李周平
摘 要:對乙醇催化氧化實驗的再改進,改進后的實驗操作簡單易行,節(jié)約實驗藥品,濾紙覆蓋在紅熱的銅片表面,能與銅片緊密接觸反應充分;揮發(fā)出的乙醇少,對實驗的干擾較小。使用堿性KMnO4溶液既能直接顯示有乙醛生成,又能減少實驗中乙醛對環(huán)境的污染,而且實驗現(xiàn)象清晰,濾紙接觸銅片的區(qū)域和沒有接觸銅片的區(qū)域?qū)Ρ让黠@。
關(guān)鍵詞:催化氧化;氧化反應;揮發(fā)性;還原
乙醇的催化氧化是高中有機化學中的經(jīng)典實驗,人教版、魯科版和蘇教版教材中對乙醇的催化氧化實驗的做法是:向試管中加入2~3 mL無水乙醇,取一根光潔的銅絲繞成螺旋狀,放在酒精燈外焰上加熱,然后將銅絲燒熱,迅速插入無水乙醇中,反復幾次,觀察并感受銅絲顏色和乙醇氣味的變化[1]。把銅絲伸入到乙醇中,反應體系中的溫度降低,生成的乙醛溶解在乙醇之中,乙醇也容易揮發(fā),操作的次數(shù)越多,實驗現(xiàn)象越不明顯,生成的乙醛中混有較多的乙醇,刺激性的氣味不明顯,甚至不能聞到刺激性的氣味。同時該實驗缺少乙醛的檢驗和尾氣處理。在《中學化學教學參考》《化學教學》《化學教育》三大化學核心期刊中,有許多教師對教材中乙醇的催化氧化實驗進行改進的論文,改進后實驗現(xiàn)象更加明顯,但是有些改進操作復雜[2],并且浪費的藥品較多。筆者曾在《化學教育》2009年第11期發(fā)表過一篇關(guān)于乙醇的催化氧化實驗改進的文章,效果較好。在長期的教學實踐中發(fā)現(xiàn),學生在分組實驗過程中,由于不同小組對溫度的控制不同,滴加無水乙醇的快慢不同,導致有些小組的實驗現(xiàn)象不夠明顯,甚至有些同學的實驗使乙醇在銅片的表面燃燒起來。因此在近幾年的教學中,筆者在不斷地探索更好的改進方法,也閱讀了大量有關(guān)乙醇的催化氧化實驗改進的文章。經(jīng)過一次次的實驗和改進,在此對自己在《化學教育》2009年第11期發(fā)表的《乙醇催化氧化的實驗改進》進行再次改進,再次改進后不但操作簡單,現(xiàn)象明顯,同時也節(jié)約了藥品,減小了污染,在教學中收到了更好的效果。
一、原改進方案[3]
1.改進方法
在三角架上放一銅片,用酒精燈加熱銅片,當紅色銅片表面變?yōu)楹谏珪r繼續(xù)加熱,加熱至銅片變?yōu)榧t熱狀態(tài),立即撤掉酒精燈。此時用膠頭滴管在紅熱的銅片上滴加2~3滴無水乙醇,立即聞到刺激性的氣味,銅片由原來的黑色變?yōu)槊髁恋募t色。