摘要:針對蘇教版《有機化學基礎》選修模塊專題四第三單元“活動與探究”欄目銀鏡反應實驗中出現的異常現象,從理論分析、科學猜想、實驗探究三方面進行了研究。旨在對未知物質的研究提供參考。
關鍵詞:銀鏡反應;乙醛;類炔化銀;實驗探究
文章編號: 1005–6629(2012)4–0050–03 中圖分類號: G633.8 文獻標識碼: B
1 問題的提出
在蘇教版《有機化學基礎》選修模塊的專題四第三單元中,有一個“活動與探究”欄目,該欄目中設計了一個實驗,目的是想讓學生通過這個實驗探究,認識醛的性質。具體實驗過程如下[1]:
實驗1 向潔凈的試管中加入1 mL 2 %的AgNO3溶液,一邊振蕩試管,一邊逐滴加入2 %的稀氨水,直至產生的沉淀恰好完全溶解,再滴入3滴乙醛溶液,振蕩后把試管放在熱水浴中加熱。觀察實驗現象。
由于這個實驗趣味性較強,所以我決定讓學生自己動手完成實驗。在實驗進行過程中,有一個學生忽然提出了一個問題:“老師,當我往配好的銀氨溶液中再滴入乙醛時,怎么會出現白色沉淀?”盡管此前這個實驗我做過好多次,也沒有注意到有這個現象。我的第一反應是:學生肯定做錯了。但當我重復這個實驗,向配好的銀氨溶液中再滴入乙醛溶液時,發現白色沉淀真的產生了!
這個沉淀是什么呢?帶著這個問題,我查閱了相關資料、進行了理論分析和實驗驗證。
2 理論分析
2.1 該白色沉淀為AgOH?
理論分析:在AgNO3溶液逐滴加入稀氨水時首先出現棕褐色的沉淀,繼續滴加氨水,棕褐色的沉淀逐漸消失,至沉淀恰好完全消失時形成了銀氨溶液,發生化學反應:
經資料查閱,三聚乙醛是一種無色的具有辛辣氣味的油狀液體,沸點124 ℃,難溶于水,是乙醛的典型聚合形態,與稀鹽酸共熱或加入幾滴硫酸即分解成乙醛。四聚乙醛是一種白色針狀結晶型固體,難溶于水,能溶于苯和氯仿,受熱或遇酸易解聚,生成乙醛。所以當乙醛加入到銀氨溶液中時,產生的白色沉淀有可能是
3 實驗驗證
3.1 對分析2的實驗驗證
實驗2 在潔凈的試管中加入1 mL 2 %的AgNO3溶液,一邊振蕩試管,一邊逐滴加入2 %的稀氨水,直至產生的沉淀恰好完全溶解,再滴入3滴乙醛溶液,產生白色沉淀。將這種白色沉淀,通過過濾、洗滌,提取出來,往沉淀中加入少量鹽酸,觀察現象。
現象:白色沉淀不消失。
結論:此白色沉淀不可能為乙醛的低聚物。因為如果白色沉淀是乙醛的聚合物(如四聚乙醛 ),根據乙醛低聚物的化學性質,當往沉淀中加入少量鹽酸時,四聚乙醛將會分解成乙醛,沉淀消失。
4 小結與收獲
含有α-H的碳負離子的有機化合物(如乙炔、乙醛、丙酮等)與銀氨溶液反應時會有中間物質類炔化銀產生。在開展銀鏡反應實驗探究時,要求控制好氨水的用量。配置銀氨溶液滴加氨水至棕褐色的沉淀恰好消失(這點很重要)時,加入乙醛才會出現白色的類炔化銀沉淀。如果氨水稍過量,加入乙醛就不會有異常現象白色沉淀產生。在實施化學實驗教學時教師要多關注細節,對課堂相關的演示實驗、探究實驗,一定要親身經歷,對探究過程中可能出現的異常現象,帶著科學的態度去學習和研究,才能獲得更多的發現。
化學新課改的顯著特征就是倡導以科學探究為主的多樣化的學習方式,構建“自主、探究、合作”的新型學習模式,從而促進教師教學方式的轉變,學生學習方式的轉變以及師生交流方式的轉變,使學生真正成為學習的主體,教師以引導者、參與者、合作者的身分與學生共同學習。要擔當好學生學習的引導者、參與者、合作者,這就要求教師在教學過程中注重教學細節和實驗細節,認真研究教材、合理使用教材和開發教材。把課堂教學的時間和空間盡量多的地交給學生,通過“發現—猜想—探究”活動,讓學生在探究過程中體驗成功的愉悅,激發學習的興趣,培養化學科學素養。同時教師也要關注探究過程出現異常現象。實驗異常現象也是實施素質教育的良好素材,充分挖掘其中蘊含的教育功能與教育價值,就可以取得正常實驗中所得不到的教育效果。
參考文獻:
[1]王祖浩.有機化學基礎.第二版[M].江蘇:江蘇教育出版社,2008:78~79.
[2]曹錫章.無機化學.第三版[M].北京:高等教育出版社,1994:795~796.
[3]刑其毅等.基礎有機化學.第三版[M].北京:高等教育出版社,2007:22~23,652~653.