乙醇脫水演示實驗的教學分析

摘 要 新高考對于學生的化學實驗提出了新的要求，但是當前學生學習任務重，課時緊張，因此許多學生為了應付考試都去背實驗，這樣導致學生的實驗動手能力很差。基于此，本文研究了利用乙醇脫水反應微實驗，讓學生在課堂上用最少的時間完成這一實驗，讓學生理解反應原理，鞏固化學知識，這也是新課改要求下的化學實驗教學創新路徑。

關鍵詞 乙醇脫水；演示實驗；教學分析

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2018）32-0233-01

普通高中蘇教版《有機化學基礎》教材中P69乙醇脫水產生乙烯的實驗，和我們以往用濃硫酸做催化劑不同，在這一教學方案中是采用P2O5作催化劑，這不禁讓我們在教學中產生了疑惑。為了解決這一問題，我們引導學生走進實驗室，從新的實驗路徑去進行探索。

一、乙醇脫水采用五氧化二磷制取乙烯演示實驗中存在的問題

按照教材的實驗方法，通過具體的實驗操作我們發現以下這些問題：

1.P2O5在空氣中就發生解潮，很快就變成糊狀，而且具有很強的腐蝕性，不能夠順利的加入試管。

2.乙醇中加入P2O5后會產生大量熱量，導致產生大量的泡沫堵住導管口，在酒精燈加熱的情況下會更加劇烈，不易于操作，且給操作留下安全隱患。

3.酸性的高錳酸鉀溶液逐漸變成棕色以后，就再也沒有發生變化，沒有發生褪色現象，這樣就沒有辦法證明產生的氣體是乙醇、SO2還是乙烯。

4.濃硫酸作催化劑反應脫水實驗存在著用料多，副反應多，產物處理不容易，實驗缺乏安全性等問題。

5.濃硫酸的比例過大很容易將乙醇快速碳化成焦炭，黏著在燒瓶底部和內壁上，給實驗裝置的清洗造成麻煩；實驗中產生大量的SO2氣體，直接排放進入空氣，對環境產生污染，不環保。

二、乙醇脫水演示實驗的改進

實驗如上圖所示，50mL三勁燒瓶先加沸石，裝有4ml濃硫酸與4ml無水乙醇混合物（實驗時現場混合—這樣的混合物溫度比較高有利于反應物溫度迅速升高）分液漏斗。利用電套加熱溫度迅速升高170℃時，產生的氣體依次通入A-安全瓶、B-NaOH溶液、C-品紅溶液、D-酸性KMnO4溶液，當品紅溶液無明顯現象，酸性KMnO4溶液迅速褪色，這就證明此時產生的氣體是乙烯。整個演示實驗既減少實驗用量也減少實驗時間，同時有明顯的實驗效果，驗證了乙醇利用濃硫酸作催化劑脫水產生乙烯的反應。實驗表明這種實驗具有很強的操作性，相對于教材中的實驗裝置氣密性更好，實驗更安全，減少乙醇的揮發，提高乙醇轉化率的同時也提高了實驗的可操作性。實驗結束時，將裝有NaOH溶液分液漏斗打開，再鼓入空氣將多余的SO2氣體，吹入NaOH溶液，乙烯氣體最后點燃，將所有的廢液和廢氣處理，消除污染，提升學生的實驗科學素養和環保意識，在實驗演示教學中具有較高的教學價值。

改進后的乙醇脫水制取乙烯實驗，用濃硫酸作催化劑，與教材中的反應裝置具有更好的氣密性；有利于讓乙烯快速排出進入檢驗裝置，也有利于SO2、CO這些有毒氣體在產生的過程中被完全吸收，不至于氣體泄露造成空氣污染。同時，也在很大程度上減少了乙醇的蒸發，從根本上杜絕了乙醇蒸氣和高錳酸鉀溶液發生反應，這也在很大程度上提高了乙醇的轉化率。而且在新的裝置中我們采用了電熱套恒溫加熱，這種裝置易于控制溫度，并且能使溫度盡快上升。比較于過去的加熱方法能夠節省時間，這樣就有效地縮短了演示實驗所占用的教學時間。

在反應物的用量上也做了改進，原來的這一演示實驗所用的反應濃硫酸與乙醇的體積比是3：1。改進后，我們所采用的反應物料比體積比是1：1，這樣可以消除課本實驗中濃硫酸的比例過大將乙醇快速碳化成焦炭并且產生大量的SO2、CO等氣體，乙醇產率低，黏在燒瓶底部和內壁上，給實驗裝置的清洗造成麻煩。

三、教學反思

通過對這一實驗的研究拓展，帶給我們一些教學啟示，針對學生學習過程中產生的困惑，更能解決學生學習過程中的問題，也更能體現教學實效性。乙醇脫水演示實驗改進之后，教學效果就更加明顯，學習重點也更加突出了。首先，這一實驗可加深學生對消去反應的理解；其次，引導學生對改進后的教學方案做進一步深入的探究。如如何改進實驗裝置、改進實驗物料配比、優化反應條件、利用新技術控制反應過程等，從而幫助學生提高實驗技能及實驗綜合評價能力。

四、結束語

總之，化學學科是一門應用學科，他的理論基礎知識來源于生活實踐。也必將為生活實際服務。這就要求教師要倡導學生在生活中積極拓展學習化學的路徑。同時，教師在教學過程中也 要積極體現以生為本的教學理念。

參考文獻：

[1]李先栓.演示乙醇2種脫水方式的實驗設計和理論探討[J].化學教育，2010（06）：64-65.

[2]王金龍，鞠東勝.五氧化二磷使乙醇脫水的實證探索與反思[J].化學教育，2010（01）：69-71.

作者簡介：王愛金（1976-），溫州大學化學學院，中教一級。