1、浙江省高中化学乙醇脱水实验的探讨浙江省高中化学教材中有关乙醇脱水实验装置如下:教材提示可以用浓硫酸、五氧化二磷、氧化铝作催化剂,把下图中的水改为氢氧化钠溶液,然后在收集好气体以后,把气体通入酸性高锰酸钾溶液中。【解读】教材的意思就是乙醇脱水的形式不只是分子内脱水,也可以进行分子间脱水,因此该实验装置中未使用温度计。由于乙醇和浓硫酸混合可能是乙醇碳化继而反应得到二氧化碳和二氧化硫,因此加装了含有氢氧化钠溶液的洗气装置,最后用酸性高锰酸钾溶液检验产物的性质。 【质疑】一原教材装置如下图:比较:原教材对反应条件的控制更为精确,但没有处理对实验产生的影响。二、思考的问题如下:1新教材中,未使用温度计,
2、意思是为学生提高一个探究的空间,教师必须加以引导。2石棉绒的作用在用浓硫酸作催化剂时没有意义,在用五氧化二磷或者氧化铝作催化剂时,可以看作是催化剂的载体。3当使用五氧化二磷作催化剂时,洗气装置没有必要使用氢氧化钠溶液,因为没有干扰物质得到。4把原教材中的浓硫酸换为五氧化二磷的意思是很明显的,显然是为了避免浓硫酸的强氧化性,避免产生不必要的副反应。5查有关资料表明:氧化铝在该实验装置中可能是无法使用的,因为氧化铝的催化作用和浓硫酸、五氧化二磷的原理有很大不同。后两者主要利用了它们的脱水性和吸水性原理。而氧化铝的催化作用因为在乙醇气相中进行,应该是接触表面化学的问题,其装置应该和硫酸工业接触室装置
3、类似,是在乙醇为气体的时候,接触来氧化铝而发生脱水反应。6关于如何控制温度的问题,教材显然没有说明,需要处理教材时候做一定修改或者是探究,笔者以为,采用原教材当然是一种方法,也是很好的方法,只是老教材中温度的升高必然要经过 140的过程,因为也就必然产生乙醚。注:2CH 3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O【140,浓硫酸】7水浴加热显然是一种思考的方向,但问题无法达到 170,这样就创造了一个思考空间了油浴即可,显然需要沸点高于 170的液体,譬如,菜油的沸点大约为 300,可以作为加热的介质,但安全性要思考的问题,那是后话。8、油浴和直接加热温度计的位置显然不一样,也可以作为教学的亮点。9、洗气装置中使用水可能还有一个作用就是吸收挥发出来的乙醇,因为乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色。10、产物用溴水来进行性质实验也是可以考虑的。11、石棉属于硅酸盐类矿物,化学成份是 Mg6Si4O10OH8,含有氧化镁、铝、钾、铁、硅等成分。因此从理论上看石棉绒可以作为乙醇脱水制取乙烯的催化剂,那么它在实际操作中能否有良好的催化效果?与浓硫酸、五氧化二磷在实验室中的催化效果有什么不同?【学习和教学建议】1不要拘泥教材,大胆使用原教材的实验装置2各种问题由浅入深滴加以探讨。3用平衡的思想来讨论催化剂选择问题。4就该问题可以用两个课时来完成。