銀鏡反應(yīng)實驗中存在的問題與改進方法

〔關(guān)鍵詞〕 化學(xué)實驗；銀鏡反應(yīng)；問題；改進方法

〔中圖分類號〕 G633.8〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 Ｃ

〔文章編號〕 1004—0463（2011）10（B）—00９3—０１

銀鏡反應(yīng)是一個重要的有機化學(xué)反應(yīng)、一個有趣的實驗、一個很好地將化學(xué)知識和生活、生產(chǎn)緊密結(jié)合的例子，對學(xué)生掌握氧化還原反應(yīng)有很重要的意義。由于銀鏡反應(yīng)實驗的效果很明顯，易于觀察，學(xué)生對實驗的興趣很濃。但是，在中學(xué)化學(xué)教材中，演示實驗存在一些問題，如果加以改進，實驗的效果將會更加明顯。

一、銀鏡反應(yīng)實驗中存在的問題

根據(jù)現(xiàn)行高中化學(xué)教材中可知銀鏡反應(yīng)實驗內(nèi)容如下：在一支潔凈的試管里加入約1.0ml 硝酸銀溶液，逐滴加入2%的稀氨水，邊滴邊振蕩，直到最初生成的沉淀剛好溶解為止(即銀氨溶液) 。然后，沿試管壁滴入3滴乙醛溶液，把試管放入盛有熱水的燒杯里，靜置幾分鐘，觀察現(xiàn)象。這里主要存在以下幾點不妥之處：

1．反應(yīng)方程式表達(dá)不準(zhǔn)確，不利于學(xué)生對實驗過程和反應(yīng)原理的理解。教材中采用下式表達(dá)：

CH3CHO+2Ag(NH3)2OH→

CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

由于該演示實驗的溶液中，生成銀氨溶液后，陰離子NO3-濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于OH-的濃度，應(yīng)該是 [Ag(NH3)2NO3]大量存在，而非教材中所寫的[Ag(NH3)2OH]。由此可以得出，該反應(yīng)過程應(yīng)該表達(dá)為

AgNO3+2NH3·H2O?襒Ag(NH3)2NO3+2H2O

CH3CHO+2Ag(NH3)2OH→

CH3COONH4+2Ag↓+NH3+２NH4NO3

2．在實驗中使用乙醛溶液，考慮到教學(xué)課堂學(xué)生人數(shù)多，無良好通風(fēng)設(shè)備，低濃度的乙醛可引起眼、鼻及上呼吸道刺激癥狀等。為了響應(yīng)綠色化學(xué)課堂的號召，應(yīng)取消乙醛溶液的使用，換成同樣含有醛基的葡萄糖溶液。

3．在課堂教學(xué)中，用傳統(tǒng)方法做銀鏡反應(yīng)實驗，由于該反應(yīng)需要水浴裝置并控溫，裝置復(fù)雜，占用空間較大，所用時間長，實驗成功率較低，不宜達(dá)到便捷的課堂演示實驗?zāi)康摹Ｒ虼耍P者嘗試探索新的演示實驗，本文通過大量實驗對銀鏡反應(yīng)在教學(xué)演示實驗中的可行條件進行了探究。

二、改進實驗的試劑和實驗方法

1．試劑：2cm×2cm 玻璃片，2%的硝酸銀溶液，20%的氫氧化鈉溶液，2%的氨水，4%的葡萄糖溶液。

2．實驗方法：在燒杯中，依次加入3ml 2%的硝酸銀溶液，2ml 20%的氫氧化鈉溶液，再逐滴加入適量2%的氨水，邊滴邊振蕩至剛好澄清為止，制成銀氨溶液，向該銀氨溶液中加4ml 4%的葡萄糖溶液。選一塊2cm×2cm的玻璃片，清洗干凈置于桌面，用燒杯將新制銀氨溶液與葡萄糖溶液按2∶1的體積混合后，迅速倒在玻璃上，調(diào)整玻璃片的傾斜角度，使混合溶液均勻布滿整個玻璃片，注意不要使混合液沿玻璃片外流。靜置3～5 分鐘后，銀鏡反應(yīng)完成，在玻璃片上形成一層光亮的鏡面。將玻璃片傾斜，把多余溶液加入到試管中進行銀鏡反應(yīng)， 試管要用橡膠塞塞緊，并握于手中，不斷快速上下垂直振蕩，觀察整個試管壁均有光亮銀鏡生成。

該方法中通過快速上下振蕩用橡膠塞塞緊的試管，可加快反應(yīng)速度，增加反應(yīng)熵變值，其作用與水浴加熱相同，使得試管整體內(nèi)壁均勻沉積銀鏡。同時由于垂直振蕩可以使得溶液在整個試管中浸潤玻璃壁，在內(nèi)壁上鍍銀，整個試管均涂漬銀。相比而言，傳統(tǒng)的方法采用水浴加熱時保持試管靜置，生成的銀鏡僅能覆蓋溶液浸潤的部分（約為試管高度的1/5），并且需要使用控溫水浴裝置，裝置繁瑣，不適于課堂演示。玻璃片銀鏡反應(yīng)更加直觀地向?qū)W生展示銀鏡的生成。而本文所述實驗現(xiàn)象比傳統(tǒng)教學(xué)演示實驗的現(xiàn)象更為直觀，而且可讓多位學(xué)生參與，效果很好。通過選用葡萄糖溶液替代乙醛溶液進行實驗，還充分說明了含有醛基的有機化合物均具有還原性，能夠進行銀鏡反應(yīng)。

三、銀鏡反應(yīng)實驗成功的關(guān)鍵

1．試管要干凈。新試管可以直接用來做銀鏡反應(yīng)。舊試管要用洗液清洗或經(jīng)下列處理，才能用來做銀鏡反應(yīng)，熱NaOH溶液洗→自來水沖洗→HNO3溶液洗→自來水沖洗→蒸餾水洗。（NaOH溶液和HNO3溶液濃度無嚴(yán)格要求）

2．AgNO3溶液的配制。用NaOH溶液把蒸餾水調(diào)成pH=8左右，再用它來配制濃度在1%～2%范圍內(nèi)的AgNO3溶液（若配成的溶液不夠澄清，也不影響實驗）。

3．氨水的配制用蒸餾水配成2%的氨水。

4．還原劑的處理和配制。乙醛用蒸餾水配成20%的乙醛溶液，再用NaOH溶液把它調(diào)到pH在8～10之間；甲醛直接用37%～40%的甲醛溶液；葡萄糖用蒸餾水配成10%的葡萄糖溶液。

編輯：張昀

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