乙醇与钠反应实验教学方法的探索与改进_晏胜秀

2019-2020学年高一化学重难点探究（人教版2019必修第二册）重难点11 乙醇、乙酸的性质实验方法探究一、乙醇与钠的反应实验①乙醇与钠反应说明乙醇的结构是，而不是。

②乙醇乙醇羟基上的氢不如水中的氢活泼，乙醇分子中的—OH 键比H 2O 分子中的O—H 键更稳定。

二、乙醇的氧化反应(1)燃烧化学方程式为CH 3CH 2OH+3O 2−−−→点燃2CO 2+3H 2O 。

(2)催化氧化(2)与强氧化剂反应乙醇可被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液氧化，生成乙酸。

交通警察检查司机是否酒后驾车的装置中，含有橙色的酸性重铬酸钾，当其遇到乙醇时橙色变为绿色，由此可以断定司机饮酒超过规定相当标准。

三、乙酸与碳酸酸性强弱的比较实验四、乙酸与乙醇的酯化反应实验酯化反应：酸跟醇作用生成酯和水的反应叫酯化反应。

酯化反应是可逆反应，反应物不能完全转化成生成物。

反应比较慢，一般要加入浓硫酸作催化剂，并加热。

酯化反应的实质是酸脱羟基、醇脱氢(羟基上的)。

乙酸与乙醇的酯化反应归纳如下：羧酸脱去羧基上的羟基，醇脱去羟基上的氢原子：典例剖析例1 某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验，请回答下列问题：(1)请写出铜网处发生反应的化学反应方程式_____________。

若熄灭酒精灯，不断地鼓入空气，反应仍能继续进行，说明该反应是_______反应(填“吸热”或“放热”)。

(2)甲和乙两个“水浴”作用不相同，甲的作用是_____________。

(3)反应进行一段时间后，集气瓶中收集到的气体的主要成分是__________。

(4)若试管a 中收集到的液体用湿润的紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，推测实验中反应还生成了一种有机副产物，该副产物为_______(填结构简式)，要除去该物质，可先在混合液中加入_______(填字母序号)，然后再通过_______(填操作名称)即可除去。

a ．氯化钠溶液b ．苯c ．碳酸氢钠溶液d ．四氯化碳 【答案】(1)2CH 3CH 2OH+O 2−−−→催化剂△2CH 3CHO+2H 2O 放热 (2)使液态乙醇转化为乙醇蒸汽 (3)氮气(或 N 2) (4)CH 3COOH c 蒸馏【解析】(1)铜网处乙醇发生催化氧化的化学方程式为：2CH 3CH 2OH+O 2−−−→催化剂△2CH 3CHO+2H 2O ，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应时一个放热反应，因此，本题正确答案是：2CH 3CH 2OH+O 2−−−→催化剂△2CH 3CHO+2H 2O ；放热。

课本中的演示实验能够让学生看到金属钠与乙醇的反应现象，但是在检测反应产生的氢气时却很难。

这是由于：常温下，金属钠和乙醇的反应比较慢，再加上反应原料的量比较少，因此很难生成稳定且持续的气体流，而向下排气法需要比较长的时间去收集氢气和检验其纯度，所以，即使可以检验纯度，当确定氢气较纯后，也所剩无几，这样在点燃的时候非常难看到持续稳定的火焰，将干燥的小烧杯置于火焰上也不会发现水珠的存在。

正是由于上述存在的种种问题，导致检测氢气产生的成功率比较低，因此，大多数教师不会让学生独立进行此实验。

那么，结合上述种种问题，该如何优化此实验才能让现象比较明显呢？一、优化实验一实验药品及装置：20mL的注射器一个（一次性的）、100mL的烧杯、火柴、镊子、无水乙醇、金属钠（煤油保存）。

操作步骤及现象：（1）将20mL无水乙醇加入到小烧杯中；将注射器活塞取下，并将其内部烘干，拿镊子取一小块金属钠除去表面的煤油，新切一小块装到注射器中；然后装上活塞，慢慢推动，尽可能地将注射器中的空气全部排出。

（2）用上述注射器吸取无水乙醇到20mL的刻度线处（如图1），将注射器悬空在装有乙醇的烧杯上可以发现，反应产生的氢气将注射器中的无水乙醇从针头排到烧杯中，通过刻度的变化可知，金属钠与乙醇的反应速度很慢。

（3）待化学反应完后，把注射器中剩余的液体排入烧杯中，由于开始注射器已将空气全部排除，那么剩余的即为纯净的氢气；这时将注射器倒过来，慢慢推动活塞，并在针头处用火柴点燃，可以发现火焰比较大而且连续（如图2）。

当然，验证氢气点燃的实验还可以如课本中3-2中的实验操作进行，将一个干燥的烧杯置于火焰上方，会发现烧杯中会产生小液滴。

实验优点：首先，优化后的实验装置比较简单，搭建比较方便，而且此实验属于微型实验，因此所用试剂较少且操作方便，便于同时进行多个实验；其次，此优化实验能够比较直观地展现无水乙醇与金属钠的反应本质；最后，本实验对学生思维的开发以及创新意识的培养有很大的帮助，让学生明白，化学实验可以来源于生活，也可以服务于生活。

用微型化实验探究乙醇和金属钠的反应实验动机在化学反应中，有时需要控制反应速率、减小反应副产物等问题。

传统的实验中通常使用较大的试剂和设备，但是这样可能会造成实验成本高、废品多等问题。

为此，我们可以采用微型化实验的方法，即将试剂的用量和反应器的体积减小，以达到节约试剂、减少废品的目的。

本实验的主要目的是通过微型化实验探究乙醇和金属钠的反应。

实验原理乙醇和金属钠的反应属于还原反应，生成的产物为氢气和乙氧基钠。

反应方程式如下：2C2H5OH + 2Na → 2C2H5O-Na+ + H2在反应前，需要将金属钠进行处理，以去除表面的氧化层，从而确保反应能够顺利进行。

此外，在反应过程中，需要将实验器皿密闭，避免氢气的泄漏。

实验步骤实验器材和试剂•乙醇（C2H5OH）•金属钠（Na）•长石玻璃小瓶（容积约为5毫升）•实验室漏斗•塑料软管•橡皮塞•瓶塞•反应器•盐酸•氢氧化钠实验步骤1.称取0.2克的金属钠，用实验室漏斗将其放入长石玻璃小瓶中。

2.将0.5毫升的乙醇用塑料软管加入长石玻璃小瓶中。

3.立即盖上带氧气孔的橡皮塞，并将氧气孔处插入玻璃管。

4.将玻璃管另一端通过转换器连接反应器入口。

5.在反应器的出口处，连接塑料软管并通过瓶塞连接到盐酸溶液中。

6.准备齐全后，向长石玻璃小瓶中注入盐酸，等待反应结束。

7.反应结束后，将生成的氢气通过瓶塞连接的塑料软管移出，通过水封法进行收集。

8.用氢氧化钠溶液中和反应出的乙氧基钠。

实验注意事项•要严格控制反应器内氧气的含量，避免氢气的泄漏。

•在反应前，要处理金属钠的表面氧化层。

•实验中用到的长石玻璃小瓶要选用尽量厚的，以防止玻璃过薄的瓶子爆炸。

实验结果分析在实验中，我们将乙醇和金属钠进行反应，并观察到反应过程中生成了氢气和乙氧基钠。

通过收集和测量氢气的体积，我们可以计算出反应中消耗的氢气的量，从而计算出反应中乙醇和金属钠的摩尔比例。

此外，我们也可以通过观察反应过程中气体的产生速率，对反应速率进行分析并探究反应机理。

成分的认识。
关键词:乙醇与钠反应；气体产物；实验探究；教学过程
文章编号：1008-0546(2014)07-0065-02
中图分类号：G633.8
文献标识码：B
doi:10.3969 / j.issn.1008-0546.2014.07.024
一、教学分析
更难电离。
九年级沪教版教材中，从燃料对环境的影响角度初
化学是一门以实验为基础的科学，精心巧妙的设 计好实验，可以调动学生求学的积极性，激发其兴趣， 从而可以有效的解决学习中所遇到的一些困惑。 心理 学表明，当学生对学习对象有兴趣时，大脑中有关学 习神经的细胞处于高度兴奋状态，而无关的则处于抑 制状态。 因此，首先要培养起学生的学习兴趣，这是学 好化学的基础。 而适当增加一些趣味实验或在一些适 宜的联欢活动中做一些魔术小实验，都可以激发学生 学化学的欲望，从而降低学习难度。
在装有 3mL 无水乙醇的试管中 加入 1 粒黄豆大小的金属钠，迅速塞 上带有 5 号针头的橡皮塞，并将产生 的 气体 通入 到 2mL 的 酸性 K2Cr2O7 溶液， 溶液颜色由橙红色变为绿色， 证明乙醇和钠反应由于放热导致氢 气中混有乙醇蒸气。 用试管取 3mL 无水乙醇，先将其放入盛有冰块的 烧杯中 5 分钟，然后将金属钠放入乙醇中，待反应进 行一段时间后(由于一温度较低，反应速度较慢)，点 燃针头尖端的气体。 利用干冷的小烧杯和 蘸有澄清石灰水 (玻璃棒下端端悬有半滴 溶液)的玻璃棒检验燃烧产物(见左上图)。 丙组学生设计方案(主要装置如左图)： 自制乙醇蒸气吸收球： 用细密塑料纱 网或纱布包住无水 CaCl2 制成比食管口稍 大些的吸收球，并在扎口处系一根棉线。 在装有 5mL 无水乙醇的具支试管中 加入 1 粒比黄豆稍大的金属钠， 迅速塞上 吸收球，塞上装有 5 号针头的橡皮塞，反应一段时间 口，点燃生气气体，并用干冷小烧杯和蘸有澄清石灰 水的小烧杯检验产物中只有水生成。