银镜反应实验再探究

唐汉林 汪文雄

银镜反应是高中有机化学中的一个重要实验，是一个趣味性很强的实验，也是一个极富应用价值的实验。工业中可以利用银镜反应生产出光亮的镜子、热水瓶内胆等产品。实验时，大家总是得不到光亮的银镜，究其原因是大家对该实验的要求缺乏深刻的理解，对实验细节的把握不到位。为了帮助大家认识影响银镜反应实验效果的因素，本文拟对温度、银氨溶液的浓度、还原剂的还原能力以及溶液的碱性强弱等因素对银镜反应实验的影响进行再探究。

探究一试管是否洁净对实验效果的影响

操作步骤分别取一支洁净试管（编号1）和一支内有灰尘的不洁净试管（编号2），按课本中的方法进行银镜反应实验（热水温度约80℃，室温7℃，乙醛质量分数为40%，下同）。

实验现象在水浴加热过程中，两支试管中溶液的颜色均由无色→灰白色→暗红色→银白色，接着试管内壁出现光亮的银镜。10分钟后取出，银镜效果照片如下所示。可以看到1号试管银镜附着均匀，镜面光亮，反光性较好；2号试管银镜附着不均匀，镜面较暗，反光性较差。

结论及释疑试管是否洁净对银镜实验效果有很大影响。试管不洁净，银会附着在其他颗粒物上，只得到黑色疏松的银沉淀，银粉很细小，反射的光线不密集，看上去就不是光亮的银白色，形成不了光亮的镜面。

探究二振荡对实验效果的影响

操作步骤取两支洁净试管，编为3号和4号，分别做银镜反应实验。3号试管滴入乙醛溶液后不振荡，直接水浴加热；4号试管放入水浴烧杯中，当刚开始产生银镜时便取出，振荡后再放入水浴烧杯中加热，10分钟后取出观察。

实验现象银镜效果照片如下所示。与1号试管比较，3号试管中银镜不太厚实，反光度较差，4号试管银镜附着更稀薄，镜面效果更差。

结论及释疑水浴前要充分振荡，这样更有利于反应充分，产生银镜效果更好。而水浴中不能振荡试管，否则还未附着好的银镜很易脱落下来，不能很好地附着在试管内壁上。

探究三其它能够发生银镜反应的物质

实验（一）取一支洁净试管编为5号，用10%的葡萄糖溶液代替乙醛溶液完成银镜反应实验。

实验现象大约1分钟后可以看到试管壁上慢慢出现光亮银镜，且光亮度越来越高。10分钟后取出，银镜效果照片如下所示。可以看到银镜非常光亮，附着更加均匀，效果非常好。

实验（二）取一支试管编为6号，用37%的甲醛溶液代替乙醛溶液完成銀镜反应实验。

实验现象当甲醛溶液刚滴加到银氨溶液中时，溶液迅速变黑，同时试管壁上也迅速产生银镜，约5秒时效果照片如下所示。可以看到试管壁上附着的银镜较为均匀，镜面效果不错。

实验（三）取一支试管编为7号，同样用甲醛代替乙醛完成银镜反应实验，产生与6号同样现象，然后迅速进行水浴加热。

实验现象银镜附着非常迅速，光亮程度越来越好，但大约8秒后银镜光泽度开始降低，镜面效果越来越差，2分钟后取出，效果照片如下所示。可以看到，试管壁上只有少量稀松的银镜附着，达不到好的镜面效果。

实验（四）取一支试管编为8号，用85%的甲酸溶液代替乙醛溶液完成银镜反应实验。当甲酸滴入银氨溶液时，会看到迅速产生白色雾状，效果照片如下所示（开始以为是甲酸挥发所致，后补做实验，将甲酸直接滴到空试管中时并未见到白雾；而后想到可能是银氨溶液中挥发出的氨气与挥发出的甲酸反应所致，于是将甲酸溶液向装有少量稀氨水的试管中滴加，果然看到相同现象）。然后进行水浴加热。

实验现象加热过程中只看到溶液颜色变得暗淡，并未产生银镜。

实验（五）取一支试管编为9号，取出1 mL甲酸溶液于小烧杯中，用pH试纸测得pH为1，用NaOH溶液逐滴滴加至溶液pH为11，然后用所得溶液完成银镜反应实验。

实验现象同样可以看到银镜产生过程，10分钟后取出，效果照片如下所示。

结论及释疑1. 葡萄糖能发生银镜反应，可以产生比乙醛更好的银镜效果。一是因为乙醛易于挥发,在实验时,若条件控制不当，乙醛可能在反应前就部分挥发了；二是葡萄糖的α位上有羟基,而羟基可以增大醛基的氧化活性，所以葡萄糖能产生更厚实、镜面效果更好的银镜。

2. 甲醛能发生银镜反应，且极为迅速，若加热，速度更快但容易脱落。由于甲醛中醛基的质量分数含量较高，所以反应较为迅速。但速度太快，银附着不紧密，颗粒太大后很易脱落。

3. 甲酸无法产生银镜效果，但中和为弱碱性后可以产生银镜效果。这是因为产生银镜需要在弱碱性条件下进行，而甲酸溶液呈酸性，故而不能产生银镜；而当中和为甲酸钠时，仍有醛基存在且溶液为弱碱性，所以可产生银镜。

探究四银镜反应是否一定要加热

实验操作取一支洁净试管编为10号，配好银氨溶液并滴加3滴乙醛溶液，再加入2滴5％的NaOH溶液并振荡。

实验现象溶液迅速变为褐色并出现光亮银镜。约30秒时，效果照片如下：

结论及释疑银镜反应必须在弱碱性溶液中进行，pH一般应控制在9~10。银氨溶液存在如下平衡：2OH-+2[Ag(NH3)2]+→Ag2O↓+4NH3+H2O，该平衡在强碱性和加热条件下，都有利于Ag2O的生成，而Ag2O易分解形成银镜。所以在碱性较强的条件下，银氨溶液本身也可得到光亮的银镜，无需含醛基化合物和加热。

探究五一定要用玻璃材质才会出现银镜

实验操作分别用一个透明塑料杯和干净的瓷碗完成银镜反应实验。

实验现象溶液颜色也会由无色→灰白色→暗灰色→银白色，但器壁上少有银镜产生。20分钟后取出，效果照片如下所示。可以看到虽均有银镜产生但镜面效果极差，摇动后容易脱落。

结论及释疑银镜反应可以在塑料和瓷质材料的容器中发生，但镜面效果较差，附着也不紧密，容易脱落。制镜及保温瓶瓶胆时用玻璃材质，考虑了很多因素，笔者认为玻璃表面更加光滑，易于产生效果更好的镜面，这应该是其中的一个重要因素。

银镜反应实验看似容易，但要做出非常好的效果其实很难，主要是大家对实验细节缺乏深刻的理解，实际操作中，容易顾此失彼，从而导致实验失败。化学本身就是一门以实验为基础的学科，化学实验是研究和学习化学的最重要的方法，化学实验不仅能帮助我们建构知识，也能突破学习中的难点。本文通过探究银镜反应实验成功的关键，旨在加深我们对影响银镜反应实验成功的一系列因素的理解，认识探究实验的意义，进一步掌握探究实验的一般方法，增加学习化学的兴趣，培养严谨求实的科学态度。