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酯化反应实验中的异常现象

来源:未知作者:安勃 点击:所属专题: 异常现象 乙酸乙酯
在做酯化反应实验时,由于受到实验者主、客观因素的影响,总会产生一些不定的异常现象。但如果引导学生分析这些异常现象产生的原因和产物,学生不但能获得新的知识、实验操作要点,而且能培养实验操作能力、观察能力和实验能力,培养认真、细致、求实的科学精神。归纳起

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在做酯化反应实验时,由于受到实验者主、客观因素的影响,总会产生一些不定的异常现象。但如果引导学生分析这些异常现象产生的原因和产物,学生不但能获得新的知识、实验操作要点,而且能培养实验操作能力、观察能力和实验能力,培养认真、细致、求实的科学精神。归纳起来,酯化反应实验有下列几种情况:


1. 在乙醇和冰醋酸混和液中加入浓硫酸时,所得混和液变黄或变黑。

产生这种现象的原因是乙醇和冰醋酸被浓硫酸氧化、碳化了。大多数有机物不稳定,易燃烧、易氧化、易分解,这里乙醇被浓硫酸氧化了:C2H5OH + 2H2SO4 =2C + 2SO2 + 5H2O ,醋酸在浓硫酸的作用下成为游离的碳单质:CH3COOH = 2C + 2H2O 。且浓硫酸溶于少量的水中放出大量的热,温度升高,使得乙醇和醋酸更易氧化和碳化。因此,往乙醇和冰醋酸混和液中加入浓硫酸时,一要慢、二要冷却。这样学生在以后的实验操作中会更认真和细致了。


2. 在小试管中滴入紫色石蕊试液时,分为不同颜色层,振荡后有时有沉淀产生向接收产物的小试管的混合液中滴入紫色石蕊试液,开始呈两颜色层:上层呈红色,下层呈蓝色。稍振荡后,呈三颜色层:上层紫色,中间层红色,下层蓝色。充分振荡后,混合液为两颜色层:上层紫色,下层呈蓝色。因为在振荡前,上层是乙酸乙酯、乙醇、乙酸和少量二氧化硫的混合液,使紫色石蕊试液显红色,下层是饱和碳酸钠溶液,使紫色石蕊试液显蓝色;稍微振荡时,乙醇、乙酸和少量二氧化硫溶解在碳酸钠溶液的上层,乙酸乙酯不溶于水在最上层,因此得到紫、红、蓝色的三种颜色层;充分振荡后,乙醇、乙酸和少量二氧化硫与碳酸钠溶液充分混合反应,但还不足以使之反应完,因此下层溶液仍呈蓝色。但当加热的温度太高、时间太长,蒸出的乙酸就多,加上有少量二氧化硫溶于水中,这样在碳酸钠溶液的上层就会有气泡产生,若酸的量不多时,只产生碳酸氢钠,就不会产生气泡。通过这样的引导分析,学生在实验中就会更仔细观察实验现象,从而培养实验的观察能力。


3. 小试管混合液中有白色沉淀。

由于实验中有少量的乙酸不可避免地被蒸出,还有少量SO2气体,它们与大量碳酸钠溶液反应产生碳酸氢钠,碳酸氢钠在水中的溶解度为9.6克(20℃),碳酸钠在水中的溶解度为21.8克(20℃),因此观察到的白色沉淀是碳酸氢钠。若碳酸钠溶液不够饱和,或所取的量不多,或蒸出的乙酸太多,这时HCO3就会转化为CO2和H2O,则不会产生白色沉淀。因此在做酯化反应实验时,能否观察到白色沉淀,与实验者的操作和实验试剂都有关系。引导学生这样分析,培养学生的实验分析能力。


中学化学实验产生的异常现象还有许多,化学实验不怕产生异常现象,而重在实验者去分析产生了什么物质和产生异常现象的原因,以利于完善实验操作,提高实验能力。科学上一些重大的发现就是来源于这些异常现象中,溴的发现就是一例。1826年法国青年波拉德想从海藻中提取碘,他把海藻烧成灰,用热水提取,再往里通氯气,得到紫黑色的固体——晶体碘。然而奇怪的是,在提取后母液的底部,总沉着一层深褐色的有刺鼻气味的液体。查阅了许多资料后对此都得不到解释。于是波拉德对这种液体进行了深入的研究,最后终于证明这液体是人类尚未发现的新元素的单质——溴。因此,教师要告诉学生大胆实验,在实验中仔细观察,看到异常现象认真分析,有必要时重新做实验,在实验中发现问题,解决问题,培养实验操作能力。

(责任编辑:化学自习室)
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