乙炔制取实验的改进

　　摘要：针对饱和食盐水与电石反应制取乙炔气体的实验反应速率比较快且难以控制等不足之处，采用15%的葡萄糖溶液与电石反应，探究实验室制乙炔气体的新方法。结果表明，改进后的实验，反应速率明显降低，可产生持续平稳的乙炔气流，有利于乙炔气的点燃，反应现象明显，实验效果良好。
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　　关键词：乙炔的制取；性质实验；葡萄糖溶液；电石反应；实验改进
　　文章编号：1005?6629（2014）4?0045?02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
　　1 实验在教材中所处的地位和作用
　　乙炔是炔烃的代表物，该实验是人教社新版教材中出现的唯一一个制取有机气体的实验，《有机化学基础》第32页[实验2-1] [1]通过演示乙炔的制取与性质实验，使学生了解制备乙炔气体的反应原理，并且亲身体验乙炔使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色的全过程。通过演示乙炔的制取与性质实验活动，能够培养学生的观察能力和严谨求实的科学态度，激发学生的学习兴趣。
　　2 教材实验的不足之处
　　在教学实践中，许多老师反映按照教材实验进行操作容易出现这样的问题：用饱和食盐水与电石反应速率比较快，实验时间不易控制，很难得到平稳持续的气流；反应时会产生大量的糊状泡沫，不利于观察实验现象；在制取阶段，乙炔气流过快过猛，在性质实验阶段很难在导气管口直接点燃气体等。
　　3 问题解决的探索之路
　　我们学校化学组老师于2003年发现葡萄糖溶液可以代替饱和食盐水成功制取乙炔，并进一步探究乙炔制取实验的改进，下面是我们做的饱和食盐水和葡萄糖溶液分别与电石反应的对比实验：
　　为了探寻最佳实验效果的方法，我们还进行了不同浓度的葡萄糖溶液与电石反应的实验探索。下面是实验探索的典型例子（见图3、图4）。
　　经过大量的实验探索，我们发现：用15%的葡萄糖溶液代替饱和食盐水，可以大大降低电石和水的反应速率，试管内不会产生大量糊状泡沫；加入溶液中的电石能够长时间保持块状，用可控反应的简易装置就能进行实验演示，简易可行；能够得到持续平稳的乙炔气流并且可直接在导气管口末端点燃；整套装置和剩余药品可在几个平行班继续使用，这样既可以节约药品，还能够提高教学效率。
　　4 改进后的实验装置图
　　5 改进后的实验过程
　　（1）连接装置并检查装置的气密性。
　　（2）在试管中加入15%的葡萄糖溶液，将细钢丝包好的电石挂在铁丝上，塞好双孔塞。
　　（3）向洗气瓶中加入硫酸铜溶液，并在试管中加入酸性高锰酸钾溶液。
　　（4）上下移动铁丝，将电石伸入到葡萄糖溶液中。
　　（5）将气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色变化。
　　（6）验纯后点燃乙炔，观察现象。
　　6 实验改进的原理解释
　　为了进一步了解改进实验的反应机理，我们查阅了大量资料，并且向清华大学化学系工学博士丁明玉教授进行理论求助。丁教授在他的实验基础上认为：葡萄糖有多个羟基，与水分子能形成氢键，减少了碳化钙与水羟基接触的几率，降低了水羟基与碳化钙反应的活性，因此反应会减缓；葡萄糖溶液在反应中水消耗后其浓度会增大，反应就会变慢很多，可以基本排除葡萄糖与电石的反应。
　　参考文献：
　　[1]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书?有机化学基础（选修5）[M].北京：人民教育出版社，2007：32.