一、改進實驗目的
提高實驗效果,重作演示實驗。
乙醇在銅催化下與氧氣反應生成乙醛的實驗是學習乙醇重要性質的傳統方法,原中學化學教材安排的演示實驗操作是:在試管里加2mL乙醇,把一端彎成螺旋狀的銅絲放在酒精燈火焰上加熱,使銅絲表面生成一薄層黑色的氧化銅,立即把它插入盛有乙醇的試管里,這樣反復操作幾次,注意生成乙醛的氣味,并注意觀察銅絲表面變化。由于這個實驗存在著明顯的缺陷:(1)操作費時且現象可觀察性不強。(2)采用聞的方法不可靠,并且乙醛有刺激性氣味,對人體不利,不符合當前綠色環保要求。故新教材已將其刪去。但該實驗又十分重要。
針對該實驗中存在的不足和缺陷,本文就實驗中的裝置、現象、操作、環保等方面進行了創新與改進的探究,使其符合相關要求。重新成為演示實驗。
二、實驗儀器及用品
試劑:無水乙醇、銅絲、品紅溶液、亞硫酸鈉、濃鹽酸等。
儀器:集氣瓶、漏斗、膠頭滴管、酒精燈、脫脂棉等。
三、實驗裝置圖及說明
四、實驗操作
1. 實驗原理
乙醇在灼熱銅絲的催化下被氧氣氧化為乙醛。乙醛能和無色的飽和SO品紅溶液發生加成反應,生成紫紅色的化合物。
2. 制備飽和SO品紅溶液
0.05g品紅研細,溶于含0.5mL濃HCl的50mL水中,再加入0.5gNaSO固體,攪拌后,靜置,直到紅色褪去(儲存備用)。
3. 實驗流程
(1)把一端彎成螺旋狀的銅絲穿過內塞脫脂棉的漏斗,用飽和SO品紅溶液濕潤脫脂棉。
(2)在集氣瓶中加20mL無水乙醇,將(1)中準備好的銅絲彎成螺旋狀放在酒精燈火焰上加熱,使銅絲表面生成一薄層黑色的氧化銅,立即把它插入盛有乙醇的集氣瓶里,并迅速用漏斗罩住集氣瓶。
4. 實驗現象
漏斗里用飽和SO品紅溶液濕潤的脫脂棉逐漸由無色變為紫紅色,銅絲由黑色又變為光亮紅色。
5. 實驗結論
乙醇在灼熱銅絲的催化下被氧氣氧化,產物為乙醛。
五、裝置改進的意義
(1)本實驗操作簡單,實驗現象明顯直觀,且藥品簡單易得。
(2)本實驗試劑用量少、污染減小,飽和SO品紅溶液可以吸收產物乙醛,符合綠色環保要求。
作者單位:湖北來鳳