关于乙醇催化氧化的改进实验

舒怡

摘 要：传统的乙醇催化氧化实验通过铜丝的颜色变化和气味来判断产物，可通过新制氢氧化铜悬浊液来检验醛的生成，无水硫酸铜来检验水的生成。

关键词：乙醇催化氧化;乙醛的检验;水的检验

引 言

《乙醇》是联系烃和烃的衍生物性质的桥梁，在有机物的相互转化中处于核心地位。乙醇的催化氧化对于学生初步构建有机化学知识体系和有机流程推断起着重要作用。下面笔者将结合课本探究实验对乙醇催化氧化实验进行改进。

一.教材探究实验

在人教版化学2模块中，实验3-3，向已知试管中加入3-5mL乙醇，取一根10-15cm长的铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧至红热，插入乙醇中，反复几次。实验过程中观察到灼烧铜丝由红色变为黑色，插入乙醇中，铜丝又恢复了红色，且产生刺激性气味气体，触摸试管外壁，感觉到发烫。

二.反应原理

红色的铜灼烧和氧气反应生成黑色的氧化铜，插入乙醇中，氧化铜和乙醇反应生成乙醛、铜、和水。因此铜丝又恢复红色，产生刺激性气味。化学反应方程式如下：

三.实验优点与不足

该实验简单易操作，能够看到明显的实验现象，但由于乙醇挥发，乙醇具有特殊香味，与乙醛的气味混合。但凭气味无法鉴别产物乙醛和水，因此笔者提出改进实验如下。

四.改进实验

1.将铜片剪细后绕成螺旋状，取4-5片铜片置于两通管中部，将两通管固定在铁架台上，两通管下端放置一酒精灯。

2.两通管左端连接一三通管，三通管两端的橡皮管分别用止水夹K1，K2夹紧。K1一端用于鼓入空气，K2一端橡皮管连接盛无水乙醇的试管，为防止暴沸，在试管底部加几块沸石。

3.两通管右端连接一干燥管，干燥管管颈处放置一块大小适中的棉花，棉花上方撒有少量无水硫酸铜粉末用于检验产物水。

4.配置少量新制氢氧化铜悬浊液：取少量硫酸铜溶液于试管中，滴加氢氧化钠溶液至稍过量，振荡试管。

5.干燥管下端伸入新制氢氧化铜悬浊液液面下方，用于检验产物乙醛。

五.实验操作和现象

六.学生提出疑问、设计实验证明

学生查阅资料，提出疑问：乙醛能被催化氧化为乙酸，产物中是否有乙酸生成？

学生实验：撤去装置中的干燥管，继续上述反应，用蓝色石蕊试纸置于导管末端，试纸变红后立即停止反应。

七.实验结论

改进实验中，棉花上部无水硫酸铜变蓝，说明有水生成。新制氢氧化铜溶液中有砖红色沉淀生成，说明有醛基。按上述实验操作能够检验乙醇催化氧化的产物乙醛、水，且铜丝红色黑色交替变化、砖红色沉淀、棉花变蓝等实验现象直观、效果明显。再通过化学键的断裂和形成推断产物和反应过程。

在学生验证实验中，蓝色石蕊试纸变红，说明反应中还有有乙酸生成。

学生通过实验验证构建并加深了对醇羟基到醛基到羧基的官能团转化的认知。

八.实验评价

学生与教师共同参与实验的设计和改进，使学生从化学实验现象中发现矛盾，提出问题、产生强烈的探索动机，结合材料经过实验创造想象、推理判断，获得独特的具有创造性和经得起实践检验的新思路、新方法。

參考文献

[1]林小驹，李跃，沈晓红.高中化学学科核心素养体系的构成和特点[J].教育导刊，2015（5）：80-81.