巧用“弯形具支试管”改进乙醇催化氧化的实验

尚广斗　范聪慧

1.问题的提出

在中学化学教材中，乙醇催化氧化的实验通常采用的方法是，将弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯上加热，使铜丝生成一薄层黑色的氧化铜后，趁热插入盛有乙醇的试管中。这样反复操作几次后，通过让学生感知铜丝表面颜色“受热变黑，插入变红”的交替变化以及闻生成物的气味，说明有了新物质的生成。但是，实际实验中由于生成的氧化铜很少，导致乙醛的生成量也是很少的，又与大量的乙醇相混合，这样很难闻到乙醛的气味，实验的说服力差。如果采用弯形具支试管做反应器进行实验，则能很好地达到实验目的。

2.弯形具支试管的构造

弯形具支试管的构造如图1所示。管口直径为20 mm，管口至拐弯处长度为150 mm，管底至拐弯处长度为50 mm，试管弯曲角度为135°，支管内经为5 mm，支管长度为30 mm，支管连接在弯形试管距管底较近的外侧某一特定位置，与弯形试管连接处下端部分成135°角。

3.实验用品

实验材料：弯形具支试管、酒精灯、试管、橡皮塞、玻璃导管、橡皮管、铁架台、橡皮气唧等。

实验药品：乙醇、细铜丝、无水硫酸铜、银氨溶液等。

4.实验装置

实验装置如图2所示。

5.实验步骤和结论

（1）如图2所示，连接好实验装置，检查装置的气密性。

（2）向弯形具支试管底部加入适量的乙醇，将用细铜丝制成的铜网置于弯形具支试管的中部。

（3）试管口放少量CuSO4粉末，装置末端小试管中加入适量银氨溶液。

（4）用酒精灯给铜丝加热至发红，然后再用气唧不断地向弯形具支试管中鼓入空气同时用酒精灯给乙醇加热至沸腾。反应一会儿，可以观察到白色CuSO4粉末变蓝。

（5）反应完成后给小试管中的银氨溶液水浴加热一会儿，可以看到小试管底部有光亮的银镜产生。

实验证明，乙醇和氧气在铜作催化剂并加热条件下反应生成乙醛和水。

6.实验评价

该实验方法的主要优点在于，采用该实验装置可以生成较多的乙醛和水。因此，检验该反应的生成物时，不但可以通过与Cu（OH）2碱性悬浊液反应验证反应生成的乙醛，还可以通过与无水硫酸铜反应验证反应生成的水，更能够充分地说明乙醇催化氧化生成乙醛和水，使学生加深了对乙醇催化氧化反应的认识。endprint