創(chuàng)新設(shè)計實驗研究乙醇催化氧化實驗的改進(jìn)樊會武1,朱旋農(nóng)!,姚志紅2(1.湖北省鄂南高級中學(xué);2湖北省威寧市教育科學(xué)研究院,湖北威寧437100)摘要:采用洗耳球鼓入空氣的方法成功地解決了產(chǎn)物的量和產(chǎn)物能否順利進(jìn)入檢測體系的問題,自制了一種方便的鼓氣裝置,可將教材中的乙醇催化氧化的演示實驗改為學(xué)生分組實驗。實驗現(xiàn)象明顯,操作簡單、安全性強,能取得良好的實驗效果。關(guān)鍵詞:乙醇的催化氧化;實驗改進(jìn)文章編號:1005-6629(20128-0049-02中圖分類號:G6338文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B1問題的提出替吸有乙醇的粉筆或棉花,對教材實驗進(jìn)行了多次探人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書化學(xué)必修2究。探究發(fā)現(xiàn),決定此實驗成功的關(guān)鍵是產(chǎn)物的量和第三章第三節(jié)實驗3-3:在一支試管中加入3-5mL乙產(chǎn)物能否順利進(jìn)入檢測體系,為此我們設(shè)計利用洗耳醇,取一根10-15cm長的銅絲,下端繞成螺旋狀,在酒球鼓人空氣的方法來解決這一關(guān)鍵問題,鼓入空氣既精燈上灼燒至紅熱,插入乙醇中,反復(fù)幾次。注意觀察可以增加產(chǎn)物的量,又可以將產(chǎn)物順利帶入檢測體系反應(yīng)現(xiàn)象,小心聞試管中液體產(chǎn)生的氣味。該實驗的目取得良好的實驗效果,同時改進(jìn)后不需粉筆或棉花。的,主要是說明產(chǎn)物中有刺激性氣味的乙醛,從而說明2改進(jìn)后的實驗乙醇被氧化。21實驗用品筆者和一些一線教師在實際教學(xué)中發(fā)現(xiàn),此實驗無水乙醇、銅絲(繞成螺旋狀)、藍(lán)色硅膠、希夫存在如下問題:試劑、40%乙醛、乙酸、蒸餾水;彎頭試管、酒精燈、小(1)教材中的實驗是在一個開放體系完成,不符試管、鐵架臺、橡膠塞、玻璃導(dǎo)管、乳膠管、注射器、打合綠色化學(xué)實驗理念,且不適合做學(xué)生分組實驗;火機、量筒、鑷子、試管架、洗耳球。2)目標(biāo)產(chǎn)物乙醛的檢驗方法缺乏信度2.2實驗準(zhǔn)備(3)未對產(chǎn)物水作檢測。很多老師針對這些問題(1)針頭套管的準(zhǔn)備:用打孔器在橡膠塞上打設(shè)計新的改進(jìn)方法,取得了很好的效果。但我們在孔,一個鉆通,連上玻璃導(dǎo)管方便導(dǎo)出產(chǎn)物;一個不鉆重復(fù)實驗的過程中發(fā)現(xiàn)不少實驗耗時較長,不適合于通,套上玻璃導(dǎo)管,另一側(cè)安上注射器針頭,方便鼓入課堂演示。空氣。帶著這些思考,我們利用彎頭試管裝入乙醇代(2)希夫試劑的準(zhǔn)備:希夫試劑(Sch)又稱品紅口瓶內(nèi)裝堿液用于吸收有害氣體,同時廣口瓶又充當(dāng)了4.4具有直觀性整個裝置的底座;雙球干燥管的球泡分別用于銅與濃用雙球干燥管作反應(yīng)器,由于架設(shè)位置高,便于學(xué)硫酸反應(yīng)和驗證SO2使品紅褪色的容器)的作用,實驗生集中注意力清楚地觀察管中的反應(yīng)現(xiàn)象。所需儀器少,儀器組裝簡單,減輕了準(zhǔn)備實驗的負(fù)擔(dān)。42具有可控制性參考文獻(xiàn)通過銅絲的靈活轉(zhuǎn)動,可根據(jù)需要隨時停止反應(yīng),普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書化學(xué)1(必修)M.北京:人民避免藥品浪費;通過乳膠管內(nèi)的玻璃珠的開關(guān),可平衡教有出社,2010實驗裝置內(nèi)部氣壓,從而能有效防止倒吸,讓實驗的安2]王春銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗探究改進(jìn)U化學(xué)教育,2009全性有了保障(10):5843具有環(huán)保性3]楊基松.幾個創(chuàng)新設(shè)計和改進(jìn)實驗介紹化學(xué)教學(xué),200(5):10-12儀器的連接可保證裝置的氣密性完好,產(chǎn)生的SO2]何自航,丁偉.銅與濃硫酸反應(yīng)實驗的改進(jìn)U化學(xué)教學(xué),尾氣能被廣口瓶中的氫氧化鈉溶液完全吸收,拆卸裝2012,(3):49~50置或換班實驗時不會產(chǎn)生污染。實驗研究)“亞硫酸試劑。將二氧化硫通入堿性品紅水溶液中直至(1)乙醇、乙酸難使希夫試劑顯色,乙醛可使希夫褪色,備用。試劑顯色;2.3實驗裝置圖(2)由希夫試劑顯色及藍(lán)色硅膠變粉紅色等現(xiàn)象絲、頭套管布色硅膠可以說明:在銅的催化作用下,乙醇被空氣中的氧氣氧注射器針頭化,生成物為乙醛和水3改進(jìn)實驗方案的優(yōu)點(1)裝置簡單,材料易得,操作簡便,現(xiàn)象明顯,希夫試劑成功率高。(2)更改了產(chǎn)物的檢驗方法,使產(chǎn)物檢測更加直24操作步驟觀,幫助學(xué)生理解有機化學(xué)反應(yīng)的斷鍵規(guī)律。還可以更(1)按裝置圖組裝好儀器,檢查裝置氣密性換其他檢測試劑達(dá)到相同的實驗效果。(2)向彎頭試管中加入2-5mL無水乙醇,放入螺(3)將教材中的開放體系改為一個相對封閉的體旋狀的銅絲,在靠近管口的地方放入一顆藍(lán)色硅膠,塞系,可重復(fù)實驗,實現(xiàn)了實驗的綠色化,不僅適合于課上帶導(dǎo)管的膠塞,導(dǎo)管末端插人盛有1mL希夫試劑的堂演示,而且也適合學(xué)生分組實驗。小試管中。(4)利用此套裝置還可完成鐵與水蒸氣的反應(yīng)(3)用酒精燈加熱銅絲,銅絲逐漸變黑,3min石蠟油分解實驗等高中課本實驗。后,由于彎頭試管導(dǎo)熱,乙醇揮發(fā)加劇,乙醇蒸氣與熱的銅絲接觸,左側(cè)銅絲由黑變紅,向右移動酒精燈繼續(xù)參考文獻(xiàn):加熱銅絲,整段銅絲全部變紅。山]王金龍,鞠東勝乙醇脫氫生成乙醛實驗的再研究囚化學(xué)教(4)用洗耳球通過針頭緩慢鼓入空氣,紅、熱銅絲有,201031(3):63-64遇空氣后又會變黑,產(chǎn)生黑、紅交替變化現(xiàn)象,同時不凹2]王金龍,鞠東勝.乙醇氧化脫氫實驗的深度研究化學(xué)教育,2010,31(6):62~6斷有氣泡從小試管中冒出,鼓入的空氣將產(chǎn)物乙醛帶入3]袁東霞,郭寶峰以粉筆為載體的幾則高中化學(xué)實驗改進(jìn)U檢測體系,希夫試劑逐漸變?yōu)樽霞t色。同時試管口有水化學(xué)教育,20,31(9):72霧生成,變色硅膠顏色變淺,最后變?yōu)榉奂t色,說明有鬥4周改英,沈建忠乙醇催化氧化產(chǎn)物檢驗方法的新設(shè)計U中水生成。實驗結(jié)束,熄滅酒精燈。學(xué)化學(xué),2011,(5):2(5)另取三支試管,向其中各加入1mL希夫試劑,臼5]李先栓,銅催化氧化乙醇生成醛的反應(yīng)機理U化學(xué)教學(xué)再分別滴加2滴乙醇溶液、乙醛溶液、乙酸溶液,振2011,(9):45~46蕩、觀察,比較。步驟(4)中希夫試劑顯色說明實驗過間6王美志.乙醇催化氧化實驗的改進(jìn)團(tuán)化學(xué)教學(xué),2011,(9):43~44程中有乙醛生成。鬥劉文芳、劉菲,霍繼輝,石蠟油分解實驗的改進(jìn)囚化學(xué)教學(xué),2.5結(jié)論2011,(11):41(上接第47頁3操作與現(xiàn)象(3)該裝置運用了廢棄的可樂瓶,體現(xiàn)資源再利輕輕擠壓頂部膠頭滴管的膠頭,緩慢滴入一滴蒸用,培養(yǎng)了師生變廢為寶充分利用現(xiàn)有資源的學(xué)習(xí)生活餾水?？煽吹解c與硫劇烈反應(yīng),火花四射,并帶有爆炸意識。性的火光和聲音。反應(yīng)停止后,繼續(xù)向普通漏斗中滴加(4)盛有碳酸鈉溶液的厚壁氣球在該實驗中既充蒸餾水,可看到小試管中有黑色沉淀產(chǎn)生當(dāng)了容器盛放試劑,又起到了爆炸時氣體膨脹時緩沖4理念與改進(jìn)壓強的作用,真是一舉兩得。(1)該設(shè)計采用微量化設(shè)計,節(jié)約了試劑且現(xiàn)象明(5)該裝置一次性驗證了反應(yīng)產(chǎn)物,操作簡單,效果明顯(2)該反應(yīng)在密閉系統(tǒng)中進(jìn)行,避免了劇烈反應(yīng)對人體的傷害。同時,產(chǎn)生的少量二氧化硫氣體被碳酸參考文獻(xiàn):鈉溶液吸收減少了污染性氣體的排放,體現(xiàn)環(huán)保意識門喬紅元,鈉與硫反應(yīng)實臉研究仉化學(xué)教學(xué),2005,(4):6-7綠色化學(xué)精神[2]王旭升鈉與硫反應(yīng)實驗裝置的設(shè)計們中國教育技術(shù)裝備,