乙炔的制取及性質實驗的創新設計

李新勇

（江蘇省江陰長涇中學江蘇江陰214411）

乙炔的制取及性質實驗的創新設計

李新勇

（江蘇省江陰長涇中學江蘇江陰214411）

根據新課程化學實驗教學的要求，研究人教版乙炔的制取及性質實驗，發現其存在缺陷，作者通過多次的實驗嘗試，創新設計了一種實驗方案可以很好的解決其存在的問題。

新課程；乙炔；化學實驗；創新設計

一、新課程高中化學實驗教學的要求

1.安全性

化學實驗與其它實驗的最大不同在于：實驗者接觸到的多是有毒、有腐蝕性、易燃易爆的化學藥品和易裂、易碎的玻璃儀器,稍有不慎就會造成儀器破損,輕者影響實驗順利進行,重者會造成實驗人員的人身傷害,故高中實驗設計應充分考慮學生實驗中的安全問題,使學生在實驗過程中盡量避免使用那些毒害性大、腐蝕性強的藥品和進行具有一定危險性的實驗操作。

2.綠色環保

綠色化學實驗是化學實驗教學的目標,也是新課程反復強調的重要課題之一。《化學課程標準》在課程性質中明確指出要讓學生懂得運用化學知識和方法去治理環境污染。

3.微型化

易于操作、現象明顯、簡單快捷、安全可靠,提高了課堂教學質量。減少藥品用量,從而減少了浪費,提高藥品使用效率,降低了實驗成本,實現了原子經濟性,培養學生的可持續發展意識。

4.簡潔易操作

實驗設計應盡可能簡單易行,應采用簡單的實驗裝置,用較少的實驗步驟和實驗藥品,并能在較短的時間內完成。

二、問題的提出

現行人教版高中化學教科書(必修加選修)第二冊中有關乙炔的制取和性質實驗,在實際教學中發現存在一些不妥之處：

1.乙炔的實驗室制法中,考慮到水與CaC2反應過于劇烈,產生氣體過快,并會產生大量泡沫易堵塞導管,而改用飽和食鹽水代替,但實際效果并不理想。

2.CaC2中混有CaS、Ca3P2等雜質,與水反應會產生H2S、PH3等還原性有毒氣體,既影響后面乙炔性質實驗的驗證,又污染環境,對師生健康造成一定的傷害。

3.常規乙炔性質實驗探究往往是將生成的乙炔氣體先經過凈化再分別通入溴水和酸性KMnO4溶液中,是分步、敞口的,實驗藥品用量較多,操作較為繁瑣。

三、實驗的改進

1.實驗用品

大小培養皿各一個、小塑料蓋、鑷子、膠頭滴管、棉花、濾紙。

電石、飽和硫酸銅溶液、溴水、酸性KMnO4溶液。

2.實驗裝置及操作步驟

(1)先將小培養皿放在濾紙上(濾紙的作用是便于觀察到明顯的實驗現象),并在培養皿的中央放入一個塑料蓋(塑料蓋的作用是防止反應放熱炸裂小培養皿)。(圖1);

(2)取米粒大小的碳化鈣固體一顆,用棉花包住后放入塑料蓋中(圖2);

(3)向培養皿中塑料蓋旁的兩邊分別滴入1滴高錳酸鉀溶液和1滴溴水(圖3)。

(4)最后向塑料蓋中滴入4～5滴硫酸銅溶液,并立即蓋上大培養皿,注意觀察實驗現象(圖4)。

圖1

圖2

圖3

圖4

3.實驗特點

(1)實驗微型化,降低了實驗成本。實驗儀器簡單常見,且不易造成損壞,而實驗藥品的用量極少,大大降低了實驗成本。

(2)操作簡單,節省實驗時間。如果按照書本上的要求做,完成乙炔的制取和性質實驗的全過程一般需要十分鐘左右,而根據這個實驗設計進行實驗只需二三分鐘。

(3)實驗效果好。滴加硫酸銅溶液后,首先看到滴加位置的棉花變黑,那是電石和水反應生成乙炔氣體,同時產生的H2S、PH3氣體被硫酸銅溶液吸收生成黑色物質,隨后很快可見溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色。

(4)最大限度的實現實驗的綠色化。主要體現在兩個方面：一是產生的有毒氣體被硫酸銅溶液吸收了,二是電石、溴水、酸性高錳酸鉀溶液的用量極少,避免了實驗廢液造成污染。

［1]李旻.乙烯的制取和性質實驗的微型化堯綠色化［J].中學化學，2009，（8）：20

［2]齊琳.乙炔制備和性質實驗的組合設計［J].中學化學，2009，（1）：22

1008-0546（2011）03-0077-01

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.03.038