乙醇催化氧化實(shí)驗(yàn)的再改進(jìn)

李周平

摘 要：對(duì)乙醇催化氧化實(shí)驗(yàn)的再改進(jìn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作簡單易行，節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品，濾紙覆蓋在紅熱的銅片表面，能與銅片緊密接觸反應(yīng)充分；揮發(fā)出的乙醇少，對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾較小。使用堿性KMnO4溶液既能直接顯示有乙醛生成，又能減少實(shí)驗(yàn)中乙醛對(duì)環(huán)境的污染，而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰，濾紙接觸銅片的區(qū)域和沒有接觸銅片的區(qū)域?qū)Ρ让黠@。

關(guān)鍵詞：催化氧化；氧化反應(yīng)；揮發(fā)性；還原

乙醇的催化氧化是高中有機(jī)化學(xué)中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，人教版、魯科版和蘇教版教材中對(duì)乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)的做法是：向試管中加入2～3 mL無水乙醇，取一根光潔的銅絲繞成螺旋狀，放在酒精燈外焰上加熱，然后將銅絲燒熱，迅速插入無水乙醇中，反復(fù)幾次，觀察并感受銅絲顏色和乙醇?xì)馕兜淖兓痆1]。把銅絲伸入到乙醇中，反應(yīng)體系中的溫度降低，生成的乙醛溶解在乙醇之中，乙醇也容易揮發(fā)，操作的次數(shù)越多，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越不明顯，生成的乙醛中混有較多的乙醇，刺激性的氣味不明顯，甚至不能聞到刺激性的氣味。同時(shí)該實(shí)驗(yàn)缺少乙醛的檢驗(yàn)和尾氣處理。在《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》《化學(xué)教學(xué)》《化學(xué)教育》三大化學(xué)核心期刊中，有許多教師對(duì)教材中乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)的論文，改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，但是有些改進(jìn)操作復(fù)雜[2]，并且浪費(fèi)的藥品較多。筆者曾在《化學(xué)教育》2009年第11期發(fā)表過一篇關(guān)于乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的文章，效果較好。在長期的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)過程中，由于不同小組對(duì)溫度的控制不同，滴加無水乙醇的快慢不同，導(dǎo)致有些小組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯，甚至有些同學(xué)的實(shí)驗(yàn)使乙醇在銅片的表面燃燒起來。因此在近幾年的教學(xué)中，筆者在不斷地探索更好的改進(jìn)方法，也閱讀了大量有關(guān)乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的文章。經(jīng)過一次次的實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)，在此對(duì)自己在《化學(xué)教育》2009年第11期發(fā)表的《乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)》進(jìn)行再次改進(jìn)，再次改進(jìn)后不但操作簡單，現(xiàn)象明顯，同時(shí)也節(jié)約了藥品，減小了污染，在教學(xué)中收到了更好的效果。

一、原改進(jìn)方案[3]

1.改進(jìn)方法

在三角架上放一銅片，用酒精燈加熱銅片，當(dāng)紅色銅片表面變?yōu)楹谏珪r(shí)繼續(xù)加熱，加熱至銅片變?yōu)榧t熱狀態(tài)，立即撤掉酒精燈。此時(shí)用膠頭滴管在紅熱的銅片上滴加2～3滴無水乙醇，立即聞到刺激性的氣味，銅片由原來的黑色變?yōu)槊髁恋募t色。