14化学教学2010年，第8期
P20st''崔化乙醇制乙烯实验反应条件的探究
陆燕海‘。王强2
(1．德清高级中学，浙江湖州313200；2．长兴中学，浙江湖州513100)
文章编号：1005--6629(2010)08--0014--03中图分类号：6633．8文献标识码：C
中学化学实验室常用浓硫酸作乙醇制备乙烯实
验的催化荆、脱水剂，但实验过程中存在耗时长、
试剂用量大、乙醇炭化严重、乙烯纯度不高等弊
端。因此，广大的化学教师对该实验做了大量积极
的探索。相关的一些研究论文也时常见诸报端。
全国高中化学新教材苏教版《有机化学基础(选
修)》【11(以下简称教材)中关于乙醇脱水制取乙烯的
实验另辟蹊径地介绍了改用P：0，作催化剂进行实验
的装置图与具体操作。为方便探讨与行文。特将教
材上的原文内容摘抄如下：
【实验】组装如图4—9(见图1)所示装置，在试
管中加入2gP20，并注入4mL95％的乙醇，加
热。观察实验现象。
稀酸性高锰
酸钾溶液
图1乙醇脱水买验装置
经多次反复操作和分析该实验后，笔者最终认
为。教材所提供的实验装置与操作方法还存在一些
问题．很值得我们进一步探讨。
1关于实验的加热方式
若按教材要求使用酒精灯加热试管内的乙醇与
P20，的混合物。由于升温速度快而极容易发生混合
液暴沸，易导致乙醇汽化涌出，不但造成原料上的
浪费，热的乙醇蒸汽还会使稀酸性高锰酸钾溶液褪
色而干扰乙烯检验；此外，酒精灯直接加热，容易
因受热不均匀使得试管内气流不稳定，倒吸现象发
生几率高，影响实验安全。
做过该实验的同行可能大都会有这样一个体
会。用酒精灯加热试管后温度迅速上升，开始有少
许气泡冒出，当加热到80℃左右时即有大量气泡
生成．温度升至90℃以上时反应则已经非常剧烈．
这一点也得到了很多文献资料的支持与认同12卅
并同时认定乙烯在80qC～90qC即已生成。
鉴于教材酒精灯加热的不足及文献的介绍，笔
者不禁思考是否可将本实验改为(沸)水浴加热呢?
实践发现，在用试管将乙醇和P20，混合后即使直接
在沸水浴中加热，试管中乙醇仍易汽化，但洗瓶内
除开始因体系内气体受热膨胀出现气泡外．后来就
根本不再有任何气体产生了．酸性高锰酸钾溶液也
丝毫没有褪色的迹象。因此．我们认为一些文献12131
因反应混合物在80℃～90℃有大量气泡生成就此武
断认为有乙烯生成是不正确的。而若水浴加热温度
太低不足以使乙醇脱水成烯．故本方法不宜采用!
笔者在尝试了多种不同加热方式，综合考虑后
最终选定使用甘油浴加热，效果较好。当甘油被加
热到124℃时。试管中的混合物开始出现少量气
泡；至温度升至145℃以上(不高于170oC，以150
oC～160oc效果最佳)体系中乙烯气体即能持续产
生，并使酸性高锰酸钾溶液迅速褪色。整个实验过
程中，乙烯气流的产生相对比较平缓。重复多次上
述实验也均未发生倒吸。
综上所述。我们认为教材图示中的加热方式是
欠妥当的，应将其修正。但一般所用的(沸)水浴加
热，温度过低，达不到乙烯产生的要求。用甘油浴
加热既安全效果又明显，不失为一种更好的选择1
2关于KOH溶液的作用
众所周知，P20“P40。。的简式)固体有很强的吸
水性和脱水性。实验表明，当乙醇注入到盛有P：0，
的试管中时立即能听到剧烈的“吱吱”声响并伴随
有大量的白雾产生。很多人认为，该白雾属酸雾．
由于“五氧化二磷及反应产生的杂质都具有酸性．
万方数据
2010年。第8期实验与创新思维15
因此．需要选用KOH溶液洗气以消除杂质对检验
乙烯时的影响”【3J；另外。KOH溶液也可以冷却吸收
因汽化逸出的热乙醇蒸汽。
教材可能也主要是基于上述几点的考虑而在本
实验中选用了KOH溶液的洗气装置。但仔细分析
研究后我们不禁疑惑，乙醇注入到盛有P：05的试管
中时产生的白雾真的是酸雾吗?P20；催化乙醇脱
水制得的乙烯气体中究竟混有哪些(酸性)杂质?
从图示分析可知．KOH溶液至少在100mL以上，
用量较大．难道杂质必须要用KOH溶液吸收，有
没有其他更好的选择呢?
实验l：在点滴板一凹穴中加一小药匙的P205
固体并在上方放一润湿的pH试纸．滴加几滴无水
乙醇。可以观察到在“吱吱”声响中产生大量白
雾，pH试纸上只出现少数几颗红点其余部分不变
色。说明产生的白雾应为汽化的乙醇而并不会使试
纸变色，但因P20，固体与乙醇接触时过于剧烈会使
少量P：0，粉末飘起并粘附在试纸上而呈现出小红
点。
文献旧记载，P40，o(即P：0，)和乙醇作用，因反
应物相对用量不同，会生成酸性或中性的磷酸酯
等，相关产物颜色、水溶性等性质旧同分别为：①
磷酸单乙酯为淡棕色或无色油状液体，易溶于水，
水溶液略带弱酸性；②磷酸二乙酯为无色油状液
体，沸点203oC，溶于水n，水溶液呈强酸性反应；
(爹磷酸三乙酯为无色微臭液体，易溶于水，沸点
216oC。据此，笔者做了以下实验：
实验2：按图2装置在试管内放物体积比约为4：
1的乙醇与磷酸混合物(乙醇适当过量)，用沸水浴
或甘油浴加热。刚开始洗瓶和小试管有少量气泡冒
出。后不再冒泡，洗瓶中无油状液体出现；原先无
色透明的混合物逐渐分层，下层无色，上层呈淡棕
色油滴状并不断增多．最终试管内的液体全部变为
棕色：而高锰酸钾溶液不褪色，洗瓶中无油滴并加
紫色石蕊不变红。
实验3：实验2试管内反应物改为无水乙醇作实
验对比。酸性高锰酸钾溶液也不褪色。
实验4：按图2装置在试管内放2gP20，与4mL
无水乙醇，采用150oC甘油浴加热。混合物立即沸
腾。并有连续而平缓的气泡生成，约1min后酸性
高锰酸钾溶液红色完全褪去。在洗气瓶中滴加几滴
石蕊溶液不显红．说明几乎无酸性杂质逸出。
可见。加热乙醇和磷酸不会产生乙烯；按实验
4操作时若随乙烯逸出的杂质如乙醇、磷酸酯等的
量很少时，用水洗气的效果就很好，没必要死抠住
一定要用碱溶液。为此，笔者认为。与教材原方式
相比按图2装置甘油浴加热P20。催化乙醇脱水制乙
烯的方法在安全性、试剂用量等方面都有更好的效
果。
酸性高锰
钾溶液
围2改进后的买验装置
3关于乙醇浓度的选择
高中化学实验室常备的乙醇试剂主要有95％
的乙醇、无水乙醇两种，按我们一般认识理解可能
应该乙醇浓度相对大点更有利于P：0，的催化脱水。
而教材中强调本实验使用95％的乙醇到底是有意
为之呢还是无意之作，对此，我们认为有必要进行
深究。
实验5：按图2装置探究P20，在一定前提下乙醇
浓度对乙烯产量的影响。控制试剂用量为P20，2g、
0．01mol·L‘1稀高锰酸钾溶液4mL、不同浓度无水
乙醇和乙醇溶液分别4mL。各实验均采用150℃
甘油浴加热。实验开始后用秒表对稀高锰酸钾溶液
褪色整个过程计时。最终实验结果如表l所示。
表1五氧化二磷与不同浓度乙醇反应的实验对比
序乙醇实验褪色序乙醇实验褪色
号浓度现象时问号浓度现象时间
褪色仍明显。l无水褪色。快41
s485％>3rain较慢
红色变浅不295％褪色，快39
s580％>8rain
明显
390％褪色．较快86B675％不褪色
可见．乙醇浓度越低酸性高锰酸钾溶液褪色时
间越长，当浓度低至80％以下时不能产生乙烯。
根据实验2乙醇与磷酸反应不产生乙烯的实验事实
可推知，乙醇稀溶液不能产生乙烯是因为2gP20，
与乙醇溶液混合时过多的溶剂水已将P20，完全转化
成了酸，没有多余的P如，去促使乙醇脱水成烯。
表l中的实验结果也表明，使用95％的乙醇溶
液或无水乙醇对酸性高锰酸钾溶液褪色时间没有明
万方数据
16化学教学2010年．第8期
显差别。至于无水乙醇为原料对高锰酸钾溶液的褪
色时间不缩短。可能是因为该反应须在有H+存在下
乙醇才能进一步质子化后按E1机理产生乙烯．而
若乙醇中存在少量水可与P20，迅速化合成酸，此过
程放热。有利于H+的生成。
在实验探究过程中我们还发现了另外一个事
实，将等量P20，分别与95％乙醇或无水乙醇反应作
对比酸性高锰酸钾溶液褪色速度无明显差异，但无
水乙醇反应产生的气体总量会更多一些。这一实验
结果与袁加程【2】等论文中的数据相符。实际教学
中。由于我们仅仅需要制得少量的乙烯用于使几毫
升酸性高锰酸钾溶液褪色等。对乙烯生成量多少的
要求很低。因此，无论是选用95％乙醇或是无水
乙醇，都可完全合乎实验教学演示的要求；当然，
我们也应该心知肚明，实验时只要注意控制好乙醇
浓度在90％以上就能获得很好的效果．完全没有
必要“照单抓药”地去死抠乙醇具体浓度不放。
行文至此。我们已完全有理由相信。教材中五
氧化二磷催化乙醇脱水制乙烯实验的操作方法和装
置图是不够理想的。有必要进行改进。综合以上的
分析与实验探究结果，我们认为本实验最佳的反应
条件为：在试管中加入2gP20s并注A4mL无水
乙醇或95％的乙醇，用150℃甘油浴加热(装置如
图2所示)，观察实验现象。
参考文献：
【11王祖浩．普通高中化学课程标准实验教科书．有机化学基础
【M】．南京：江苏赦育出版社，2009：69．
【2】表加袒．P205做脱水剂制备乙烯实验的研究叽．化学教学．2004
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2007(5)：12-14．
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应用的讨论[11．化学教育．2005(5)：61．
【5】项斯芬．严宣中．曹庭礼等．无机化学丛书(无机化学·第四卷)
M】．北京：科学出版社．1995：266．
【6】马世昌．化学物质辞典【M】．陕西科学技术出版社．2002：911-
913．
同http：llwww．chemicMbook．com／PmductChemicalProperties
CB7331426．hun#MSDSA．
豆腐的主要成分与性质实验研究
陈焊1。郑文年2
(1．淮南十中，安徽淮南232052；2．淮南市教研室。安徽淮南232001)
文章编号：1005--6629(2010)08--0016--02中图分类号：G633．8文献标识码：C
1问题的提出
教育部制定的《普通高中化学课程标准》明确
指出：“正确认识科学、技术与社会的相互关系。
能运用所学知识解释生产、生活中的化学现象，解
决与化学有关的一些实际问题。初步树立社会可持
续发展的思想。”
当今．豆腐热已风靡全球，但闻名遐尔、独领
风骚的还是豆腐的故乡——淮南八公山的豆腐。八
公山豆腐以八公山甘甜的古泉水泡制淮河流域的优
质大豆，再结合豆腐发源地周围农民世世代代相传
的精湛制作工艺。使得八公山传统豆腐独具特色、
享誉海外，素有“八公山豆腐甲天下”之美称!但
是，教材中关于豆腐主要成分与性质的化学实验却
很少，当地的学生也是“不识豆腐真面目，只缘身
在八公山”!因而我们近期进行了关于豆腐的实验
研究。我们认为运用中学化学中的有关知识．在教
学中让学生设计一些关于豆腐的实验探究，可以培
养学生的创新精神和实践能力。
2实验方案设计
2．1蛋白质检验
实验原理：豆腐中含有苯环结构单元的蛋白质
遇到浓硝酸变黄色。
实验用品：小试管、酒精灯、火柴、浓硝酸、
豆腐(或豆腐滤渣)
探究方案：在小试管中加入少量豆腐(或滤
渣)，滴入几滴浓硝酸并微热，观察豆腐(或滤渣)
颜色的变化。
探究结果：白色的豆腐滤渣变成黄色，说明豆
腐中含有蛋白质。
2．2钙离子检验
方案一：
实验原理：Ca％C032-=CaC03上
万方数据
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