化學(xué)人教版高中必修2石蠟油分解實驗探究

1、（江蘇省南通第一中學(xué)，江蘇南通226001 )摘要新課程背景下的化學(xué)教材在諸多方面實施了重大改革，其中實驗的創(chuàng)新無疑是此次改革的亮點，人教版化學(xué)必修2第三章第二節(jié)中利用石蠟油分解來制取和探究乙烯等烯炷類氣體性質(zhì)的實驗，與以往制取乙烯的實驗相比更加簡潔、環(huán)保，但在具體實施過程中卻存在實驗很難成功、實驗現(xiàn)象不明顯等不足。以下通過對石蠟油分解實驗的改進，提高實驗的成功率，更具高效性，實驗效果良好。關(guān)鍵詞石蠟油分解實驗創(chuàng)新實驗改進1 問題的提出石蠟油分解實驗是人教版化學(xué)必修2第三章第二節(jié)中用于探究乙烯性質(zhì)的演示實驗（見下圖37）,其原理是利用石蠟油蒸汽遇到灼熱的碎瓷片，分解產(chǎn)生乙烯等氣體，可分別使漠水

2、和酸性高鎰酸鉀等溶液褪色。其目的是通過此實驗使學(xué)生了解到乙烯來自于石油，更重要的是為學(xué)生學(xué)習(xí)乙烯的性質(zhì)建立感性的認(rèn)識。無疑此實驗在學(xué)生學(xué)習(xí)乙烯性質(zhì)的過程中起著舉足輕重的作用，但筆者在操作過程中卻發(fā)現(xiàn)此實驗很難成功：首先，裝置中產(chǎn)生的石蠟油蒸汽量太少，從而導(dǎo)致能分解產(chǎn)生的乙烯等氣體的量根本不足以使漠水和酸性高鎰酸鉀等溶液褪色；其次，實驗過程中的加熱溫度很難達到石蠟油蒸汽的分解溫度；第三由于產(chǎn)生的蒸汽量不穩(wěn)定，在加熱過程中極易產(chǎn)生倒吸等現(xiàn)象。以上原因不僅導(dǎo)致實驗很難成功，甚至使實驗存在一定的危險性，給教師的教學(xué)帶來很大困擾，更使教師陷于兩難的抉擇。筆者針對以上不足，不斷改進，反復(fù)實驗，最終逐一解決

3、了所存在的問題，并且使之更簡潔、安全，便于控制，現(xiàn)象更明顯，同時也更具可操作性。經(jīng)實踐檢驗，此實驗在改進后教學(xué)效果良好，為學(xué)生后續(xù)知識體系的形成奠定了堅實的基礎(chǔ)。2 實驗的探究3 .1將裝置由水平改為垂直如圖37所示，在原裝置中，設(shè)計者是利用酒精燈加熱碎瓷片時所產(chǎn)生的熱量使試管底部的石蠟油變成蒸汽，產(chǎn)生的石蠟油蒸汽通過灼熱的碎瓷片進一步分解得到乙烯等氣體。但在實際操作過程中由于液體石蠟油并非主動受熱，由此產(chǎn)生的蒸汽量很少，所以當(dāng)極少量的石蠟油蒸汽再通過灼熱的碎瓷片時，分解產(chǎn)生的乙烯等氣體將更少，從而導(dǎo)致最終將所產(chǎn)生的氣體依次通入漠水和酸性高鎰酸鉀等溶液中時，很難觀察到溶液顏色的改變。分析上述實

4、驗失敗的原因，筆者認(rèn)為本實驗成功的關(guān)鍵之一：首先就是要能夠產(chǎn)生足夠量的石蠟油蒸汽。而要實現(xiàn)這一目標(biāo)則要做到以下兩點：一是使溫度足以將液體石蠟油變成蒸汽。二是保證足夠量的液體石蠟油與灼熱碎瓷片接觸從而產(chǎn)生足夠量的石蠟油蒸汽。因此筆者想到將裝置由水平改為垂直（如圖38所示），將碎瓷片盛放于具支試管中，加熱至灼熱，然后將液體石蠟油由針筒逐滴推入。改進后的裝置既可以使液體石蠟油與灼熱的碎瓷片直接接觸迅速變成蒸汽，又可通過針筒提供足量的液體石蠟油，同時控制反應(yīng)的進程。當(dāng)然，需要注意的是：由于灼熱碎瓷片的作用不僅要使液體石蠟油變成蒸汽，同時還要使石蠟油蒸汽進一步分解，因此維持碎瓷片的高溫是本實驗的關(guān)鍵，所

5、以碎瓷片的量要稍許多些，而實驗過程中的石蠟油則要分批、逐滴加入，避免一次加入過多液體石蠟油影響碎瓷片的溫度。4 .2將只加熱碎瓷片改為加熱碎瓷片和無水硫酸鋁的混合物根據(jù)相關(guān)資料顯示，碎瓷片作為穩(wěn)定的難熔物質(zhì)，在此實驗中的作用是用以提升溫度，而并非催化劑。碎瓷片的主要成分之一是氧化鋁，為了加快反應(yīng)速度，筆者曾嘗試將氧化鋁固體加入碎瓷片中共同受熱，但由于氧化鋁固體多為粉末狀，受熱過程中有結(jié)塊現(xiàn)象，效果差強人意。資料顯示硫酸鋁可起到同樣效果，但實驗室中的硫酸鋁固體多含有結(jié)晶水，而水分的存在將不利于溫度的提升，因此在使用之前，應(yīng)將硫酸鋁固體進行預(yù)處理，在蒸發(fā)皿中加熱除去水分，同時得到無水硫酸鋁的塊狀固

6、體，與碎瓷片混合使用，效果良好。摘要新課程背景下的化學(xué)教材在諸多方面實施了重大改革，其中實驗的創(chuàng)新無疑是此次改革的亮點，人教版化學(xué)必修2第三章第二節(jié)中利用石蠟油分解來制取和探究乙烯等烯炷類氣體性質(zhì)的實驗，與以往制取乙烯的實驗相比更加簡潔、環(huán)保，但在具體實施過程中卻存在實驗很難成功、實驗現(xiàn)象不明顯等不足。以下通過對石蠟油分解實驗的改進，提高實驗的成功率，更具高效性，實驗效果良好。關(guān)鍵詞石蠟油分解實驗創(chuàng)新實驗改進1 問題的提出石蠟油分解實驗是人教版化學(xué)必修2第三章第二節(jié)中用于探究乙烯性質(zhì)的演示實驗（見下圖37）,其原理是利用石蠟油蒸汽遇到灼熱的碎瓷片，分解產(chǎn)生乙烯等氣體，可分別使漠水和酸性高鎰酸鉀

7、等溶液褪色。其目的是通過此實驗使學(xué)生了解到乙烯來自于石油，更重要的是為學(xué)生學(xué)習(xí)乙烯的性質(zhì)建立感性的認(rèn)識。無疑此實驗在學(xué)生學(xué)習(xí)乙烯性質(zhì)的過程中起著舉足輕重的作用，但筆者在操作過程中卻發(fā)現(xiàn)此實驗很難成功：首先，裝置中產(chǎn)生的石蠟油蒸汽量太少，從而導(dǎo)致能分解產(chǎn)生的乙烯等氣體的量根本不足以使漠水和酸性高鎰酸鉀等溶液褪色；其次，實驗過程中的加熱溫度很難達到石蠟油蒸汽的分解溫度；第三由于產(chǎn)生的蒸汽量不穩(wěn)定，在加熱過程中極易產(chǎn)生倒吸等現(xiàn)象。以上原因不僅導(dǎo)致實驗很難成功，甚至使實驗存在一定的危險性，給教師的教學(xué)帶來很大困擾，更使教師陷于兩難的抉擇。筆者針對以上不足，不斷改進，反復(fù)實驗，最終逐一解決了所存在的問題

8、，并且使之更簡潔、安全，便于控制，現(xiàn)象更明顯，同時也更具可操作性。經(jīng)實踐檢驗，此實驗在改進后教學(xué)效果良好，為學(xué)生后續(xù)知識體系的形成奠定了堅實的基礎(chǔ)。2 實驗的探究3 .1將裝置由水平改為垂直如圖37所示，在原裝置中，設(shè)計者是利用酒精燈加熱碎瓷片時所產(chǎn)生的熱量使試管底部的石蠟油變成蒸汽，產(chǎn)生的石蠟油蒸汽通過灼熱的碎瓷片進一步分解得到乙烯等氣體。但在實際操作過程中由于液體石蠟油并非主動受熱，由此產(chǎn)生的蒸汽量很少，所以當(dāng)極少量的石蠟油蒸汽再通過灼熱的碎瓷片時，分解產(chǎn)生的乙烯等氣體將更少，從而導(dǎo)致最終將所產(chǎn)生的氣體依次通入漠水和酸性高鎰酸鉀等溶液中時，很難觀察到溶液顏色的改變。分析上述實驗失敗的原因，

9、筆者認(rèn)為本實驗成功的關(guān)鍵之一：首先就是要能夠產(chǎn)生足夠量的石蠟油蒸汽。而要實現(xiàn)這一目標(biāo)則要做到以下兩點：一是使溫度足以將液體石蠟油變成蒸汽。二是保證足夠量的液體石蠟油與灼熱碎瓷片接觸從而產(chǎn)生足夠量的石蠟油蒸汽。因此筆者想到將裝置由水平改為垂直（如圖38所示），將碎瓷片盛放于具支試管中，加熱至灼熱，然后將液體石蠟油由針筒逐滴推入。改進后的裝置既可以使液體石蠟油與灼熱的碎瓷片直接接觸迅速變成蒸汽，又可通過針筒提供足量的液體石蠟油，同時控制反應(yīng)的進程。當(dāng)然，需要注意的是：由于灼熱碎瓷片的作用不僅要使液體石蠟油變成蒸汽，同時還要使石蠟油蒸汽進一步分解，因此維持碎瓷片的高溫是本實驗的關(guān)鍵，所以碎瓷片的量要稍許多些，而實驗過程中的石蠟油則要分批、逐滴加入，避免一次加入過多液體石蠟油影響碎瓷片的溫度。4 .2將只加熱碎瓷片改為加熱碎瓷片和無水硫酸鋁的混合物根據(jù)相關(guān)資料顯示，碎瓷片作為穩(wěn)定的難熔物質(zhì)，在此實驗中的作用是用以提升溫度，而并非催化劑。碎瓷片的主要成分之一是