摘 要:銀鏡反應實驗是高中階段化學教材中的一個重要實驗,教學中,按照教材中的實驗操作進行課堂演示實驗和學生分組實驗效果均不理想,故而進行該實驗的改進,使其不需要水浴加熱也能在較短時間內制得銀鏡。
關鍵詞:銀鏡反應;傾倒制鏡
乙醛等醛類物質以及一些含有醛基的有機化合物(如甲酸,甲酸酯等)具有還原性,能被弱氧化劑銀氨溶液氧化成羧酸。同時,銀氨配合物中的銀離子被還原析出單質銀,從而能夠在潔凈的玻璃容器內壁上形成一層光亮的銀鏡,所以,這一反應被稱為銀鏡反應。
1 改進的緣由
在實際教學中,按照教材進行銀鏡反應演示實驗和學生分組實驗的過程中發現實驗效果并不理想,主要存在以下問題:1)成功率低,學生分組實驗中僅30%左右學生實驗獲得成功;2)水浴加熱等待時間較長,學生在等待的過程中逐漸失去了對該實驗的興趣。而銀鏡反應是檢驗醛基的重要反應,在高中階段化學教材中檢驗醛和葡萄糖的性質之一都是銀鏡反應,所以,銀鏡反應在有機化學實驗中的重要性不言而喻。同時,筆者所教班級的學生基礎較為薄弱,開始有機化學的學習之后,有些同學沒有掌握正確的學習方法,導致有機學習十分的被動和吃力。銀鏡反應這一實驗貼近學生的生活實際,如讓學生在這一實驗中獲得成功,可以讓學生深刻體會官能團決定有機物化學性質的重要原理。此外,實驗的成功也容易激發學生對有機化學的學習興趣。故而筆者決定對該實驗進行改進。
2 銀鏡反應的實驗改進
在查閱資料的過程中,筆者發現對銀鏡反應的實驗改進方法很多,但是考慮到學生分組實驗儀器的準備工作、實驗操作的難易、出現銀鏡時間、實驗成功率、趣味性、生活性等因素,經過筆者多次實驗,確定如下改進方法:
1)準備工作。取玻璃片一塊,先用自來水沖洗,然后用洗滌液認真刷洗,再用自來水沖洗,最后用蒸餾水潤洗干凈。洗干凈的玻璃片可以放置自然干燥或者用吹風機吹干。干燥后的玻璃片用透明膠帶沿側面粘裹一圈,使膠帶高于玻璃表面5mm左右,形成嚴密圍欄。
2)配制溶液。取一支潔凈的試管(或者潔凈的小燒杯),加入2%硝酸銀溶液10ml,再滴加1mol/L的氫氧化鈉溶液1ml,立刻產生棕褐色沉淀,再逐滴滴加2%的稀氨水至沉淀溶解到還略微渾濁,最后滴加乙醛溶液3-5滴。
3)傾倒制鏡。將配置好的溶液快速振蕩均勻,迅速倒入平置的準備好的玻璃片上,讓配置好的溶液在玻璃片表面形成約3mm厚的液面,等待5分鐘左右就會形成光亮的銀鏡。
3 改進后試驗操作的幾點注意事項
1)儀器清潔是銀鏡實驗成功至關重要的因素,在該實驗中所用的玻璃片和試管一定要認真洗凈,實驗室中若不用洗滌劑的話也可以用氫氧化鈉溶液和稀硝酸溶液洗滌,玻璃片經蒸餾水潤洗后一定不能用手觸摸洗凈的玻璃片表面。
2)在用透明膠帶粘裹玻璃片側面的時候要注意將膠帶纏穩裹牢,纏好后再玻璃片底部和側邊再壓一下,不然會因為漏液而造成實驗失敗。
3)若量筒不夠,可大概按照硝酸銀溶液和氫氧化鈉溶液體積比為10:1的進行溶液配制也能獲得成功。
4)滴加稀氨水的時候,剛開始可以快一些,一次滴加2-3滴,但隨著沉淀的逐漸消失,稀氨水要改為逐滴滴加,注意邊滴加邊振蕩,至沉淀溶解到還略微渾濁為止,不必等到沉淀完全溶解,以防稀氨水滴加過量。
5)若是在實驗過程中發現析出細密的黑色固體顆粒,不是實驗失敗了,不要晃動裝置,耐心多等些時間,會有光亮銀鏡出現的。
4 實驗改進后的反思及總結
改進后的實驗與教材實驗相比,具有以下優點:無需加熱,節約能源;形成銀鏡速率快,成功率高;改試管中制鏡為玻璃片上進行,可以得到一面小鏡子,貼近生活實際,激發學生學習興趣。
但是,改進后的實驗還是存在因膠帶纏裹不嚴密漏液的現象,還有配制相同的銀鏡反應溶液,傾倒一部分在玻璃片上,一部分留在試管中,同等條件下會發現試管中形成的銀鏡更致密和光亮。這些問題還需要進行探索和分析,讓改進實驗更加完善。
參考文獻
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作者簡介
曹紅艷(1985-),女,四川宜賓,碩士研究生,四川省米易中學校。