乙醇催化氧化实验的改进方案

乙醇催化氧化实验产物检验探究

发表时间：2020-10-20T15:08:09.440Z 来源：《教学与研究》2020年10月上 作者： 岳峰涛

[导读] 乙醇催化氧化实验改进对目标产物乙醛和水的检验使实验更有信度

新疆乌鲁木齐市第四中学 岳峰涛 830000

内容摘要：乙醇催化氧化实验改进对目标产物乙醛和水的检验使实验更有信度，让实验更有说服力，通过此实验可以让学生在有机物的学

习中抓住“结构决定性质”这一普遍规律，学会以点带面的学习方法；同时对实验的步步改进过程中，培养学生“不达目的不罢休”的实验创新

精神，培养求实严谨的优良品质。

关键字词：乙醇催化氧化 乙醛检验 水的检验

《生活中两种常见的有机物--乙醇》是人教版高中化学必修2第三章第3节的内容，乙醇在有机物的相互转化中处于核心地位，在有机学习的主干线中起着重要的桥梁作用，乙醇的催化氧化实验是高中学业水平性考试中实验考察的重要实验，但传统实验对于产物乙醛采用

闻气味的方式鉴别，学生对乙醛的气味不熟悉又有乙醇气味干扰，显然这种方法既不实际又不严谨，对于另一产物水根本没有检验环节。

通过对乙醇的催化氧化实验的改进，对反应产物乙醛和水的检验的探究来理解反应原理是本节课的重难点，通过此实验可以让学生在有机

物的学习中抓住结构决定性质这一普遍规律，学会以点带面的学习方法；同时对产物检验过程中，培养学生改进实验学习创新精神，培养

求实严谨的优良品质。

在教学过程中，由学生先根据教材做实验，产生质疑，引发学生思考：你能分辨出乙醇和乙醛的气味吗？能否看到生成的水？

有些同学对气味不敏感说明：产物通过气味判断可信度较低，且实验中看不到水的生成。用上述问题激发学生兴趣，促使学生自主探究产物的验证。

在前面的学习中，学生已经了解到乙醇的催化氧化反应的产物是乙醛和水，知道无水硫酸铜遇到水后会由白色变为蓝色这一性质可以用来检验水。也通过资料了解到新制氢氧化铜中滴加乙醛，加热后由蓝色变为砖红色，可以用来检验乙醛，而且此实验必须在碱性条件下

乙醇催化氧化实验存在的安全问题

一、引言

• 乙醇催化氧化是一种常见的化学实验，旨在探究乙醇在催化剂存在下的氧化反应机制。

• 然而，该实验存在一些潜在的安全问题，包括化学品的储存与处理、实验前的安全准备、实验中的操作安全等方面。

• 本文将全面、详细、完整地探讨乙醇催化氧化实验存在的安全问题，并提供相关的安全措施和建议。

二、乙醇催化氧化实验的安全问题

1. 化学品的储存与处理

• 乙醇是易燃易爆的化学品，应妥善储存，并采取相应的措施防止发生火灾、爆炸等危险。

• 切忌与氧化剂、酸、碱等不相容物质混存，以免发生剧烈反应，产生有害气体或酒精蒸气爆炸。

• 使用乙醇时应戴上防护手套、护目镜等个人防护装备，避免直接接触皮肤和眼睛，防止中毒和化学灼伤。

2. 实验前的安全准备

• 实验前应对催化剂和其他试剂进行检查，确保其质量合格，并遵循实验室安全操作规程。

• 如果实验涉及有毒气体的生成，应在通风良好的实验室或操作台上进行，并配备相应的通风设备，以确保实验人员的健康安全。

3. 实验中的操作安全

• 在催化剂的选择上，要考虑催化效果和安全性，避免选用对人体有害或对环境有污染的催化剂。

• 操作过程中应注意控制温度和反应速率，避免出现异常反应导致实验装置损坏或发生危险事故。

• 当实验出现意外情况，如泄漏、喷溅、燃烧等，应立即采取相应的应急措施，使用适当的灭火方法或物质进行处理。 三、乙醇催化氧化实验的安全措施和建议

1. 储存和处理乙醇

• 将乙醇储存在防火柜或贮存柜中，远离火源和氧化剂，防止发生火灾或爆炸事故。

• 使用乙醇时要注意保持操作台面干燥，避免乙醇与水接触产生热量和蒸气压增加，导致喷溅或波及性反应。

2. 实验前的安全准备

• 提前检查实验室设备和仪器，确保其完好并符合安全要求，如通风设备、灭火器等。

• 告知实验人员相关安全知识，培训他们正确使用个人防护装备和应急设备，提高应对突发状况的能力。

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乙醇催化氧化实验的反思与创新设计

作者：胡明盛 周小红 邱 健 田祥林

来源：《化学教学》2010年第12期

文章编号：1005-6629(2010)12-0011-02

中图分类号：G633.8

文献标识码：C

1问题的提出

现行高二化学教材设计的“加热铜丝插入”实验，铜丝的红一黑一红颜色变化鲜明，装置简单，操作简约，铜丝可以多次重复实验，但难于检验乙醇氧化产物而降低了实验的价值。事实上，学生闻试管中液体产生的气味既不明显，并有相当多学生将乙醇的气味与乙醛的气味混淆而难于分辨，如做银镜反应等，则因乙醛含量太少而现象不佳。

鉴于此，对教学中乙醇在Cu(或Ag)催化下氧化为乙醛的实验是许多从教者长期研究的重要实验，由刘正贤主编的《中学化学实验大全》就提供了多个范例。从近阶段许多杂志发表的文章看，许多实验者都设计在装入铜片的试管中加热氧气和乙醇蒸气来弥补教材实验难于检验产物等不足。华东师范大学蔡晶、陈磊磊分析了一些乙醇在铜催化下与氧气反应生成乙醛的实验中氧气和乙醇来源的情况，并利用气等从空气中获取氧气和利用棉花团蘸取无水乙醇获取乙醇蒸气。但这样一些改进思路，仍然存在装置、操作复杂化；反应不易控制，不能提供充足乙醇蒸气使反应持续进行等某些缺陷。一些实验甚至将作为催化剂的单质铜直接改为CuO，使用希夫试纸检验产物乙醛，但这又无法对教材中Cu(或Ag)的催化作用作出合理说明，同时超越了学生的知识基础和认识水平。

我们认为，高中学生已经知道酒精灯火焰就是乙醇的燃烧，焰心是乙醇的蒸气，空气中约1／5体积是氧气等知识。如果能巧妙地通过获取酒精灯焰心乙醇蒸气和空气中的氧气完成这一实验，这既能很好地帮助学生理解反应原理，又能有效发展学生的创新思维。对此，我们设计了一个装置简单，操作简便的“酒精灯焰心蒸气进行乙醇催化氧化”的实验，达到了较为理想的效果。

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乙醇催化氧化改进实验的再探究

作者：周盛

来源：《化学教学》2017年第03期

摘要：为完善教材中乙醇催化氧化的实验方法，在对一种改进方法实践的基础上，探究了实验中无水CuSO4的制备、催化剂铜丝的选择、乙醇与无水CuSO4的最佳加入量等问题。同时为了优化实验，对其冷凝方式和加热仪器也进行了改进。

关键词：乙醇催化氧化；无水CuSO4制备；冷凝方式；加热仪器；实验探究

文章编号：1005–6629（2017）3–0077–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

乙醇的催化氧化反应是人教版必修二第三章第三节“生活中两种常见的有机物”中的重要内容[1]。为了让学生在学习这一部分内容时，能对反应现象和产物有更直观的观察和认知，在进行这部分内容的教学设计之初，笔者就查阅了大量有关该实验的文章，了解了很多乙醇催化氧化的实验方法。其中一篇在《化学教学》2014年第10期上发表的“乙醇催化氧化反应实验的再改进”的文章[2]引人关注，该文主要围绕以下三点对教材实验进行了改进：（1）使用无水CuSO4，利用白色无水CuSO4遇水变蓝的特性，说明反应有水生成。（2）减少乙醇用量，利用炽热铜丝接触少量乙醇产生的乙醇蒸气在铜丝表面发生反应，使产生的刺激性气味更加明显。（3）使用橡皮塞塞住试管，减少了生成物逸出[3]。文中装置如图1所示。

认真阅读分析后认为：上述的实验改进方法很好，若将其运用到实际教学中，将能有效地完善教材中演示实验方法的不足。 龙源期刊网

在这一动机的驱动下，对该文所提的实验方法进行了实践。按照文章中所描述的实验过程，为了能达到该实验的最佳效果，进行了反复多次实验。经历了不断地遇到问题、探究问题、解决问题及实验的优化改进等过程后，更加深了对该实验的理解，现将实验过程中出现的问题及一些具体做法描述如下。