基于数字化实验对乙醇催化氧化实验改进的研究.pdf
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1、化学教与学2022年第12期(下半月刊)化学教与学(http:/或http:/)化学教与学(http:/或http:/)一、问题的提出“乙醇的催化氧化”作为新人教版化学必修第二册的重要实验,承载的不仅仅是乙醇的还原性的知识载体功能,更多的是培养学生基于实验现象,对有机化学中基于碳骨架和官能团认识物质性质的实验探究能力。教材实验通过多次循环观察铜在空气中氧化成氧化铜,氧化铜与乙醇反应 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,判断乙醇与氧气反应,尽管能够让学生理解催化剂的反应原理,但重复多次的操作不利于学生理解“真实情境”下催化剂铜在乙醇和氧气反应中的催化作用和效率。尤为不足的是,没有通
2、过实验现象判断反应物氧气的参与以及水的生成,导致实验后方程式的呈现没有足够“实验现象”支撑。二、问题的解决为此,对教材实验进行以下改进。一是控制铜丝与反应物的距离,使铜丝持续红热以强调铜丝的催化作用;二是利用传感器在实验过程中实时测定铜附近氧气含量的变化,以及容器内空气中水蒸气含量的变化,旨在呈现出定性到相对定量的变化。帮助学生基于客观实验现象确定反应物和生成物从而完成对反应的认识和反应化学方程式的书写。笔者设计的“乙醇的催化氧化改进实验”装置图如图1所示。基于数字化实验对乙醇催化氧化实验改进的研究刘睿琪(广州市第五中学广东 广州510000)摘要:对乙醇的催化氧化实验进行改进:一是控制铜丝与
3、反应物的距离,使铜丝持续红热以强调铜丝的催化作用;二是利用传感器及实时测定实验中铜丝附近氧气含量的变化和反应容器中水蒸气含量的变化。帮助学生基于客观实验事实构建乙醇被氧化成乙醛的理解。关键词:实验改进;乙醇催化氧化文章编号:1008-0546(2022)12x-0096-02中图分类号:G632.41文献标识码:Bdoi:10.3969/j.issn.1008-0546.2022.12x.024计算机纸板温度传感器氧气传感器数据采集器光盘铜丝图1乙醇的催化氧化改进实验装置图具体实验步骤与现象为:第一步:组装实验装置,调试好传感器、数据采集器和电脑。第二步:在一支20mL试管中加入约10 mL无
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