搜索
银镜反应实验条件的探究课程名称：中学化学实验教学论小组成员：陈焱焱、蔡燕洁、李美玲、阙如文、高吕彬指导老师：实验时间：2017年5月12日小组成员及分工姓名学号前期分工实验分工陈焱焱20140004006撰写实验方案共同完成实验蔡燕洁20140004017撰写实验方案李美玲20140004018撰写实验方案高吕彬20140004035撰写实验方案阙如文20140004034汇报实验方案一、相关的实验背景和探究意义银镜反应作为有机化学的一个重要反应，在高中化学教学中起着很重要的作用。在人教版高中化学选修5《有机化学基础》第三章第二节醛中，醛的还原性是醛类化合物的一项重要的化学性质，其中银镜反应是醛类化合物的重要鉴别反应。除此之外，工业上常用这个反应来对玻璃涂银制镜和制保温瓶胆。在人教版高中化学选修5《有机化学基础》中，关于银镜反应的描述是：在洁净的试管里加入1mL2%的AgNO3溶液,然后一边摇动试管，一边逐滴滴入2%的稀氨水，直至最初产生的沉淀恰好溶解为止(这时得到的溶液叫做银氨溶液)[2]。再滴入3滴乙醛，振荡后把试管放在热水中温热。观察现象。该实验是通过观察是否有光亮而均匀的银镜产生，进而判断乙醛能否讲银氨溶液中的银离子还原为银单质。但学生和老师做实验时常常出现以下几种银镜，分别是：1．光亮但不均匀的银镜；2．均匀但不光亮的银镜；3．既不光亮也不均匀的银镜。以上几种情况银镜的出现将大大的影响本实验的效果和实验的目的。由于银镜反应是定性的，实验成功与否涉及到的因素较多，如AgNO3溶液的浓度、NaOH溶夜的用量、氨水用量的控制、滴加样品的多少、温度的高低、加热时间的长短和试管是否洁净等。如果实验条件掌握不好就得不到满意的实验结果，甚至产生负反应，将大大的影响本实验的效果和实验的目的。教材中已经明确了AgNO3溶液的质量分数为2%，用量为1mL；氨水的质量分数为2%；乙醛的用量为3滴。那么，对上述实验条件就不加以探究；然而教材中并没有明确乙醛的浓度和水浴温度，因此，我们从醛类反应物浓度和反应温度两个方面探索该实验的最佳实验条件，并且探究不同的醛类物质对实验结果的影响，以至于达到该实验的目的，即通过观察是否出现银镜，从而判断是否有单质银生成。二、实验原理1．银氨溶液硝酸银通足量氨气（或氨水）制银氨溶液，得到是氢氧化银和硝酸铵，两者不反应：33243AgNONHHOAgOHNHNO氢氧化银很快分解为氧化银，氧化银也是白色沉淀：222AgOHAgOHO接下来，反应生成的络合物32()AgNHOH化学性质比较稳定，不与硝酸铵反应，只能与醛类和具有还原性的糖类反应：23232242()3AgONHHOAgNHOHHO银氨溶液是硝酸银的氨水溶液，通常又叫多伦试剂，是一种弱氧化剂。其化学式写作322()AgNHOHxHO。银氨溶液可将醛氧化为羧酸，并产生金属银沉积于玻璃反应器皿壁上(银镜)，常用于制作瓶胆和鉴别还原糖。用于鉴别醛，而酮则不反应。该试剂应现配现用，不宜保存，久置易生成易爆的雷爆银(主要成分为氮化银)。2．银镜反应银镜反应的发生与银氨溶液的弱氧化性有关。硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有氢氧化二氨合银，这是一种弱氧化剂，它能把乙醛氧化成乙酸(即CHO被氧化成COOH)，乙酸又与生成的氨气反应生成乙酸铵，而银离子被还原成金属银。由于生成的金属银附着在容器内壁上，光亮如镜，故称为银镜反应。除此之外，某些含银化合物（如硝酸银）亦可被还原剂（如肼）还原，产生银镜。银镜反应通常是中学化学实验之一。实验室中常用这个反应来鉴别化合物是否含有醛基，工业上则用这个反应来对玻璃涂银，制作镜子和保温瓶胆等。一般实验完毕后，试管内的银氨溶液要及时处理，先加入少量盐酸，倒去混和液后，再用少量稀硝酸洗去银镜，并用水洗净。否则也可能会生成雷爆银。3．相关反应式银镜反应常用的醛有：甲醛、乙醛、葡萄糖和苯甲醛等。甲醛、乙醛具有挥发性，而且甲醛、苯甲醛对人体有毒害作用，相比较而言，葡萄糖和乙醛就更适合用于银镜反应的教学实验中。乙醛与银氨溶液的反应方程式：33234322()23CHCHOAgNHOHCHCOONHAgNHHO（化合态银被还原，乙醛被氧化）甲醛与银氨溶液的反应方程式：32423324()()462HCHOAgNHOHNHCOAgNHHO（甲醛（可看作有两个醛基）被氧化成碳酸铵423()NHCO）（注：因为氨气极易溶于水，所以不标气体逸出符号“”）苯甲醛与银氨溶液的反应方程式：6532654322()23CHCHOAgNHOHCHCOONHAgNHHO葡萄糖与银氨溶液的反应方程式：23232242()23CHOHCHOHCHOHCHOHCHOHCHOAgNHOHAgNHHOCHOHCHOHCHOHCHOHCHOHCOONH水浴加热（体现出葡萄糖内部的结构以及断键情况）三、实验用品药品：5%、10%、20%、40%葡萄糖溶液、5%、10%、20%、40%乙醛溶液、5%、10%、20%、40%甲醛溶液、5%、10%、20%、40%苯甲醛溶液、2%的硝酸银溶液、2%的稀氨水。仪器：试管（16支）、恒温水浴槽、量筒（10mL）、胶头滴管、计时器。四、实验流程图、实验步骤和注意事项1．实验流程图2．实验步骤取16支洁净、干燥的试管，分别在试管中加入1mL2%的硝酸银溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀刚好溶解为止，制得银氨溶液。再分别按照下表添加3滴试剂并进行实验，仔细观察现象，记录出现银镜的时间和产生的银镜的表观。因素实验号水浴温度（）反应物浓度（%）反应物种类1405甲醛24010乙醛34020苯甲醛44040葡萄糖5605乙醛66010甲醛76020葡萄糖86040苯甲醛9805苯甲醛108010葡萄糖118020甲醛128040乙醛13905葡萄糖149010苯甲醛159020乙醛169040甲醛3．注意事项注意事项[1]：1)试管必须非常洁净，否则不易形成光亮银镜，影响观察；2)银氨溶液要现配现用，放置过久的银氨溶液易发生爆炸。配银氨溶液时，氨水需要逐滴加入，直到沉淀刚好溶解为止，否则除了影响实验效果之外，还可能生成雷酸银而发生爆炸；3)氨水的浓度不宜过大（以1%~2%为佳），否则，在配制银氨溶液时易加入过量，使Ag+被过度络合，降低银氨溶液的氧化能力；4)实验完毕应该及时、恰当地处理混合液。五、实验现象记录所用表格因素实验号水浴温度（）反应物浓度（%）反应物种类出现银镜的时间t/s表观度1405甲醛24010乙醛34020苯甲醛44040葡萄糖5605乙醛66010甲醛76020葡萄糖86040苯甲醛9805苯甲醛108010葡萄糖118020甲醛128040乙醛13905葡萄糖149010苯甲醛159020乙醛169040甲醛六、参考文献[1]刘满珍,张茂美.银镜反应实验条件探究[J].卫生职业教育,2008,26(9):107-108.[2]代恒士.浅谈中学化学演示实验条件选择的重要性[DB/OL].