乙烯的实验室制法探究-实验室制乙烯.docx

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1、乙烯的实验室制法探究_实验室制乙烯乙烯的实验室制法探究_实验室制乙烯 摘 要：乙烯的实验室制法是中学化学中的一个重要实验，从探究式学习的角度，用对照实验分析并解决了乙醇和浓硫酸的最佳体积配比为13，反应温度控制在160180为宜等问题。并以此为例阐述了探究式学习过程中的基本思路与实施方法。 关键词：条件探究优化 乙烯的实验室制法 生石灰 装置改进 实验室一般是在加热条件下，用浓硫酸使乙醇脱水制取乙烯。其中浓硫酸起脱水剂和催化剂作用。在约140时，乙醇脱水生成乙醚C2H5O C2H5 ；在约170时，生成乙烯。 这是在有机化学反应中，反应物相同，反应条件不同而生成物不同的典型例子之一。检查装置气

2、密性后，先在烧瓶中加入10毫升乙醇，然后分批缓缓加入浓硫酸共约30毫升。在乙醇中加入浓硫酸时，由于发生化学作用而放出大量热，要冷却后再继续加浓硫酸，防止乙醇大量气化。再向烧瓶里加入几片碎瓷片。为了控制混合液受热温度在170左右，须把温度计的水银球进入混合液中。加热时，要使混合液的温度迅速越过140温度区，这样，可以减少副产物乙醚的生成。混合液的温度达到170时，即有乙烯产生。乙烯难熔于水，应该用排水法收集。按教材要求该实验中加热混合液到做完性质演示实验，一般需要十至二十分钟左右时间。且点火燃烧时，实验现象不理想。我经多次查资料、实验后，将该实验作如下探究优化，获得很好的效果，先介绍如下： 一、

3、从反应原理考虑反应条件优化 乙烯气体的制备原理： CH3CH2- + 24 (浓)22（硫酸氢乙酯）+H2O（1） 222+24 （170） （2） 根据反应（1），为了有利于硫酸氢乙酯的生成，将乙醇和浓硫酸的混合液加热到80至90左右后，投入生石灰（以小颗粒好）。加入生石灰、乙醇、浓硫酸的，量分别为：5克、10ml、20ml为宜。 加生石灰有以下四个作用： 1、有利于硫酸氢乙酯的生成： 反应（1）为可逆反应，加入生石灰吸收生成物中的水有利于向生成硫酸氢乙酯的方向进行。虽然生石灰也与反应物中的浓硫酸反应，但是反应很慢且量少。故在反应体系中生石灰与水反应（吸水）起主导作用。 2、使反应体体系温度

4、迅速升高： 当生石灰加入后，CaO与反应体系中原有的水和生成的水迅速反应，放出大量的热，使整个反应体系的温度由80至90左右迅速上升到乙烯气体的生成温度170，大大缩短了反应时间。 其反应：CaO+H2O=Ca(OH)2+热量 3、有利于xxxxSO2OH的分解和乙烯的生成： 反应（2）属消去反应，与卤代烃消去卤化氢相似。高温和强碱性试剂CaO与Ca（OH）2的存在，都有利于xxxxSO2OH的分解和CH2=CH2气体的生成。 4、减少了浓硫酸的氧化作用 在反应中加入CaO和生成的Ca(OH)2与体系中的硫酸反应，使硫酸的量相对减少。从而减少了乙烯气体中副产物SO2、CO2、H2O等气体的含量

5、。 二、 装置上的改进：实验室装置如下图 1、在反应装置（由A+C组成）上，将从烧瓶口引出的玻璃导管由细改粗并加长了。一般以内径为1.21.4cm、长约50cm左右为宜。是因乙烯气体气体中混有液态的乙醇、水等，若玻璃管太细，常阻塞管道，使气流不畅，造成乙烯气体点火燃烧时不连续。加粗后就避免了这一现象的发生。加高是乙醇和水等蒸汽更好的冷凝回流，同时使密度较大的气体，如SO2、CO2等不易过去，从而减少了乙烯气体中乙醇、水、SO2、CO2等气体的含量，从而达到好的演示效果。 2、在反应装置（由A+B+C组成）上，要获得较纯净的乙烯，也可以把由烧瓶出来的气体先经过10NaOH溶液洗气除去SO2、CO

6、2等，然后再收集。从而双重达到较好的演示效果。 三、改进后的优点 1、大大节约了时间。改进前，从加热混合液开始计时，到做完性质实验的全过程一般需十至二十分钟左右的时间。改进后，只需三至五分钟时间即可完成上述过程。 2、演示效果好。当加入CaO后，反应体系温度迅速升高，瞬间即达到乙烯气体的生成温度，随即将导管通入酸性高锰酸钾或溴水中，溶液颜色立刻消失；点火燃烧时，产生明亮的火焰，并清楚地看到有黑烟。火焰长，持续时间长。 3、节约了药品。改乙醇与浓硫酸的体积比1：3为1：2，一是降低了成本；二是减少了浓硫酸用量后，既可缩短加热时间，又降低了因硫酸过量而引起的氧化作用。 四、几点注意 1、烧瓶、导气

7、管等仪器，要加入药品之前先检验其气密性，气密性合格的仪器才能使用。2、实验中所用的药品之一浓硫酸，其作用是无水酒精分解的催化剂和脱水剂。为了保证有足够的脱水性，硫酸要98浓硫酸，酒精要用无水酒精。3、烧瓶的耐热性差，直接接触火焰时易炸裂。一但烧瓶炸裂，无水酒精和浓硫酸溢漏的不良后果是十分严重的。因此，烧瓶必须垫石棉网，以防烧瓶炸裂。4、在无水酒精和浓硫酸的混合物中生成乙烯气体的适宜温度是170左右。实验中通过使无水酒精和浓硫酸混合物的温度迅速上升到并稳定于170左右。5、温度计要选择量程在200300之间的为宜。温度计的感温泡要置于反应物的中央位置，因为需要测量的是反应物（混合液）的温度。6、收集乙烯的集气瓶，盖好毛玻璃片后倒放在实验桌上。7、实验结束时，要先将导气管从水中取出，再熄灭酒精灯。反之，会导致水被倒吸。8、实验后，应待烧瓶里的残粥状黑色混合物以及温度计冷却后再清洗。 3