微课程《银镜反应》实验探究教学设计

作者:佚名 资料来源:网络 点击数: 更新日期:2018/8/18

微课程《银镜反应》实验探究教学设计

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微课程《银镜反应》实验探究教学设计

一、实验目的
1.  了解检验醛基的实验方法。
2.探索生成光亮银镜的实验条件。
3.探讨银镜反应实验原理的教学方法。
二、实验原理
乙醛的反应方程式 CH3CHO+2Ag(NH3)2OH→(水浴)CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
原理是银氨溶液的弱氧化性。本试验可以使用其他有还原性的物质代替乙醛,例如葡萄糖(与乙醛相似,也有醛基)等。甲醛(可看作有两个醛基)的话被氧化成碳酸铵(NH4)2CO3。 
葡萄糖的反应方程式  C6H12O6+2Ag(NH3)2OH----→(水浴加热)C5H11O5COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O  
若要体现出葡萄糖内部的结构以及断键情况: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO+2Ag(NH3)2OH→(水浴加热) CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
银镜反应总反应方程式:2[Ag(NH3)2OH]+R-CHO→R-COONH4+2Ag↓+H2O+3NH3 {因为氨气极易溶于水,所以不标气体逸出符号“↑”} (甲醛除外 甲醛与银氨溶液反应方程 HCHO + 4[Ag(NH3)2]OH = (NH4)2CO3 + 4Ag↓+ 6NH3 +2H2O{因为氨气极易溶于水,所以不标气体逸出符号“↑”})
实验条件:碱性条件下,水浴加热。
三、实验器材
试管,酒精灯,烧杯,石棉网,三角架,胶头滴管,葡萄糖溶液,氨水,硝酸银溶液。
四、实验步骤:
在洁净的试管里加入1mL2%的硝酸银溶液,再加入氢氧化钠水溶液,然后一边振荡试管,可以看到白色沉淀。再一边逐滴滴入2%的稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止(这时得到的溶液叫银氨溶液).
乙醛的银镜反应:再滴入3滴乙醛,振荡后把试管放在热水中温热。不久可以看到,试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。(在此过程中,不要晃动试管,否则只会看到黑色沉淀而无银镜。)
这个反应里,硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有氢氧化二氨合银,这是一种弱氧化剂,它能把乙醛氧化成乙酸(即-CHO被氧化成-COOH),乙酸又与生成的氨气反应生成乙酸铵,而银离子被还原成金属银。从葡萄糖的角度来说,葡萄糖中有醛基,具有还原性,把硝酸银里的银离子还原成金属银
 清洗方法:
实验前:使用热的氢氧化钠溶液清洗试管,再用蒸馏水清洗
实验后:可以用硝酸来清洗试管内的银镜,硝酸可以氧化银,生成硝酸银,一氧化氮和水。过氧化氢和硝酸一样,也能清洗试管上的银镜,并且清洗效果和硝酸不相上下,但素有 “绿色氧化剂”之称的过氧化氢在清洗时不会放出污染环境的二氧化氮气体,价格也比硝酸便宜。所以,用过氧化氢清洗银镜,不但环保,而且还省钱。
 注意事项:
    1.试管要洁净(这是实验成败的关键之一)。否则,只得到黑色疏松的银沉淀,没有银镜产生或产生的银镜不光亮。试管不洁净会附在其他颗粒上,银粉很小,光线的反射不密集,看上去就像黑的而不是银色的。
  2.溶液混合后,振荡要充分(这是实验成败的关键之二)。加入最后一种溶液时,振荡要快,否则会出现黑斑或产生银镜不均匀。
  3.加入的氨水要适量(这是实验成败的关键之三)。氨水的浓度不能太大,滴加氨水的速度一定要缓慢(逐滴),否则氨水容易过量。氨水过量会降低试剂的灵敏度,且容易生成爆炸性物质(AgONC)呈现白色乳液。氨水的浓度以2%为宜。如果溶液中加入过量氨水,增大了产物NH3的浓度,会使该电离平衡向逆反应方向移动,抑制了[Ag(NH3)2]+的电离,使溶液中Ag+浓度相应减小。
  4.加碱可使乙醛与银氨溶液在常温下发生反应,但如果滴加氢氧化钠过量,反应速率太快,产生的银镜会发黑。
  5.银氨溶液只能临时配制,不能久置。因为银氨溶液久置后,将变成叠氮化银(AgN3)沉淀,它受振动时很容易分解而发生猛烈爆炸。所以,实验完毕应立即将试管内的废液倾去,用稀硝酸溶解管壁上的银镜,然后用水将试管冲洗干净。
  6.乙醛的浓度大,反应速率快,析出银镜快,但容易出现黑斑,加快振荡速度可以避免出现黑斑。甲溶液中乙醇起到降低乙醛浓度的作用,使得反应速率适中,容易控制。有乙醇存在时,产生的银镜均匀、光亮。
   7. 做银镜反应的试管一定要洁净,去油污的方法,可在试管里先加少量的氢氧化钠溶液煮沸,去碱液,再用清水、蒸馏水冲洗干净。
    8. 加热必须在水浴中进行,不可用灯焰直接加热,否则也可能产生易爆炸的雷酸银。在水浴加热过程中,振荡试管,搅拌溶液,或水浴温度过高,都难以得到光亮的银镜,而只能得到黑色的粉状银沉淀
    9.反应混合液不可久置,应及时处理,防止产生雷酸银而发生危险。
   10.做银镜反应实验时醛不能过量。因为做此实验的目的是要说明醛基的性质的,其明显现象是产生光亮的银镜(结果是要得到光亮的银镜)。如果乙醛过量或浓度过大会使反应太快,从而得不到光亮的银镜或者得到的是有许多黑斑的银镜,而达不到预期的目的。

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