1、浓硫酸与蔗糖反应实验设计的改进刘晓芬(鄞州区城南中学 浙江宁波 315191)【摘要】 浓硫酸与蔗糖的反应实验验证了浓硫酸的脱水性和强氧化性,该实验由于污染环境,而往往被作为演示实验,或者以播放视频代替,不能给学生直观的印象,更谈不上能力的培养,而且蔗糖和浓硫酸脱水碳化过程太慢,产生的热量少,不能使碳和浓硫酸继续反应,导致实验失败,以上不得不引起我们的重视。【关键词】 实验改进 浓硫酸 蔗糖本实验是苏教版必修一浓硫酸性质的一个实验,继学生掌握了二氧化硫性质后所设计的,主要体现浓硫酸的脱水性以及强氧化性。教材描述为:取 2g 蔗糖放入大试管中,加入 2-3 滴水,再加入约3ml 浓硫酸,迅速搅拌
2、,然后塞上带玻璃导管的橡皮塞,将玻璃导管的另一端插入盛有品红溶液的试管中,观察实验现象。操作较简单,是高中化学常见实验,但是存在以下问题:1、品红溶液褪色时间较长; 2、反应产生的二氧化硫等排放到空气中,污染室内环境,影响师生健康,不利于培养学生的环保意识; 3、在温度比较低的季节, “黑面包”发不出来; 4、反应后的试管较难清洗。为了解决这些问题,并进一步增强实验的趣味性,笔者对该实验进行认真的研究和改进,现介绍如下。1、实验原理 浓硫酸的脱水性,其化学方程式:C 12H22O11 浓硫酸 12C+11H 2O 浓硫酸的强氧化性,其中生成的 SO2气体使沾有高锰酸钾的纸头褪色,有关的化学方程
3、式为: C+2H2SO4(浓)= CO 2 +SO2 +2H2O2KMnO4+5SO2+2H2O = 2MnSO4 +K2SO4 +2H2SO4 NaOH 吸收反应放出的 CO2和有毒气体 SO2,有关的化学方程式为:2NaOH +CO2 = Na2CO3 + H2O2NaOH +SO2 = Na2SO3 + H2O二、实验仪器及试剂带有瓶盖的小牛奶瓶、沾有高锰酸钾的纸头、铁丝、玻璃棒、脱脂棉浓硫酸、蔗糖、蒸馏水、浓氢氧化钠溶液三、实验装置图四、实验操作1、仪器的制作:在牛奶瓶盖上打两个孔,正好插入玻璃棒和细铁丝,细铁丝上挂上沾有高锰酸钾的纸头;2、将小牛奶瓶放到热水浴中片刻(视情形而定,若室
4、温较高,则不需要此步) ,取蔗糖 4g 放入牛奶瓶,滴加 3 滴水,量取 5ml 浓硫酸倒入牛奶瓶,将浸有浓氢氧化钠的脱脂棉放在牛奶瓶盖的孔隙处,用玻璃棒搅拌;3、即可观察到蔗糖由白色逐渐变为褐色继而变为黑色,产生大量的白雾,同时看到疏松多孔的“黑面包”发出,沾有高锰酸钾的纸头褪色。五、改进实验的优点1、将试管改成小牛奶瓶,解决试管难清洗的问题,进而达到废物利用的效果,节约资源。而且能让学生感受到生活中处处有化学,只要肯发现,随时随地都可以学习;2、用浸有氢氧化钠溶液的脱脂棉放在瓶盖的缝隙处,吸收多余的二氧化硫,解决环境污染的问题,有效地培养学生的环保意识和绿色化学的概念;3、将品红溶液改成沾有高锰酸钾的试纸,褪色时间短,现象明显;4、水浴加热,保证“黑面包”发出;5、本实验不仅适用于教师演示实验,更适合学生分组实验,安全系数高,现象明显,操作简单,激发学生的实验兴趣和探诱学生的好奇心,培养学生动手实验的能力,同时增加实验的互动性、趣味性,培养学生的实验探究意识、创新意识和人为情操,这也正是情感价值的体现。参考文献1 王祖浩,普通高中课程标准实验教科书.化学 1(必修) ,江苏教育出版社,2014,912 金哲,申玉,金仁实. 浓硫酸的脱水实验改进.教学仪器与实验,2009,(2) ,17