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对“石蜡的催化裂化”实验微型化改进新探索

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文章编号:1005-6629(2008)08-0008-02中图分类号:G633.8 文献标识码:C

石蜡催化裂化实验是上海新一轮课改中新增的一个课堂演示实验。目前,按照教材实验操作方法和要求很难达到文中所叙述的实验效果(如图1)。究其原因,主要是石蜡裂解中使用的催化剂氧化铝选择是否合适值得商榷。其次,试管A和B之间导气管连接比较长,导致裂解过程中产生的气体部分液化,即碳链比较小的不饱和烃气体很难在B试管中生成。在C出口处很难看到燃烧现象。本文结合有关专家、学者、同行在此之前对此实验研究的实践成果,在实践中运用微型实验理念[1], 并选用热裂化方法, 作了新的探索。改进后的实验具有药品用量少、操作简便、现象明显、安全有保证、重现性好的优点。

1实验药品

石蜡(固体、 液体)、 煤油、 石油、 酸性高锰酸钾(1%)溶液、 溴水(稀)

2实验仪器

小试管(15*150、3只)、 酒精灯、试管夹、药匙(1只)、火柴、胶头滴管(2只)、干燥管(小号)

3操作过程

3.1检验产物中是否含有不饱和烃

第一步:取一只小试管,如图2所示。用试管夹夹住试管放在酒精灯上方加热至烫手即可,然后用药匙末端取石蜡(固体)少量(0.1克左右),沿着试管口倒下,此时,试管底部立刻可以看到固体融化,并产生一股白色雾,此雾离管口3cm处又遇冷空气回到管中,同时有液体小液滴沿管壁顺流到底部。

第二步:用胶头滴管取酸性高锰酸钾向试管中滴加4滴-5滴,可以观察到试管中液体的颜色由紫色变为淡褐色,说明产生的液体中含有不饱和烃。

第三步:重复第一步操作。用胶头滴管取溴水向试管中滴加4滴―5滴,可以观察到试管中液体的颜色由黄色变无色。说明产生的液体中含有不饱和烃。

3.2 检验产物中是否含有可燃性气和雾

取一干燥管,用药匙加入固体石蜡少量(0.1克左右)于球形处, 然后在酒精灯上方加热,片刻后,即可看到管口产生了大量的白雾,用干燥管细的一端对准酒精灯火焰,发现此雾气可以燃烧起来,说明产物中含有可燃烧的气体和雾等物质。

4 说明

4.1用液体石蜡、煤油、石油代替固体石蜡作上述实验,现象基本上都一样。主要是这三种物质中都含有碳原子数比较大的分子。如:石蜡所含碳原子数为C20-C30,煤油所含碳原子数为C11-C16,石油中大分子烃更多[2]。

4.2教材中提到的氧化铝是否起到催化剂的作用。根据刘怀乐著《中学化学教学实证与求索》一书的分析:“氧化铝(常压条件下)只是起了升温剂作用,并没有起到催化剂作用。与工业上使用氧化铝(加压条件下)的作用不一样”[3]。

参考文献:

[1]李安峰等. 微型实验与化学新课程改革[J].化学教学,2005,(10)4-6.

[2]化学(高中二年级第二学期)[M].上海科技出版社,2008:7.

[3]刘怀乐著.中学化学教学实证与求索[M].重庆:西南师范大学出版社,2002:161.