醇水混合体系的盐析分相

“分子间力”的实验演示

———醇水混合体系的盐析分相

陕西省周至中学　王　姗

　　众所周知,实验是化学教学中的重要环节之一。借助于直观的实验现象,不仅可以帮助学生理解和记忆化学反应,而且巧妙的实验构思有助于理解抽象的化学概念。本文介绍一种分子间力的演示实验,以飨读者。

一、原理

本实验通过盐析使有机相从水相中分离出来。在有机溶剂和水的互溶混合溶液中,有机分子与水分子之间存在微弱的相互作用(如氢键、范德华力等分子间力)。这类分子间力可以被电解质的水合作用破坏,从而使得溶液由单相变为两相,有机溶剂与水相互分离。水和乙醇之间可以形成氢键,因而可以任意比例互溶。如果加入硫酸铵(或其他适当盐类),就会破坏他们之间的氢键,使溶液分为两相。其中一相为富含乙醇的有机相,另一相为含硫酸铵的富水相。借助甲基橙在乙醇中较大的溶解性,便可指示明显的分层现象。

功能和作用。在化学教学中,有些知识,单凭教师的讲解往往是不够的,如果能改革教法,辅之以生动的实验、创造直观的教学情景,就会起到事半功倍的效果。例如:在硫的物理性质教学中,增加硫在水、二硫化碳中不同的溶解的实验,就会加深学生对硫物理性质的理解和记忆。再如向装有二氧化硫的集气瓶里倒入少量水,并用紫色石蕊试液检验溶液的酸性,由此说明二氧化硫是亚硫酐。这些简单的实验既可帮助学生学得了知识,又加深了印象。教学中,根据学生实际,教师编选一些操作简单、现象明显的探索性实验题,让学生亲・28・

二、实验步骤及现象

1.准备两支具塞115×20cm的试管。向一支试管中依次加入10mL乙醇、13mL水及几滴甲基橙溶液,封塞后摇匀,得均匀的橙黄色溶液。2.向第二支试管中加入5g硫酸铵(注意:硫酸铵量不足时,则难以观察到溶液分层现象)。然后将第一支试管中的橙黄色溶液加入其中,封塞后用力摇匀。静置片刻,即可观察到溶液明显分为两相。上层为橙黄色的有机相,下层为无色的水相(硫酸铵的饱和溶液)。在此实验中甲基橙溶液作为一种指示剂,它与整个盐析过程无关,只是为了便于观察,使整个溶液有明显的颜色变化。

本实验操作简单,现象明显。通过观察实验现象和对实验现象的解释无疑有助于加深学生对分子间作用力的理解。

自操作进行实验。例如:只用一种试剂鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝、硫酸铁五种物质。要求学生讨论和设计好实验方案,互相交流,在教师的指导下选择最合理的方法,让学生操作完成实验方案。通过这样反复训练,学生就会完全理清这一类问题的思路,提高了学生化学实验的基本操作技能,训练了书写化学方程式和离子方程式的习惯,规范了学生的化学用语,巩固了已有知识,培养了学习化学的兴趣,开拓了思路,开发了创新意识。

如何发挥化学实验教学在素质教育中的作用,是一个新的课题,有待于进一步的探讨。