硫蒸气颜色的实验探究与思考

摘要：通过实验探究，发现硫受热后将有四个区域，由上而下分别为硫华区、胶状硫区、硫蒸气区和液态硫区。在这四个区域中，硫蒸气是无色的，而且温度最高。

关键词： 硫蒸气；颜色；探究；思考

文章编号：1005－6629(2007)01－0011－02中图分类号：G633.8 文献标识码：C

关于硫蒸汽的颜色，大多数著作都认为硫蒸汽是橙黄色或是黄色[1-2]的， 但也有极少数著作认为硫蒸汽是无色[3]的。 硫蒸汽究竟是橙黄色还是无色？我们不妨用实验探究的方法来解决硫蒸汽的颜色问题，从而使硫单质的性质表述更加科学、合理、完善，不再让学习者疑惑。

1实验探究思路

硫有多种同素异形体，最常见的是晶状的斜方硫(又称菱形硫、正交硫等)和单斜硫[4]。不同的同素异形体的硫虽然其熔点各不相同（如斜方硫的熔点为112.8℃，单斜硫的熔点为119℃），熔点都较低，但它们的沸点都是444.6℃，且沸点较高。因此，在实验探究过程中，设计的实验装置要能够确保硫受热的温度达到444.6℃以上，而且盛放硫粉的仪器要细长、仪器口不能太大（一则使硫受热发生变化要有适宜的温度区间；二则防止硫蒸汽逸散；三则防止硫蒸汽燃烧），这样才能确保有足够多的硫蒸汽存在，以便实验者更好地观察到真正的硫蒸汽的颜色。

根据上述有关实验探究的要求，在一般的实验条件下，可以用硬质试管和酒精灯（其火焰温度能够达到500~550℃）组成实验装置，而且应采用对试管垂直加热来保证温度能够达到444.6℃以上。

2实验探究用品

硫粉（C.P），螺旋状细铜丝；

20×200mm硬质试管一支，酒精灯一盏，铁架台（附铁夹）1付，火柴1盒，滤纸若干。

3实验装置

实验装置如图所示。

4实验步骤

（1）称取2g硫粉，用V形纸槽送入20×200mm硬质试管底部，并将试管垂直地固定在铁架台上。

（2）点燃酒精灯，预热硬质试管底部一会儿，然后固定在硬质试管底部加热。(3) 观察、记录实验现象。

5实验探究现象

有关硫粉受热其状态变化现象如下表所示。

(1) 随着加热时间延长，试管底部的黑褐色液体逐渐减少，无色气体逐渐增多。

(2) 在试管口上放一块滤纸片，过一会儿后，滤纸片无任何现象。说明硫蒸汽没有逸出试管发生凝华现象。

(3) 将一滤纸条插入第一区域，过一会儿后，滤纸上有淡黄色斑点，说明凝华的硫吸附在滤纸上。另外，该滤纸未炭化，说明第一区域温度较低。

(4)将另一滤纸条快速插入试管内各个区域并快速抽出来，滤纸条所到达的二、三、四区域时，滤纸条上都出现炭化现象，说明这三个区域温度较高。将螺旋状细铜丝插入到第三区域时，细铜丝立即燃烧，说明该区域温度最高。

6实验结论

通过实验探究，我们发现，盛有硫粉的垂直试管受热后，将会出现四个区域。它们由上而下分别是：第一区域为硫华区，硫以浅黄色粉末存在（t<112.8℃）；第二区域为胶状硫区，硫有多种液体形态存在，呈红棕色液体（112.8℃≤t<444.6℃）；第三区域为硫蒸汽区，硫以无色的气体存在（t≥444.6℃）；第四区域为液态硫区，硫以黑褐色液体存在（t<444.6℃）。

由上述实验现象可知：硫蒸汽是无色，而不是橙黄色或黄色。

硫受热时，不仅形态逐渐改变，颜色也迅速变化，学生往往对此区分不清，眼花缭乱，把握不住整个变化过程。通过本次实验探究，学生能够对硫受热时发生形态、颜色的变化过程有比较清楚的认知。

硫受热变化情况[5]：

7实验探究思考

化学上有许多问题可以让学生通过实验来探究，其中硫蒸汽的颜色问题就是一个实例。通过实验探究，学生的收获绝对不止是结果，更重要的是过程、方法和无形的能力提高。

7.1要敢于质疑

人的认知是在不断质疑中获得完善。人类正是站在前人的肩膀上，不断改进研究工具，用先进的科学方法对大自然进行更全面、更深入的探究，并不断修正前人的错误，不断丰富和发展前人的认知，使人们的认知更接近真理、远离谬误。这就要求我们教师在化学教学中不断地培养学生问题意识和问题解决意识，使学生能够首先克服从众心理、敢于面对权威，并努力去思考“哪个结论（假设）正确？我能不能用实验探究的方法获得正确的结论？我的设计思路是否正确？我设计的实验方案是否最好？我设计的实验装置是否巧妙？我的探究方法有无创新之处？还有什么其他更好的方法？等等”；其次要培养学生“不唯书、不唯上、只唯实”的科学态度，实事求是地对待现有的理论、方法与经验，形成独立思考的习惯。只有这样，学生的创新意识和创新能力才能真正得到培养。

7.2 让实验说话

一切真知来源于实践。化学是一门以实验为基础的科学，化学实验是化学教学的基础和精华，是中学生学习生活中十分重要的实践活动。因此，在现有条件下，一切能够用实验去研究的化学教学问题就不要纸上谈兵或凭空想象或脱离实际的争论，而要让学生通过化学实验来说出对与错、好与差、行与不行等。这种教学理念完全符合当前我国基础教育新一轮课程改革的思路：倡导以“科学探究”为主的多样化学习方式。“纸上得来终觉浅，晓知此事须实践（实验）”，这是我们每一位化学老师都应该身体力行的。

7.3 使实验教学功能最大化

启发学生智慧，培养学生创新能力，是素质教育的核心目标。化学实验教学的功能是任何其他手段替代不了的，学生在实验中所经受的思维、操作、分析、观察、自学、合作能力的锻炼，实验中情绪、意志、毅力等品质以及问题意识、创新意识、安全意识、节约意识等的形成只能通过实验来实现。化学教学中，实行实验室开放，给学生一些时间进行实验探究，他们的收获绝对不止是结果，更重要的是过程和无形的能力提高，而这些也会迁移到他们以后的学习、工作中，并对其产生积极的影响。因此，我们化学教师应在基础教育新课改理念引领下，着力从“知识与技能、过程与方法、感情态度与价值观”三方面去考虑，设计好化学实验教学程序，并脚踏实地地去实施，使化学实验教学的功能能够最大化地发挥。

参考文献：

[1]刘知新．化学教学论（第二版）[M]． 北京：高等教育出版社， 1997：92．

[2]金立藩，张德钧． 中学化学实验大全[M]．南京：江苏科学技术出版社，1987：330－331．

[3]熊言林．化学教学论实验[M]． 合肥：安徽大学出版社，2004：45－48．

[4][5]北京师范大学等三校无机化学教研室． 无机化学（上册）（第三版）[M]． 北京：高等教育出版社，1992：457~458．

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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