2HCl+=BaCl2+H2O+SO2，对照实验（6）（7）的操作步骤，我们的结论是：实验（6）所得的白色沉淀是BaSO4，不是BaSO3。

在查阅有关物质的性质时，我们还知道了火山爆发时会喷出二氧化硫，许多工业生产过程中会产生二氧化硫，比如煤和石油制品燃烧时会生成二氧化硫。另外，我们还知道了二氧化硫形成的酸雨对人体健康、植物生长、金属物品等都有很多危害。我们柳州是座美丽的城市，也是一座工业城市，希望大家好好保护我们的家园环境！

（责编 白聪敏）