乙炔的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

李新勇

（江蘇省江陰長涇中學(xué)江蘇江陰214411）

乙炔的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

李新勇

（江蘇省江陰長涇中學(xué)江蘇江陰214411）

根據(jù)新課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，研究人教版乙炔的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其存在缺陷，作者通過多次的實(shí)驗(yàn)嘗試，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案可以很好的解決其存在的問題。

新課程；乙炔；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

一、新課程高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求

1.安全性

化學(xué)實(shí)驗(yàn)與其它實(shí)驗(yàn)的最大不同在于：實(shí)驗(yàn)者接觸到的多是有毒、有腐蝕性、易燃易爆的化學(xué)藥品和易裂、易碎的玻璃儀器,稍有不慎就會(huì)造成儀器破損,輕者影響實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,重者會(huì)造成實(shí)驗(yàn)人員的人身傷害,故高中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的安全問題,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中盡量避免使用那些毒害性大、腐蝕性強(qiáng)的藥品和進(jìn)行具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。

2.綠色環(huán)保

綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo),也是新課程反復(fù)強(qiáng)調(diào)的重要課題之一。《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程性質(zhì)中明確指出要讓學(xué)生懂得運(yùn)用化學(xué)知識和方法去治理環(huán)境污染。

3.微型化

易于操作、現(xiàn)象明顯、簡單快捷、安全可靠,提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。減少藥品用量,從而減少了浪費(fèi),提高藥品使用效率,降低了實(shí)驗(yàn)成本,實(shí)現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)性,培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識。

4.簡潔易操作

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡單易行,應(yīng)采用簡單的實(shí)驗(yàn)裝置,用較少的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)藥品,并能在較短的時(shí)間內(nèi)完成。

二、問題的提出

現(xiàn)行人教版高中化學(xué)教科書(必修加選修)第二冊中有關(guān)乙炔的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn),在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)存在一些不妥之處：

1.乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法中,考慮到水與CaC2反應(yīng)過于劇烈,產(chǎn)生氣體過快,并會(huì)產(chǎn)生大量泡沫易堵塞導(dǎo)管,而改用飽和食鹽水代替,但實(shí)際效果并不理想。

2.CaC2中混有CaS、Ca3P2等雜質(zhì),與水反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生H2S、PH3等還原性有毒氣體,既影響后面乙炔性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,又污染環(huán)境,對師生健康造成一定的傷害。

3.常規(guī)乙炔性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究往往是將生成的乙炔氣體先經(jīng)過凈化再分別通入溴水和酸性KMnO4溶液中,是分步、敞口的,實(shí)驗(yàn)藥品用量較多,操作較為繁瑣。

三、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

1.實(shí)驗(yàn)用品

大小培養(yǎng)皿各一個(gè)、小塑料蓋、鑷子、膠頭滴管、棉花、濾紙。

電石、飽和硫酸銅溶液、溴水、酸性KMnO4溶液。

2.實(shí)驗(yàn)裝置及操作步驟

(1)先將小培養(yǎng)皿放在濾紙上(濾紙的作用是便于觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),并在培養(yǎng)皿的中央放入一個(gè)塑料蓋(塑料蓋的作用是防止反應(yīng)放熱炸裂小培養(yǎng)皿)。(圖1);

(2)取米粒大小的碳化鈣固體一顆,用棉花包住后放入塑料蓋中(圖2);

(3)向培養(yǎng)皿中塑料蓋旁的兩邊分別滴入1滴高錳酸鉀溶液和1滴溴水(圖3)。

(4)最后向塑料蓋中滴入4～5滴硫酸銅溶液,并立即蓋上大培養(yǎng)皿,注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(圖4)。

圖1

圖2

圖3

圖4

3.實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)

(1)實(shí)驗(yàn)微型化,降低了實(shí)驗(yàn)成本。實(shí)驗(yàn)儀器簡單常見,且不易造成損壞,而實(shí)驗(yàn)藥品的用量極少,大大降低了實(shí)驗(yàn)成本。

(2)操作簡單,節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間。如果按照書本上的要求做,完成乙炔的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的全過程一般需要十分鐘左右,而根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)只需二三分鐘。

(3)實(shí)驗(yàn)效果好。滴加硫酸銅溶液后,首先看到滴加位置的棉花變黑,那是電石和水反應(yīng)生成乙炔氣體,同時(shí)產(chǎn)生的H2S、PH3氣體被硫酸銅溶液吸收生成黑色物質(zhì),隨后很快可見溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色。

(4)最大限度的實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化。主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是產(chǎn)生的有毒氣體被硫酸銅溶液吸收了,二是電石、溴水、酸性高錳酸鉀溶液的用量極少,避免了實(shí)驗(yàn)廢液造成污染。

［1]李旻.乙烯的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的微型化堯綠色化［J].中學(xué)化學(xué)，2009，（8）：20

［2]齊琳.乙炔制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合設(shè)計(jì)［J].中學(xué)化學(xué)，2009，（1）：22

1008-0546（2011）03-0077-01

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.03.038