乙炔制取實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

李雙峰+戴慧蓉+劉軍華+丁亞民

摘要：針對(duì)飽和食鹽水與電石反應(yīng)制取乙炔氣體的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速率比較快且難以控制等不足之處，采用15%的葡萄糖溶液與電石反應(yīng)，探究實(shí)驗(yàn)室制乙炔氣體的新方法。結(jié)果表明，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)速率明顯降低，可產(chǎn)生持續(xù)平穩(wěn)的乙炔氣流，有利于乙炔氣的點(diǎn)燃，反應(yīng)現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)效果良好。

關(guān)鍵詞：乙炔的制??；性質(zhì)實(shí)驗(yàn)；葡萄糖溶液；電石反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

文章編號(hào)：1005–6629（2014）4–0045–02 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 實(shí)驗(yàn)在教材中所處的地位和作用

乙炔是炔烴的代表物，該實(shí)驗(yàn)是人教社新版教材中出現(xiàn)的唯一一個(gè)制取有機(jī)氣體的實(shí)驗(yàn)，《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》第32頁(yè)[實(shí)驗(yàn)2-1] [1]通過(guò)演示乙炔的制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解制備乙炔氣體的反應(yīng)原理，并且親身體驗(yàn)乙炔使酸性高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液褪色的全過(guò)程。通過(guò)演示乙炔的制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 教材實(shí)驗(yàn)的不足之處

在教學(xué)實(shí)踐中，許多老師反映按照教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作容易出現(xiàn)這樣的問(wèn)題：用飽和食鹽水與電石反應(yīng)速率比較快，實(shí)驗(yàn)時(shí)間不易控制，很難得到平穩(wěn)持續(xù)的氣流；反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的糊狀泡沫，不利于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；在制取階段，乙炔氣流過(guò)快過(guò)猛，在性質(zhì)實(shí)驗(yàn)階段很難在導(dǎo)氣管口直接點(diǎn)燃?xì)怏w等。

3 問(wèn)題解決的探索之路

我們學(xué)?；瘜W(xué)組老師于2003年發(fā)現(xiàn)葡萄糖溶液可以代替飽和食鹽水成功制取乙炔，并進(jìn)一步探究乙炔制取實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，下面是我們做的飽和食鹽水和葡萄糖溶液分別與電石反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)：

為了探尋最佳實(shí)驗(yàn)效果的方法，我們還進(jìn)行了不同濃度的葡萄糖溶液與電石反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探索。下面是實(shí)驗(yàn)探索的典型例子（見圖3、圖4）。

經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)探索，我們發(fā)現(xiàn)：用15%的葡萄糖溶液代替飽和食鹽水，可以大大降低電石和水的反應(yīng)速率，試管內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生大量糊狀泡沫；加入溶液中的電石能夠長(zhǎng)時(shí)間保持塊狀，用可控反應(yīng)的簡(jiǎn)易裝置就能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，簡(jiǎn)易可行；能夠得到持續(xù)平穩(wěn)的乙炔氣流并且可直接在導(dǎo)氣管口末端點(diǎn)燃；整套裝置和剩余藥品可在幾個(gè)平行班繼續(xù)使用，這樣既可以節(jié)約藥品，還能夠提高教學(xué)效率。

4 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置圖

5 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)過(guò)程

（1）連接裝置并檢查裝置的氣密性。

（2）在試管中加入15%的葡萄糖溶液，將細(xì)鋼絲包好的電石掛在鐵絲上，塞好雙孔塞。

（3）向洗氣瓶中加入硫酸銅溶液，并在試管中加入酸性高錳酸鉀溶液。

（4）上下移動(dòng)鐵絲，將電石伸入到葡萄糖溶液中。

（5）將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液，觀察溶液顏色變化。

（6）驗(yàn)純后點(diǎn)燃乙炔，觀察現(xiàn)象。

6 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的原理解釋

為了進(jìn)一步了解改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)機(jī)理，我們查閱了大量資料，并且向清華大學(xué)化學(xué)系工學(xué)博士丁明玉教授進(jìn)行理論求助。丁教授在他的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上認(rèn)為：葡萄糖有多個(gè)羥基，與水分子能形成氫鍵，減少了碳化鈣與水羥基接觸的幾率，降低了水羥基與碳化鈣反應(yīng)的活性，因此反應(yīng)會(huì)減緩；葡萄糖溶液在反應(yīng)中水消耗后其濃度會(huì)增大，反應(yīng)就會(huì)變慢很多，可以基本排除葡萄糖與電石的反應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選修5）[M].北京：人民教育出版社，2007：32.