蔗糖與濃硫酸反應的實驗條件的選擇、改進與教學反思

陳鴻發　章海柏　劉　峰　石柏興

濃硫酸與蔗糖反應的實驗是高中化學常見實驗，其鮮明的實驗現象，能很好地激發學生的學習興趣。但因蔗糖與濃硫酸反應產生大量刺激性氣體，危害師生身心健康，對激發學生的學習興趣有一定的負面效應。為此，我們以正交實驗為設計思路，以綠色化學思想和優化化學實驗教學為教學理念，采用密封裝置，進行多次實驗研究和教學實踐。并優選了相關反應的控制條件，教學效果明顯改善。

1實驗目的

1．1改進蔗糖與濃硫酸反應的實驗裝置，避免二氧化硫的排放，檢驗氣體產物，進一步探究二氧化硫的還原性。

1．2選擇適宜變量，探索不同條件下濃硫酸與蔗糖反應，明確相關實驗原理。

2實驗設計思路和原理

濃硫酸可以使乙醇等有機物在一定條件下脫水甚至碳化，硫酸的濃度和實驗體系的溫度是影響實驗的主要因素。同樣蔗糖與濃硫酸反應也應該與這些因素相關，結合實驗操作的具體情況，變量應為蔗糖、濃硫酸、水的用量，需要采用正交實驗法來優選實驗條件。

蔗糖和濃硫酸反應包括蔗糖的碳化和濃硫酸與碳的反應，為防止二氧化硫散逸在空氣中，采用了密封裝置，同時為檢驗氣體產物和探究二氧化硫的性質，結合微型實驗思路，最終設計的實驗裝置如圖。溫度升高是導致碳與濃硫酸的反應的重要原因，如果用水量進一步增加，就可以避免溫度明顯升高，從而阻止碳與濃硫酸的反應，于是選擇飽和蔗糖溶液或稀釋后的溶液替代蔗糖進行實驗。……