四種弱酸性物質酸性強弱比較實驗的設計與改進

彭威+肖小明

摘要：針對人教版高中化學教材有關的實驗方案未作具體介紹，根據強酸制弱酸的化學原理，設計實驗證明了乙酸、碳酸、苯酚和碳酸氫鹽四種弱酸性物質酸性的強弱。改進的實驗有助于學生理解這幾種弱酸之間的相對強弱，也可供教師進行相關教學時參考。

關鍵詞：弱酸性物質；酸性強弱比較；實驗的設計與改進

文章編號：1005–6629（2014）2–0042–02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 問題的提出背景

人教版高中化學教材選修5《有機化學基礎》中[1]，在苯酚的性質這一節，課堂演示實驗3-3說明了苯酚在常溫下其水溶液呈現渾濁狀態的物理性質和苯酚具有弱酸性的化學性質。關于苯酚的酸性弱于碳酸這一點，教材也只做了一個簡單的描述：若向澄清的苯酚鈉溶液中通入二氧化碳，可以看到澄清的苯酚鈉溶液又變渾濁。這是因為水溶性的苯酚鈉在碳酸的作用下，重新又生成苯酚。

關于該實驗的設計和改進，有改進方案：向盛有少量苯酚晶體（約0.5 g）的試管中加入1 mL蒸餾水，振蕩，溶液變渾濁，然后滴加0.1 mol/L的碳酸鈉溶液，至渾濁溶液恰好變為澄清，此過程無氣體產生。在圖1所示的具支試管中加入3 mol/L醋酸溶液6 mL，在氣球中裝入4g碳酸氫鈉固體，將導管放入上述澄清溶液中，再將氣球中的少量碳酸氫鈉固體加入到具支試管中，二氧化碳隨即產生，約1分鐘右邊試管中就出現渾濁現象。

該實驗設計提供了一種思路，但還存在疏忽之處，表現如下：

（1）有機物乙酸具有揮發性，因此乙酸蒸氣可能進入右邊試管與苯酚鈉反應造成上述實驗現象；

（2）二氧化碳的發生裝置采用具支試管加氣球的方式，因此需要產生的二氧化碳量必須足夠多，需要的藥品用量大；其次在向液體中滴加固體易造成液體飛濺，不符合實驗操作安全的要求，而且飛濺的液體易進入具支試管的側管中。

2 改進思路和優點

筆者設想了從改進氣體發生裝置、試劑加入方式、添加洗氣除雜裝置和設置對照實驗四個方面來完善了上述的實驗設計，具體分述如下：

（1）氣體發生裝置改為具支試管加活塞，裝置簡單，操作方便。

（2）試劑加入順序為先固體后液體的方式，符合通常的試劑滴加順序。先加入固體碳酸氫鈉后再滴加醋酸，最后用塞子封住具支試管口即可。

（3）實驗原理上更加科學合理化。氣體CO2通入苯酚鈉溶液之前，在氣體發生裝置后連接飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，除去氣體中可能含有的揮發性乙酸。

（4）實驗設計時設計了對照組。因為苯酚試劑在保存時間較長的條件下易被氧化成對苯醌類而使苯酚試劑顯暗紅色，造成實驗時溶液混濁態和澄清態之間變化不易觀察，設置對照試管增加了現象變化的對比性。

3 實驗改進方案

[實驗名稱]四種弱酸性物質酸性相對強弱的實驗設計與改進

[實驗目的]運用強酸制弱酸的化學反應原理比較四種弱酸性物質的酸性相對強弱，學會通過實驗現象培養學生分析推理的邏輯思維能力。

[實驗儀器與試劑]

具支試管、橡膠活塞、洗氣瓶1個、試管2支、直角導管2根、吸管1根、橡膠管2根；乙酸、碳酸氫鈉、碳酸鈉、苯酚。

[實驗操作]

（1）取兩支試管a和b，分別吸取適量的苯酚液體（約1 mL）于試管a、b中，后用吸管吸取1 mL蒸餾水于上述兩支試管中，振蕩，溶液變渾濁，然后滴加0.1 mol/L的碳酸鈉溶液，至渾濁溶液恰好變為澄清。此過程無氣體產生，說明產物生成了水溶性的苯酚鈉，另一產物為碳酸氫鈉，其中假定試管a為操作管、試管b為對照管。

（2）向具支試管先加入適量的碳酸氫鈉粉末（約0.5 g），之后加入3 mol/L醋酸溶液3 mL，二氧化碳隨即產生后通過裝有2/3體積的飽和碳酸氫鈉溶液洗氣瓶（容量規格100 mL），將洗氣瓶的導管通入上述澄清溶液試管a中，觀察試管a的實驗現象與試管b作對比，約1分鐘左右試管a中就出現渾濁。

參考文獻：

[1]宋心琦主編.普通高中化學課程標準實驗教科書·有機化學基礎（第二版）[M].北京：人民教育出版社，2007：2.

[2]魏釗，林丹.關于苯酚和碳酸鈉反應的再探討[J].化學教學，2009，（8）：49.

[3]楊海麗，付依平.乙醇與苯酚分子中羥基上氫原子活動性比較的實驗探究[J].化學教學，2009，（9）：15.

[4]劉淑勒.苯酚顯弱酸性的實驗改進[J].實驗教學與儀器，2006，（10）：4.

摘要：針對人教版高中化學教材有關的實驗方案未作具體介紹，根據強酸制弱酸的化學原理，設計實驗證明了乙酸、碳酸、苯酚和碳酸氫鹽四種弱酸性物質酸性的強弱。改進的實驗有助于學生理解這幾種弱酸之間的相對強弱，也可供教師進行相關教學時參考。

關鍵詞：弱酸性物質；酸性強弱比較；實驗的設計與改進

文章編號：1005–6629（2014）2–0042–02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 問題的提出背景

人教版高中化學教材選修5《有機化學基礎》中[1]，在苯酚的性質這一節，課堂演示實驗3-3說明了苯酚在常溫下其水溶液呈現渾濁狀態的物理性質和苯酚具有弱酸性的化學性質。關于苯酚的酸性弱于碳酸這一點，教材也只做了一個簡單的描述：若向澄清的苯酚鈉溶液中通入二氧化碳，可以看到澄清的苯酚鈉溶液又變渾濁。這是因為水溶性的苯酚鈉在碳酸的作用下，重新又生成苯酚。

關于該實驗的設計和改進，有改進方案：向盛有少量苯酚晶體（約0.5 g）的試管中加入1 mL蒸餾水，振蕩，溶液變渾濁，然后滴加0.1 mol/L的碳酸鈉溶液，至渾濁溶液恰好變為澄清，此過程無氣體產生。在圖1所示的具支試管中加入3 mol/L醋酸溶液6 mL，在氣球中裝入4g碳酸氫鈉固體，將導管放入上述澄清溶液中，再將氣球中的少量碳酸氫鈉固體加入到具支試管中，二氧化碳隨即產生，約1分鐘右邊試管中就出現渾濁現象。

該實驗設計提供了一種思路，但還存在疏忽之處，表現如下：

（1）有機物乙酸具有揮發性，因此乙酸蒸氣可能進入右邊試管與苯酚鈉反應造成上述實驗現象；

（2）二氧化碳的發生裝置采用具支試管加氣球的方式，因此需要產生的二氧化碳量必須足夠多，需要的藥品用量大；其次在向液體中滴加固體易造成液體飛濺，不符合實驗操作安全的要求，而且飛濺的液體易進入具支試管的側管中。

2 改進思路和優點

筆者設想了從改進氣體發生裝置、試劑加入方式、添加洗氣除雜裝置和設置對照實驗四個方面來完善了上述的實驗設計，具體分述如下：

（1）氣體發生裝置改為具支試管加活塞，裝置簡單，操作方便。

（2）試劑加入順序為先固體后液體的方式，符合通常的試劑滴加順序。先加入固體碳酸氫鈉后再滴加醋酸，最后用塞子封住具支試管口即可。

（3）實驗原理上更加科學合理化。氣體CO2通入苯酚鈉溶液之前，在氣體發生裝置后連接飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，除去氣體中可能含有的揮發性乙酸。

（4）實驗設計時設計了對照組。因為苯酚試劑在保存時間較長的條件下易被氧化成對苯醌類而使苯酚試劑顯暗紅色，造成實驗時溶液混濁態和澄清態之間變化不易觀察，設置對照試管增加了現象變化的對比性。

3 實驗改進方案

[實驗名稱]四種弱酸性物質酸性相對強弱的實驗設計與改進

[實驗目的]運用強酸制弱酸的化學反應原理比較四種弱酸性物質的酸性相對強弱，學會通過實驗現象培養學生分析推理的邏輯思維能力。

[實驗儀器與試劑]

具支試管、橡膠活塞、洗氣瓶1個、試管2支、直角導管2根、吸管1根、橡膠管2根；乙酸、碳酸氫鈉、碳酸鈉、苯酚。

[實驗操作]

（1）取兩支試管a和b，分別吸取適量的苯酚液體（約1 mL）于試管a、b中，后用吸管吸取1 mL蒸餾水于上述兩支試管中，振蕩，溶液變渾濁，然后滴加0.1 mol/L的碳酸鈉溶液，至渾濁溶液恰好變為澄清。此過程無氣體產生，說明產物生成了水溶性的苯酚鈉，另一產物為碳酸氫鈉，其中假定試管a為操作管、試管b為對照管。

（2）向具支試管先加入適量的碳酸氫鈉粉末（約0.5 g），之后加入3 mol/L醋酸溶液3 mL，二氧化碳隨即產生后通過裝有2/3體積的飽和碳酸氫鈉溶液洗氣瓶（容量規格100 mL），將洗氣瓶的導管通入上述澄清溶液試管a中，觀察試管a的實驗現象與試管b作對比，約1分鐘左右試管a中就出現渾濁。

參考文獻：

[1]宋心琦主編.普通高中化學課程標準實驗教科書·有機化學基礎（第二版）[M].北京：人民教育出版社，2007：2.

[2]魏釗，林丹.關于苯酚和碳酸鈉反應的再探討[J].化學教學，2009，（8）：49.

[3]楊海麗，付依平.乙醇與苯酚分子中羥基上氫原子活動性比較的實驗探究[J].化學教學，2009，（9）：15.

[4]劉淑勒.苯酚顯弱酸性的實驗改進[J].實驗教學與儀器，2006，（10）：4.

摘要：針對人教版高中化學教材有關的實驗方案未作具體介紹，根據強酸制弱酸的化學原理，設計實驗證明了乙酸、碳酸、苯酚和碳酸氫鹽四種弱酸性物質酸性的強弱。改進的實驗有助于學生理解這幾種弱酸之間的相對強弱，也可供教師進行相關教學時參考。

關鍵詞：弱酸性物質；酸性強弱比較；實驗的設計與改進

文章編號：1005–6629（2014）2–0042–02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 問題的提出背景

人教版高中化學教材選修5《有機化學基礎》中[1]，在苯酚的性質這一節，課堂演示實驗3-3說明了苯酚在常溫下其水溶液呈現渾濁狀態的物理性質和苯酚具有弱酸性的化學性質。關于苯酚的酸性弱于碳酸這一點，教材也只做了一個簡單的描述：若向澄清的苯酚鈉溶液中通入二氧化碳，可以看到澄清的苯酚鈉溶液又變渾濁。這是因為水溶性的苯酚鈉在碳酸的作用下，重新又生成苯酚。

關于該實驗的設計和改進，有改進方案：向盛有少量苯酚晶體（約0.5 g）的試管中加入1 mL蒸餾水，振蕩，溶液變渾濁，然后滴加0.1 mol/L的碳酸鈉溶液，至渾濁溶液恰好變為澄清，此過程無氣體產生。在圖1所示的具支試管中加入3 mol/L醋酸溶液6 mL，在氣球中裝入4g碳酸氫鈉固體，將導管放入上述澄清溶液中，再將氣球中的少量碳酸氫鈉固體加入到具支試管中，二氧化碳隨即產生，約1分鐘右邊試管中就出現渾濁現象。

該實驗設計提供了一種思路，但還存在疏忽之處，表現如下：

（1）有機物乙酸具有揮發性，因此乙酸蒸氣可能進入右邊試管與苯酚鈉反應造成上述實驗現象；

（2）二氧化碳的發生裝置采用具支試管加氣球的方式，因此需要產生的二氧化碳量必須足夠多，需要的藥品用量大；其次在向液體中滴加固體易造成液體飛濺，不符合實驗操作安全的要求，而且飛濺的液體易進入具支試管的側管中。

2 改進思路和優點

筆者設想了從改進氣體發生裝置、試劑加入方式、添加洗氣除雜裝置和設置對照實驗四個方面來完善了上述的實驗設計，具體分述如下：

（1）氣體發生裝置改為具支試管加活塞，裝置簡單，操作方便。

（2）試劑加入順序為先固體后液體的方式，符合通常的試劑滴加順序。先加入固體碳酸氫鈉后再滴加醋酸，最后用塞子封住具支試管口即可。

（3）實驗原理上更加科學合理化。氣體CO2通入苯酚鈉溶液之前，在氣體發生裝置后連接飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，除去氣體中可能含有的揮發性乙酸。

（4）實驗設計時設計了對照組。因為苯酚試劑在保存時間較長的條件下易被氧化成對苯醌類而使苯酚試劑顯暗紅色，造成實驗時溶液混濁態和澄清態之間變化不易觀察，設置對照試管增加了現象變化的對比性。

3 實驗改進方案

[實驗名稱]四種弱酸性物質酸性相對強弱的實驗設計與改進

[實驗目的]運用強酸制弱酸的化學反應原理比較四種弱酸性物質的酸性相對強弱，學會通過實驗現象培養學生分析推理的邏輯思維能力。

[實驗儀器與試劑]

具支試管、橡膠活塞、洗氣瓶1個、試管2支、直角導管2根、吸管1根、橡膠管2根；乙酸、碳酸氫鈉、碳酸鈉、苯酚。

[實驗操作]

（1）取兩支試管a和b，分別吸取適量的苯酚液體（約1 mL）于試管a、b中，后用吸管吸取1 mL蒸餾水于上述兩支試管中，振蕩，溶液變渾濁，然后滴加0.1 mol/L的碳酸鈉溶液，至渾濁溶液恰好變為澄清。此過程無氣體產生，說明產物生成了水溶性的苯酚鈉，另一產物為碳酸氫鈉，其中假定試管a為操作管、試管b為對照管。

（2）向具支試管先加入適量的碳酸氫鈉粉末（約0.5 g），之后加入3 mol/L醋酸溶液3 mL，二氧化碳隨即產生后通過裝有2/3體積的飽和碳酸氫鈉溶液洗氣瓶（容量規格100 mL），將洗氣瓶的導管通入上述澄清溶液試管a中，觀察試管a的實驗現象與試管b作對比，約1分鐘左右試管a中就出現渾濁。

參考文獻：

[1]宋心琦主編.普通高中化學課程標準實驗教科書·有機化學基礎（第二版）[M].北京：人民教育出版社，2007：2.

[2]魏釗，林丹.關于苯酚和碳酸鈉反應的再探討[J].化學教學，2009，（8）：49.

[3]楊海麗，付依平.乙醇與苯酚分子中羥基上氫原子活動性比較的實驗探究[J].化學教學，2009，（9）：15.

[4]劉淑勒.苯酚顯弱酸性的實驗改進[J].實驗教學與儀器，2006，（10）：4.