银镜反应PPT课件

1,.,“银镜反应”的实验设计与研究,2,.,银镜反应是检验醛基的重要反应，但在教材和教参中，对该实验的操作条件只是粗略的描述，因此在演示实验和学生分组实验的准备过程中，常常遇到一些问题，如镜面发暗，不光亮，甚至不能产生银镜等。因此设计本实验，针对影响反应的因素作一些探讨，并做一些对比试验，来优化实验操作条件,3,.,实验目的：掌握银镜反应的原理和制作银镜的操作技巧；探索制镜实验的成功条件和关键；通过实验设计，引导启发学生钻研教材，了解银镜反应在中学教材和教学中的地位和作用；培养理论联系实际、独立思考、独立操作的能力；,4,.,研究的内容：（1）试管洗涤程度对产生银镜的影响（2）不同还原剂对对产生银镜的影响（3）还原剂浓度的不同对产生银镜的影响（4）银氨溶液酸碱性对产生银镜的影响（5）实验条件对产生银镜的影响（振荡、加热温度等）（6）其它因素,5,.,一、反应原理（1）配制银氨溶液的化学方程式是AgNO3+NH3H2O=NH4NO3+AgOH2AgOH=Ag2O+H2OAg2O+4NH3+H2O=2Ag（NH3）2OH（2）生成银镜的化学方程式是RCHO+2Ag（NH3）2OH=RCOONH4+2Ag+3NH3+H2O,6,.,二、实验准备（1）还原剂3740%的甲醛溶液，2%、5%、10%、20%、40%的乙醛溶液，5%、10%、15%、20%的葡萄糖溶液（2）2%AgNO3溶液（3）2%的氨水溶液（4）1%NaOH溶液（5）洗涤干净的试管若干支,7,.,为确保产生光亮的银镜，实验用试管依次用稀硝酸、自来水、10%氢氧化钠溶液、自来水洗涤后，用蒸馏水冲洗干净仪器的洗涤玻璃仪器洗净的标准是：内壁上附着的水膜均匀，既不聚成水滴，也不成股流下。,8,.,三、对比实验（1）甲醛或甲酸溶液中学化学教材中，一般用乙醛溶液或葡萄糖溶液作银镜反应的还原剂。有教师在一次实验中误用甲醛溶液作还原剂，结果产生了意想不到的效果：一支干净的试管中，加入2m2%AgNO3溶液，再滴加2%的氨水，边加边振荡，直至生成的白色沉淀物恰好溶解。然后滴加一滴36%的甲醛溶液，迅速振荡，结果在常温下瞬间产生银镜，且银镜光亮银层厚。如果用部分变质的甲醛溶液，也能生成光亮银镜，但必须在常温下静置12分钟。甲醛溶液替代乙醛溶液或葡萄糖溶液作还原剂，银镜反应实验不须加热，操作简单成功率高。（由于甲醛有毒，有条件可以考虑尝试甲酸）,9,.,（2）乙醛溶液用2%、5%、10%、20%、40%的乙醛溶液做对比实验。取干净试管5支，编号1#、2#、3#、4#、5#，各加入2ml2%的AgNO3溶液，再滴加2%的氨水（边加边振荡）至白色沉淀物恰好溶解，然后依次滴加2%、5%、10%、20%、40%的乙醛溶液4滴，快速振荡后置于6070的水浴中。3分钟后，试管1#未形成大面积银镜，试管5#的银镜质量差有黑斑，试管4#产生的银镜质量一般，试管2#、3#形成光亮的银镜。,10,.,乙醛的浓度越大，反应速度越快，但反应速度太快，还原出来的银大部分呈疏松颗粒状析出，导致管壁上所附的银层不均匀平整，结果就得不到明亮的银镜，甚至有黑斑产生。乙醛浓度太稀，反应速度慢，银镜形成的时间长。因此，选择5%10%的乙醛溶液作还原剂是比较合适的。上述对比实验用的乙醛溶液是用新启封的乙醛试剂配制的。乙醛久置后易发生聚合反应，在室温和有少量硫酸存在时，能生成三聚乙醛，三聚乙醛是微溶于水的液体，不能发生乙醛的特性反应。和甲醛一样，实验室贮存的乙醛试剂通常是部分变质的，试剂瓶内的液体分上下二层，上层是三聚乙醛，下层是变稀的乙醛溶液，呈酸性（PH值为4）。,11,.,（3）葡萄糖溶液用5%、10%、15%、20%的葡萄糖溶液做对比实验。取干净试管4支，编号1#、2#、3#、4#，各加入2ml2%的AgNO3溶液，再滴加2%的氨水（边加边振荡）至白色沉淀物恰好溶解，然后依次加入5%、10%、15%、20%的葡萄糖溶液1ml，快速振荡后置于6070的水浴中。34分钟后，四支试管都有银镜生成，其中，试管2#的银镜质量最好，试管1#、3#次之，试管4#的银镜质量最差。实验结果说明，葡萄糖溶液浓度越大，反应速度越快，但是，反应速度太快，部分银粒不能及时附着到试管壁上，而沉淀在溶液中，形成的银镜层较薄。因此，用10%的葡萄糖溶液作银镜反应的还原剂最合适。,12,.,（4）酸碱性取干净试管二支，编号1#、2#，各加入2ml2%的AgNO3溶液，在试管1#中加入一滴1%的NaOH溶液，然后在试管1#、2#中分别滴加2%的氨水（边加边振荡）至白色沉淀物恰好溶解，再滴加5%的乙醛溶液各4滴，快速振荡后置于6070的水浴中。约2分钟后，试管1#有光亮的银镜形成；约3分钟后，试管2#有光亮的银镜形成。银镜反应必须在微碱性溶液中进行，适当提高溶液的碱性，可提高Ag（NH3）2OH的浓度，同时碱性的提高可能加速醛的氧化，因此，当溶液的PH值增加，反应速度加快。通常，当溶液PH8时，不能形成银镜；溶液PH为89时，反应速度较慢；溶液PH为910时，反应速度较快，能形成光亮的银镜。但是溶液不能呈强碱性，因在强碱性条件下，银氨溶液本身也能形成银镜，无须含醛基化合物。,13,.,平时做该实验时，如果用葡萄糖作还原剂，则几乎100%成功，但用乙醛溶液作还原剂，则经常不能形成银镜。我认为其主要原因是：实验室里的乙醛试剂，一般都是部分变质的，变质后的乙醛试剂呈酸性（PH为4），用此乙醛试剂配制的乙醛溶液，滴加到银氨溶液后，降低了反应液的碱性，醛浓度越高则滴加后反应液的碱性越低，反应速度越慢。可用NaOH溶液把乙醛溶液调到PH在810之间，使得反应液呈微碱性。同理，用淀粉水解液做银镜反应实验，也必须用NaOH溶液中和水解液，使溶液略显碱性。,14,.,四、其它条件的选择（1）反应温度用乙醛溶液和葡萄糖溶液做银镜反应实验，一般用水浴加热，用酒精灯加热，温度较难控制，且可能产生容易爆炸的一氮化三银（Ag3N）。水浴温度保持6070，低于60反应速度慢，高于70，反应速度太快，析出的银粒大，易沉淀在溶液中，形成的银镜层偏薄。,15,.,（2）硝酸银浓度和氨水浓度AgNO3溶液的浓度过小，银镜层不饱满；当然浓度过大，浪费药品。一般以AgNO3的质量分数2%5%为宜。在制备银氨溶液时，如果氨水浓度过大，则溶液中氨易过量。银氨溶液中如果有过量的NH3，银离子会