《石蜡油分解实验》改进设计
石蜡油分解演示实验改进
石蜡油分解演示实验改进作者：张思澳王继璋来源：《化学教学》2016年第06期摘要：石蜡油分解产生烯烃在高中化学教学中是一个探究性实验，但按教材所述方法进行实验，存在明显的不足：分解产生气体的速度慢；高锰酸钾或溴的四氯化碳溶液褪色慢。
经实验探究发现，用无水氧化铝或铝片作催化剂，采用注射器逐滴滴加石蜡油于分解装置中进行该实验，可获得较好的石蜡油分解效果，且分解速度快；若将铝丝拧成绳状，加热后直接插入石蜡油中，再向石蜡油中滴加酸性高锰酸钾溶液后振荡数次，发现高锰酸钾溶液能很快褪色。
实验改进后操作方便，耗时短，很适合课堂演示。
关键词：石蜡油；热裂化；催化裂化；实验改进文章编号：1005–6629（2016）6–0063–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B石蜡油分解实验看似简单，但在课堂上演示要实验现象明显且达到理想的课堂演示效果并不容易。
人教版普通高中课程标准实验教科书化学2第67页[1]按图1所示装置进行石蜡油的分解，在对碎瓷片加强热时，石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片表面发生反应，分解产生的气体导入盛有酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液的试管中。
该装置虽能产生一定量的气体，但分解产生烯烃的速率慢，产生烯烃的总量小，导致褪色慢，课堂耗时较长，演示效果不太理想。
刘文芳等人采用固体石蜡代替石蜡油，自制长弯头试管代替如图1所示装置进行了改进，克服了石棉所汲取的石蜡油量小的问题，但方法比较麻烦[2]。
本文主要对石蜡油分解所用催化剂及实验装置进行了改进探究。
1 实验探究与改进1.1 实验器材和药品氧化铝粉末、铝片、石蜡油、高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液、试管等1.2 催化剂的探究按图2所示安装好装置（部分夹持装置未画出）[3]，用注射器吸取约1mL左右的石蜡油，具支试管a中加入催化剂，试管b中加入酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液。
先加热a处的固体约2分钟，再慢慢滴加2～3滴石蜡油，待气体产生速度较小时，再向下轻推注射器活塞慢慢滴加几滴石蜡油，石蜡油不能加入过多（尤其不能让液体浸没固体，否则分解速度明显降低），保持石蜡油在灼热的固体表面分解。
石蜡油分解实验改进——以人教版、鲁科版和苏教版为例
化学教与学2019年第1期石蜡油分解实验改进*———以人教版、鲁科版和苏教版为例周梦茜景一丹**肖小明（湖南师范大学化学化工学院湖南长沙410081）摘要：石蜡油分解是化学必修二教材中非常重要的一个实验，但实验成功率不高。
在进行原理分析与实验探索的基础上，使用三颈烧瓶替换试管，将催化剂碎瓷片改用二氧化锰粉末，用双向玻璃管代替传统玻璃导管防倒吸，再用针筒注射器逐滴加入石蜡油，有效提高了实验成功率，而且操作简便快捷，安全系数也更高。
关键词：石蜡油分解；实验改进；催化剂文章编号:1008-0546(2019)01-0085-02中图分类号:G 633.8文献标识码:Bdoi :10.3969/j.issn.1008-0546.2019.01.026化学是一门以实验为基础的学科，在化学教材的设计中涉及了许多实验探究，但部分实验存在现象不明显、易操作难成功的问题，通过对石蜡油分解实验方案的改进探究，提高课堂实验成功率。
石蜡油分解是将浸透了石蜡油的石棉放置在硬质试管的底部，试管中加入做催化剂的碎瓷片，给碎瓷片加强热，石蜡油蒸汽通过炽热的碎瓷片表面发生反应，产生一定量的气体，再将气体通入酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液中，溶液褪色，从而证明生成物与烷烃具有不同的性质［1］。
一、课本实验的不足依据教材的实验方案进行实验，成功率较低，主要的原因有：加热的温度不足以使石蜡油分解；石蜡油蒸汽与碎瓷片接触缓慢且不充分；石蜡油量过少；催化剂效率不高；酸性高锰酸钾或溴的四氯化碳溶液浓度过高等，以上因素都有可能导致实验失败，且实验中实际操作过程中还存在一定的危险性，石蜡油加热过程中产生蒸汽的气压不稳定，极易发生倒吸，导致试管炸裂，同时实验时间过长，一般会超过十分钟，在课堂完整呈现难度较大。
针对以上问题，对石蜡油分解的实验易失败的根源进行分析，寻求最适合石蜡油分解的实验装置、温度及催化剂。
二、实验改进探索石蜡油的沸点在300℃左右，一般情况下，在500℃左右发生裂化，将重油转化为轻质油；在600℃左右发生裂解，轻质油继续裂解生成小分子烯烃。
案例5 石蜡油分解实验的改进
实验仪器ห้องสมุดไป่ตู้
及药品
蓄热瓷碎片,酒精灯,防风罩,铁架台,具支试管,医用注射器,试管,尖嘴导管,酸性KMmO4溶液,溴的CCl4溶液,石蜡油
实验
装置
实验
步骤
及现象
2.将试管垂直放置,有利于石蜡油蒸汽的冷凝回流,减少逸出。
3.使用医用注射器代替胶头滴管,防止滴加液体时发生回吸。
4.增加对比实验,说明是生成物使酸性KMnO4溶液与溴的CCl4溶液褪色,更有说服力。
5.操作简便,现象明显,成功率高,重现性好,可以将演示实验改为学生实验,增强学生的感性认识,提升学生的学习兴趣.
1.实验前，将蓄热瓷尽量敲成小碎片，以增大接触面积，将碎瓷片高温灼烧约5min，急速冷却后洗净晾干。按图2连接好装置，将碎瓷片装入具支试管内，碎瓷片的量要充足，以保证热量的积蓄以及与石蜡油蒸汽充分接触。
2.使用防风酒精灯预热碎瓷片约3min左右，用医用注射器滴入数滴石蜡油，可以观察到试管内迅速发生反应。实验过程中可以适当补充石蜡油，需要注意，一次滴入的石蜡油不能过多以防止温度迅速下降导致实验失败。将产生的气体通入酸性KMmO4溶液与溴的CCl4溶液，30s左右溶液颜色去。
4.接入尖嘴导管，点燃气体，气体可持稳定地燃烧，产生明亮的火焰并伴有黑烟。
5.最后增加比实验，另取少量石蜡油滴人酸性KMmO4溶液与溴的CCl4溶液中，两溶液不褪色，说明石蜡蜡油在催化剂作用下反应产生了不同于烷烃的物质，其中含有烯烃。
创新
设计
后的
优点
1.使用蓄热瓷作为催化剂及蓄热材料,材料易得(淘宝有售,10元2斤),环保无污染,可循环使用。
科学探究石蜡油的分解
2CO2+2H2O
产生黑烟是因为含碳量高，燃烧不充分； 火焰明亮是碳微粒受灼热而发光。
乙烯
3. 化学性质 （1）氧化反应 b.使紫色的KMnO4（H+）溶液褪色
5CH2=CH2 +12KMnO4+ 18H2SO4 →
12MnSO4 + 28H2O + 10CO2↑ + 6K2SO4
思考：可否用KMnO4（H+）溶液除掉C2H6中的C2H4?
例4：在实验室里制备的乙烯中常含有SO2，试设
计一个实验，检验 SO2 的存在并验证乙烯的
还原性。
分析：使品红褪色是SO2的特征反应，可用来检验SO2的存在；
SO2和乙烯都能使KMnO4溶液褪色，因此检验乙烯时必须确保 SO2已被除去。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
例5：将0.1mol两种气态烃组成混合气体完全燃烧得到 3.36L(标准状况)CO2和3.6gH20,下列说法正确的 是( BD ) A.一定有乙烯 B.一定有甲烷 C.一定没有甲烷 D.一定没有乙烷
只可用于鉴别乙烯与甲烷ຫໍສະໝຸດ 饱和气态 烷烃乙烯3. 化学性质 （2）加成反应 a.将乙烯气体通入溴的CCl4溶液中。（或溴水） 现象： 红棕色褪去
H H ︱ ︱ H C＝C-H + Br–Br
H H ︱︱ H C C H ︱ ︱ Br Br 1, 2 — 二溴乙烷 无色液体
乙烯
（2）加成反应 定义：有机物分子中双键（或三键）两端的碳 原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化 合物的反应，叫做加成反应
乙烯
2. 物理性质 乙烯是 无 色 无 气味的气体； 在水中 难 （“易”或“难”）溶于水； 密度较空气 略小 。 3. 化学性质 乙烯分子中碳碳双键(C=C) 里的一个键容易 断裂。所以，乙烯的化学性质比较活泼。
利用蜂窝煤渣对石蜡分解实验的改进
利用蜂窝煤渣对石蜡分解实验的改进作者：李嘉琦来源：《化学教与学》2015年第07期摘要：将生活垃圾蜂窝煤渣用于催化石蜡的分解；实验结果表明煤渣具有良好的催化效果和稳定的催化性能；对生活垃圾的重新利用，符合新课程教学和绿色化学的理念，不但能让学生感受到化学的神奇魅力，激发学生的创造力，开拓学生的视野，在农村中学实验教学上更具有开拓性的意义。
关键词：煤渣；石蜡；催化分解文章编号：1008-0546（2015）07-0093-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.034石蜡油分解实验是学生学习开始学习有机化学的一个重要科学探究实验，其不但让学生了解了乙烯的来源，重要的是为学生学习乙烯的性质建立了感性认识，明白乙烯能使酸性高锰酸钾和溴水褪色。
教材提供的实验方法时间较长（大约需要18-27分钟）且成功的几率较低，这迫使多数的老师采取多媒体视频或模拟动画的方式代替该演示实验，电子教学手段尽管也能模拟正确的实验结果，但是学生缺乏亲身经历的认同感，在一定程度上影响了影响了学生对知识的可信度和学生科学探究的积极性，达不到该演示实验所起到的教学意义。
近年来关于石蜡分解实验的改进屡有报道，优化主要集中在对装置的改进和对催化剂（比如用二氧化锰、三氧化二铝等）的改进两个方面[1-3]；将煤渣这种生活废弃物用于中学化学演示实验石蜡的分解上未见相关报道。
煤渣的主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁等；由于其具有硅铝结构特征以及很好的结构稳定性、很高的比表面积和丰富的微孔结构，这使它作为催化剂或催化剂载体都具有广泛的应用潜力[4-5]；不同来源的煤渣，其物理化学性质波动比较大，这是作为家庭燃料蜂窝煤在定型时候添加的黄泥所决定的；我们采用中学实验室更常见的石蜡代替石蜡油，用煤渣为催化剂催化石蜡的分解，取得较理想的实验结果；更重要的是在演示实验过程中带给学生的震撼能引起学生浓厚的学习兴趣。
最新人教版高中化学必修2《来自石油和煤的两种基本化工原料》课堂探究
课堂探究细品教材一、乙烯1.石蜡油分解实验【实验步骤】如下图所示，将浸透了石蜡油(17个碳以上的液态烷烃混合物)的石棉放置在硬质试管的底部，试管中加入碎瓷片，给碎瓷片加强热，石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片表面发生反应，产生一定量的气体。
将产生的气体分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液，最后将气体点燃，观察现象。
【实验现象】酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液均褪色，点燃产生明亮的火焰并伴有黑烟。
【实验分析】可燃这一点与烷烃相同；能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色的性质与烷烃不同。
【实验结论】石蜡油分解产生了与烷烃性质不同的烃，研究表明产物中含有烷烃和烯烃。
烯烃属于不饱和烃(碳原子所结合的氢原子数少于饱和烃里氢原子数的烃)，而乙烯是最简单的烯烃。
状元笔记加热装置，将出口接在一头放入水中的橡胶管上，有气泡产生，证明气密性好。
加碎瓷片的目的是防止暴沸。
2.乙烯的分子结构C2H4乙烯分子式乙烯结构式乙烯电子式CH2CH2乙烯结构简式Ⅰ.球棍模型Ⅱ.比例模型由乙烯分子的模型可以看出，CH2CH2分子中的6个原子处在同一个平面内，C2H4分子的形状为矩形。
键角为120°，乙烯分子是非极性分子。
CH2CH2与CH3—CH3在分子结构上有明显的不同。
状元笔记乙烯分子中所有C、H原子都在同一平面上。
要注意将乙烯结构简式书写为CH2CH2是错误的。
3.乙烯的物理性质乙烯通常是没有颜色的气体，稍有气味，密度是1.25g·L－1，比空气的密度略小些，难溶于水，易溶于四氯化碳等有机溶剂。
4.乙烯的化学性质由于乙烯分子中存在碳碳双键，从以下三个实验可以验证乙烯与甲烷的性质不同。
①点燃纯净的乙烯。
观察燃烧时火焰的亮度和颜色。
②将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中。
观察试管中溶液颜色的变化。
③将过量的乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察试管内溶液颜色的变化；在反应后的溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，观察发生的现象。
石蜡油分解实验改进的研究
石蜡油分解实验改进的研究发布时间：2021-08-17T14:40:18.193Z 来源：《中国教师》2021年4月第11期作者：蒋斌[导读] 操作简单、现象明显、成功的实验是激发学生兴趣的最大动力。
笔者认为，做好课堂实验，可以提高学生学习兴趣，可以提高教学效果。
蒋斌临武县第二中学摘要：操作简单、现象明显、成功的实验是激发学生兴趣的最大动力。
笔者认为，做好课堂实验，可以提高学生学习兴趣，可以提高教学效果。
本文就如何做好石蜡油分解实验，进行了相关的研究和探讨。
关键词：石蜡油分解；研究；实验改进；实验创新；烯烃的性质一、实验在教材中的地位和作用石蜡油分解实验是人教版高中化学《必修2》第三章第二节中科学探究实验。
它是学习烯烃化学性质的重要组成部分。
在学习有机化学中具有承上启下的作用。
承上，指烯烃中具有与烷烃不同的结构性质，启下是，烯烃又有与苯环不同的结构性质。
因此，做好石蜡油分解实验至关重要。
二、教材实验原型及不足之处（如图）通过多年的实践发现：1、该实验成功率很低，即使成功，所需时间较长（耗时约18-30分钟）；2、矿渣棉浸泡石蜡油的程度不易控制；3、碎瓷片、石蜡油、矿渣棉的用量不明确。
因此，大多数老师采取播放视频的方式代替该演示实验。
失去了教材设置科学探究的作用，影响了学生对化学知识的可信度和科学探究的积极性。
因为本实验的成功率低，所以在2019年版教材中本实验已经被删去。
但是在新教材中同样要求实验探究乙烯的化学性质，故而石蜡油分解实验在高中化学教学当中还是有重要的作用。
三、实验研究的现状全国各地都有老师在研究本实验，最有代表性的有：安徽省刘宜树、江苏王金龙等老师对《石油裂化实验探讨》从催化剂和装置进行了改进（如下图二，图三）。
要么所需时间太长，要么加热试管产生倒吸，容易炸裂，引发石蜡油燃烧，非常危险。
湖南隆回二中刘小英老师做了《石蜡油分解实验的创新》（如图四）。
选择二氧化锰做催化剂，但一方面针筒的推很有技巧性；另一方面加热的试管非常容易炸裂，非常危险。
五个高中化学实验的微量化改进
万方数据
［４］［１２】［１４］Ｍｉｒｅｌｌａ Ａｇｕｓｔａ—Ｐａｌｍｉｓａｎｏ等著李广洲，孟献华译．科 学方法（１ｌＡ）【Ｍ】．长沙：湖南教育出版社，２０１０：２～６８ 【５］［１３］［１５】Ｍａｕｒｉｃｅ
Ｄｉ
［９】９
Ｐｈｉｌｌｉｐｓ
Ｊｏｈｎ Ｓ．，Ｓｔｒｏｚａｋ Ｖｉｃｔｏｒ ｓ．，Ｗｉｓｔｒｏｍ Ｃｈｅｒｙｌ．化学概
教育出版社，２０１２：１８
ｄｏｃｓ／２００７—１０７／．２００６－１０．
【上接第５８页Ｊ
有趣，学生可在家里做；现象明显。 ２．５氯气系列性质实验的微量化改进 我国教材大多安排有氯气系列性质实验，如现行 上科版教材刚就有如图７所示的实验，氯气系列实验 耗氯气多，对环境易产生污染。而微量化改进后仅耗氯 气几毫于卜。改进方案如下：
（见图８）。 （３）立即观察到小试管中有绿色气体产生。片刻 后湿布上的颜色变淡，而干布上的颜色不变，滴ＫＩ的 滤纸变出深棕色，滴ＫＢｒ的滤纸变出橙黄色，滴碘酒 和淀粉混合蓝色液的滤纸上蓝色褪尽。各现象明显，清 晰。
《≯ｃ符
改进后优点：操作方便，效果明显，成功率高。尤
其是整个实验仅耗极少量各种试剂（大多为几滴或几 小粒），大大节约了成本，尤其减少了环境污染。此反 应器还可做氨、二氧化硫等气体的制备和系列性质实 验。 ３结束语 在实验教学中，实验现象是否明显，实验演示时是
时，仍使用常规仪器、装置，仍能达到常规演示实验的
可见度…。基于此功能和特征，在中学化学实验中研究 和推广微量化实验就十分必要了。以下是笔者针对我国 高中化学实验的几个典型例子进行的探索研究。 ２实验设计和改进 ２．１石蜡油分解实验的微量化改进 我国高中化学教材中大多安排有石蜡或石蜡油分
石蜡油分解实验的再改进
能
具 支 试 管 上 端 有较 多裂 化 油
化 学教 学 ２ ０１ ３年 第 １ １期
・
创 新 设 － ￣ ＇ １ －・
实 验 研 究
（ ２ ） 从 实验 ③ 和④可以看 出， 石 蜡蒸气 在 没有碎
瓷 片的情况 下继 续加 热 ， 能产生 少量 的裂 化气 ， 说 明 般需 ４ ｍ ｉ ｎ 左右） 再滴入石蜡油 ， 立 即就能产生大量的 裂化气。 当反应温 度越高且 反应物足够 多时， 还能产生
② 将 ｌ ４克碎 瓷 片和 ４ ｍ Ｌ石蜡 油装 入 具支 试 管， 塞 紧管 口， 加 热沸 没有 裂化气 ， 有极 少 腾后导 出气 体 量的石 蜡 蒸气导 出
不 褪 色
不 褪 色
不褪 色
不褪 色
不 能 有倒 流的 危险
不 能 有倒 流的 危险
③ 在具 支试 管中滴 入 ３滴石 蜡油 塞紧 管 口， 有少 裂 化气 产 生 ， 褪 色约 ２ 支量裂 试管 上端 加热 至气化 ， 导 出气体 不连 量 续 ｍｉ ｎ 褪 色约 ２ ｍｉ ｎ 不 能 具 有少 化 油
文 章 编号 ： １ ０ ０ ５ — ６ ６ ２ ９ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ ～ ０ ０ ５ ４ — ０ ２
中图分 类 号 ： Ｇ ６ ３ ３ ． ８
文 献标 识 码 ： Ｂ
１ 问题 的 提 出
即发生热 裂化， 其裂化气能使 酸性 Ｋ Ｍ Ｎ Ｏ 溶液或溴 的 Ｃ Ｃ １ 溶液褪 色， 温度 的提高 同然成了本 实验成 功的关 键。 由于普通酒精灯 可提供 ６ ０ ０ ℃的高温， 碎瓷片是常 见 的无 污染材料， 那 么温度 的提高还与哪 些 因素有关 呢？ 有没有一种更简捷的改进方法来增强实验效果呢？ 笔者经过 多次实验， 探究出了影响实验效果的因素， 提
石蜡催化裂化实验的改进
石蜡催化裂化实验的改进作者：蒯世定蒯文艺来源：《化学教学》2010年第08期文章编号:1005-6629(2010)08-0017-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:C石蜡催化裂化实验是一个重要实验。
在新课程改革的《普通高中课程标准实验教科书必修化学2》 (人民教育出版社、江苏教育出版社、山东科技出版社), 都有该实验。
但是如果按照教科书上的方法进行实验,效果都不是很好。
通过我们的研究,谈谈怎样做好该实验。
1 实验改进[改进实验1]按图1连接实验装置。
在试管Ⅰ里加入约4～5 g(约2药匙)氧化铜粉末,在粉末的上面放入约1～2 g石蜡(可以用蜡烛的蜡代替,约蚕豆般大小)。
用高温酒精灯(在普通酒精灯里加入适量的95%的酒精,配备酒精灯灯罩,提高酒精灯的温度)加热试管。
加热1～2 min后石蜡熔化,立即产生大量的白雾,有气体产生,可观察到试管Ⅲ里酸性高锰酸钾溶液(或溴水)的颜色逐渐变浅,片刻后溶液完全褪色。
在试管Ⅱ里可以看到有少量的液体。
同时,原来黑色的氧化铜粉末,部分变为浅红色。
也可以用二氧化锰代替氧化铜进行实验,实验效果也很好,但黑色的二氧化锰无明显变化。
[改进实验2]按图1连接实验装置。
在试管Ⅰ里加入约4～5 g(约2药匙)氧化铜粉末。
用高温酒精灯加热试管。
1～2 min后,向加热后的氧化铜粉末上,滴加10～15滴石蜡油,再继续加热,很快,产生大量的白雾,有气体产生,可观察到试管Ⅲ里酸性高锰酸钾溶液(或溴水)的颜色逐渐变浅,片刻后溶液完全褪色。
在试管Ⅱ里可以看到有少量的液体。
同时,原来黑色的氧化铜粉末,部分变为浅红色。
也可以用二氧化锰代替氧化铜进行实验,实验效果相同,但黑色的二氧化锰无明显变化。
[改进实验3]如图2所示,将浸透了石蜡油的石棉放置在硬质试管的底部,试管中放入4～5 g(约2药匙)氧化铜粉末,给试管加强热,石蜡油蒸汽通过炽热的氧化铜表面发生反应,生成一定量的气体。
气体通入高锰酸钾溶液中,使酸性高锰酸钾溶液逐渐褪色。
石蜡油分解实验现象及原理
石蜡油分解实验现象及原理
石蜡油分解实验是一种常用的实验，用于分析含有脂肪元素的化学物质的组成。
在该实验中，一定重量的石蜡油放入拉斯维加斯油加热，根据它的沸点加热，使其变成蒸气。
穿过管道传至包含碳酸酯和氨水的反应瓶。
碳酸酯和氨水的反应形成铵酸和甘油，而甘油反:应形成淀粉和羟基脂肪酸。
最终，淀粉和羟基脂肪酸经过卤化反应，形成植物油和牛油。
该实验中反应原理主要有以下几点：
首先，直链石蜡油有三个碳与碳键相连，而断链石蜡油无三个碳键相连。
当热油经过加热时，断链石蜡油会继续拆分为碳酸酯（例如碳酸乙酯），其有一个碳与一个氧相连的碳酸原子。
碳酸酯可以通过与氨水反应形成碳酸铵，产生热，推动反应转化成一系列混合物。
其次，碳酸铵进一步反应产生甘油。
甘油是一种有壳醇，它能够通过加热水解脱氧而产生甘油酸，而甘油酸可以经过羟基化产生脂肪酸和淀粉。
最后，脂肪酸和淀粉可以经过卤化反应产生植物油和牛油，其中牛油具有较高的油脂结构，植物油具有较低的油脂结构。
这样，经过上述实验，石蜡油及其成分的实验也就完成了。
通过上述实验可以表明，石蜡油通过加热分解，可以分解出植物油和牛油等成分。
而这些成分反映了石蜡油的含脂性，使其成为各种产品的一种有利的材料。
石蜡油分解实验的改进
石蜡油分解实验的改进作者：范文觉来源：《化学教与学》2016年第06期摘要：为解决人教版高中化学《必修2》石蜡油分解实验，产生稳定气流的时间过长的问题，作者在参考文献资料相关方法的基础上，探索石蜡油分解快速制备乙烯等气体的方案。
新的实验方案将产生稳定气流的时间，由20分钟以上缩短至10秒左右，且具有操作快捷、安全、现象明显等优点。
关键词：石蜡油分解；实验改进；催化剂文章编号：1008-0546（2016）06-0094-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.06.034一、问题的提出石蜡油分解实验是高中化学《必修2》中一个重要的实验。
其目的是使学生了解乙烯来源于石油，烯烃与烷烃性质的不同。
课本实验如图1所示：将浸透了石蜡油的矿渣棉放置于试管的底部，试管中加入碎瓷片，采用酒精灯加热碎瓷片，利用碎瓷片作为催化剂，使石蜡油蒸汽通过炽热的碎瓷片发生裂解，生成一定的气体。
按照教材的实验方法，在实际操作中发现：碎瓷片升温很慢，产生气体的时间非常长，难以在教学中演示；产生的气体不连续不稳定，实验现象不够明显；体系内受热不均，易发生倒吸。
针对以上存在的种种弊端，人们对该实验进行了各种改进。
例如林宏[1]采用将石蜡油打入盛有无水硫酸铝催化剂和碎瓷片的试管中的方法进行实验。
此法由于体系忽冷忽热，试管易炸裂，且易发生倒吸，存在一定的危险性。
再如赵佳越[2]利用新制活性氧化铝催化石蜡油分解，仍使用碎瓷片，但加热时间仍较长。
二、现阶段主要实验方案的验证笔者查阅相关文献资料，对现阶段改进后的主要实验方案，进行了实验验证，实验情况见表1。
从上述实验可以看得出，现阶段的主要实验方案，普遍存在实验耗时太长，难以在教学中演示等致命缺点，但用Al2O3和无水Al2（SO4）3作为催化剂相对较好。
三、快速制备气体方案的探索1. 背景资料查询（1）石蜡油催化与裂解石蜡油主要成分为C16～ C20的直链烷烃[3]。
2021年高中化学必修二实验总结(本学期实用)
高中化学必修二实验总结(本学期实用)必修二化学实验题实验一钾与水的反应【实验步骤】分别向两只培养皿中加水至其体积的1/2，然后分别加入绿豆大小的一块金属钾和金属钠，注意观察反应的剧烈程度，并记录所发生的现象。
实验内容钾与水反应钠浮在水面上，熔化成小球，不停地滚动，发出“吱吱”钠与水反应响声，有气体产生向反应后的溶液里加入2滴酚酞试液，立即显红色。
实验结论练习1．201*年诺贝尔化学奖授予了美国科学家PeterAgre和RoderickMackinnon以表彰他们在“水通道”和“离子通道”的研究成就。
Mackinnon教授的研究内容主要是Na、K体积很接近，但在生物体内呈现的差别却高达1万倍，他革命性的让科学家观测Na、K在进入离子通道前、通道中以及穿过通道后的状态，可为病人在“离子通道”中寻找具体的病因，并研制相应药物。
下列关于钠、钾的说法正确的是A单质钠的熔点比钾的熔点低B钾与水反应比钠与水反应更剧烈C钠和钾都是短周期元素D钠和钾的合金[ω(K)＝50%－80%]在室温下呈液态实验二金属与水、酸的反应1．取一小段镁带，用砂纸磨去表面的氧化膜，放入试管中。
向试管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液。
观察现象。
过一会儿加热试管至水沸腾。
观察现象。
现象化学方程式＋＋＋＋实验现象实验结论2．去一小段镁带和一小片铝，用砂纸磨去它们表面的氧化膜，分别放入两支试管，再加入2mL1mol/L盐酸。
现象化学方程式MgAl 结论金属与水或同浓度的酸反应的难易程度、剧烈程度可以用于比较金属的活泼性。
实验三钠与氯气反应取一块绿豆大的金属钠（切去氧化层），用滤纸吸净煤油，放在石棉网上，用酒精灯微热。
待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方。
现象化学方程式实验四化学反应与能量1．在一支试管中加入几小块铝片，再加入5mL盐酸，当反应进行到有大量气泡产生时，用手触摸试管外壁，并用温度计测量溶液的温度变化。
现象与解释2．在一个小烧杯里，加入20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)28H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上。
石蜡油分解演示实验改进
石蜡油分解演示实验改进
油漆石蜡分解实验改进
油漆石蜡分解实验，是学习及研究高等教育中微声学的一个不可或缺的课题，
用于研究声波、超声波以及水泡的传播特性，现今已成为学习及研究水泡超声波特性的一种重要实验。
由于实验中需要使用石蜡制品来模拟超声波对水泡的作用，但石蜡的分解非常慢，有很高的温度，因而实验效率低下，浪费了很多宝贵的实验时间。
为了提高实验效率，高校学者开始研究石蜡分解实验的改进方法，以应对这类
实验在性能及效率上存在的问题。
改进的方法包括：采用新型的油漆石蜡分解实验设备，其使用超声波来进行油漆石蜡的分解，效率极高，只需几秒即可完成分解；也可以利用调制传输技术采取步进法分解，并在配套实验仪器上实现自动化实验技术，既可以有效提高实验效率，又可以为超声信号指示特性的研究提供有力的支撑。
此外，学校还会采用多种高技术，如新型高精度量化信号处理器、多路开关技术以及温度控制设备，全面提升实验的性能和效率。
改进后的油漆石蜡分解实验，不仅更加科学合理，而且效率更高，更加精确，
从而显著提高了同学们对超声信号特性研究的科学水平。
这样有助于学习及研究高等教育中微声学及相关科学研究，从而为未来科学研究的发展提供更多的帮助。
总之，油漆石蜡分解实验改进的出现，为高校及学生们研究微声学打开了新的
大门，使同学们能够更好地掌握超声波特性，利用实验时间得到更多、更有意义的实验结果。
石蜡油分解实验的改进
石蜡油分解实验的改进湖北省宜昌市远安县一高 444200 王翼人教版《化学•必修2》在第三章第二节《来自石油和煤的两种基本化工原料》的科学探究中，介绍了“石蜡油分解实验”。
原教材实验如下：如右图一，将浸透了石蜡油的石棉放置于硬质试管的底部，试管中加入碎瓷片，给碎瓷片加强热，石蜡油蒸汽通过炙热的碎瓷片表面发生反应，生成一定的气体。
利用生成的气体进行其他实验。
在具体的实验过程中笔者发现：按照教材的装置和药品进行实验，一是产生气体的时间过长，不利于新课教学的演示；二是产生的气体不连续、量不够多，对后续的气体性质实验有很大影响；三是石棉浸泡的石蜡油的量过多或过少都对产生气体很有影响。
以上种种，给教师的新课教学带去很大的不便。
一、实验改进 改进一：如右图二所示。
在图一做实验时，感到石蜡油变成蒸汽后，碎瓷片的温度上不去导致石蜡蒸汽不分解。
于是改成液-固加热型装置来做实验，先将碎瓷片加热一段时间，然后再将石蜡油逐滴滴到碎瓷片上，此时能产生一定量的分解气体，但是问题仍然存在，一是气体的量不够，不连续，二是试管在骤冷骤热下报废率 特别高。
改变碎瓷片的大小，问题依旧。
改进二：装置图如图三。
考虑到实验成功率低、生成目标气体的速率小的问题，笔者尝试在实验室现有条件下使用其他物质代替碎瓷片做催化剂。
在对比CuO 、MnO 2等催化剂后，发现MnO 2对石蜡油分解的催化效果最好，只要稍微加热MnO 2，导管处立刻出现大量能使高锰酸钾酸性溶液 褪色的气体。
二、改进后的优点1.耗时短。
石蜡油分解实验在新课教学中属于引入乙烯气体、验证乙烯气体性质的实验，如果耗时太长，将使整节课的紧凑性上大打折扣。
2.对装置的损伤较小。
如果用原来的碎瓷片，将一堆碎瓷片加热至一定的温度，需要酒精灯长时间加热，试管很容易因为骤热骤冷而破损，特别是改进成图二装置后，损坏率更高。
3.所需温度较低，对石蜡油的浪费较少。
如果按教材的装置和药品，在碎瓷片尚未加热至一定温度时，石蜡油已经开始蒸发为气体逸出，反而得不到石蜡油的分解气体，故实验失败率高。
化学人教版高中必修2石蜡油分解实验探究
——关于石蜡油分解实验的探究与再设计林宏（江苏省南通第一中学，江苏南通 226001）摘要新课程背景下的化学教材在诸多方面实施了重大改革，其中实验的创新无疑是此次改革的亮点，人教版《化学必修2》第三章第二节中利用石蜡油分解来制取和探究乙烯等烯烃类气体性质的实验，与以往制取乙烯的实验相比更加简洁、环保，但在具体实施过程中却存在实验很难成功、实验现象不明显等不足。
以下通过对石蜡油分解实验的改进，提高实验的成功率，更具高效性，实验效果良好。
关键词石蜡油分解实验创新实验改进1问题的提出石蜡油分解实验是人教版《化学必修2》第三章第二节中用于探究乙烯性质的演示实验（见下图3—7），其原理是利用石蜡油蒸汽遇到灼热的碎瓷片，分解产生乙烯等气体，可分别使溴水和酸性高锰酸钾等溶液褪色。
其目的是通过此实验使学生了解到乙烯来自于石油，更重要的是为学生学习乙烯的性质建立感性的认识。
无疑此实验在学生学习乙烯性质的过程中起着举足轻重的作用，但笔者在操作过程中却发现此实验很难成功：首先，装置中产生的石蜡油蒸汽量太少，从而导致能分解产生的乙烯等气体的量根本不足以使溴水和酸性高锰酸钾等溶液褪色；其次，实验过程中的加热温度很难达到石蜡油蒸汽的分解温度；第三由于产生的蒸汽量不稳定，在加热过程中极易产生倒吸等现象。
以上原因不仅导致实验很难成功，甚至使实验存在一定的危险性，给教师的教学带来很大困扰，更使教师陷于两难的抉择。
笔者针对以上不足，不断改进，反复实验，最终逐一解决了所存在的问题，并且使之更简洁、安全，便于控制，现象更明显，同时也更具可操作性。
经实践检验，此实验在改进后教学效果良好，为学生后续知识体系的形成奠定了坚实的基础。
2实验的探究2．1将装置由水平改为垂直如图3—7所示，在原装置中，设计者是利用酒精灯加热碎瓷片时所产生的热量使试管底部的石蜡油变成蒸汽，产生的石蜡油蒸汽通过灼热的碎瓷片进一步分解得到乙烯等气体。
但在实际操作过程中由于液体石蜡油并非主动受热，由此产生的蒸汽量很少，所以当极少量的石蜡油蒸汽再通过灼热的碎瓷片时，分解产生的乙烯等气体将更少，从而导致最终将所产生的气体依次通入溴水和酸性高锰酸钾等溶液中时，很难观察到溶液颜色的改变。
案例6 石蜡油分解的创新实验
创新
设计
后的
优点
1.改用Y形试管,装置简单易操作,对装置的损伤较小。先分别加热石蜡和二氧化锰,再将二者混合,Y形试管不会因为骤冷而破裂。如果按原实验仪器及药品实验,需要酒精灯长时间加热,试管很容易因为骤热骤冷而破损。
2.所需温度较低,耗时短,实验快速。石蜡油分解实验在新课教学中的目的是引入并验证乙烯气体的性质,如果耗时太长,将使整节课的紧凑性大打折扣。如果按教材的装置和药品实验,石蜡油变成蒸气后,碎瓷片的温度上不去导致石蜡蒸气不分解,故实验失败率高。改成二氧化锰粉末作催化剂,粉末的表面积大,催化效果好,只要稍微加热二氧化锰,导管处立刻出现大量能使高锰酸钾酸性溶液褪色的气体。
3.增加了对比实验,效果更佳。分别加热石蜡和二氧化锰,酸性高锰酸钾溶液不褪色,再将二者混合加热,酸性高锰酸钾溶液褪色明显。说明石蜡以及二氧化锰都不具有使酸性高锰酸钾褪色的性质,而是石蜡在二氧化锰作催化剂的情况下,高温分解为不饱和烃,从而使酸性高锰酸钾褪色,与本实验的三维目标呼应,最大化实现演示实验价值。
3.先加热石蜡一端,石蜡迅速融化为液态,继续加热约1min,酸性高锰酸钾溶液中有气泡冒出,但不褪色。再加热二氧化锰一端,约30s,酸性高锰酸钾溶液中有气泡冒出,但不褪色。
4.倾斜Y形试管,让石蜡油慢慢流入二氧化锰一端,此时酸性高锰酸钾溶液中有大量气泡冒出,开始褪色,继续加热约30s,酸性高锰酸钾溶液中有气泡冒出,酸性高锰酸钾褪色十分明显。
实验仪器
及药品
Y形试管、试管夹、酒精灯、橡皮塞、导气管、橡胶管、普通试管、铁架台(带铁夹)。二氧化锰、石蜡(或石蜡油,固体石蜡)、酸性高锰酸钾溶液。
实验
装置
图1教材实验装置图2创新实验装置
石蜡催化裂化实验的改进_蒯世定
实验与创新思维2010年，第8期石蜡催化裂化实验的改进蒯世定1，蒯文艺2（1.合肥市教育局教研室,安徽合肥230001;2.合肥第五中学,安徽合肥230011）文章编号：1005－6629(2010)08－0017－02中图分类号：G633.8文献标识码：C石蜡催化裂化实验是一个重要实验。
在新课程改革的《普通高中课程标准实验教科书必修化学2》（人民教育出版社、江苏教育出版社、山东科技出版社），都有该实验。
但是如果按照教科书上的方法进行实验，效果都不是很好。
通过我们的研究，谈谈怎样做好该实验。
1实验改进[改进实验1]按图1连接实验装置。
在试管Ⅰ实验用品：小试管、碳酸钠溶液、豆腐稀滤液。
探究方案：在小试管中加入2mL无色澄清的较稀的豆腐滤液，然后滴入几滴浓草酸钠溶液，观察小试管中溶液颜色的变化。
方案二：实验原理：Ca2+＋C2O42－=CaC2O4↓实验用品：小试管、草酸钠溶液、豆腐稀滤液。
探究方案：在小试管中加入2mL无色澄清的较稀的豆腐滤液，然后滴入几滴浓草酸钠溶液，观察小试管中溶液颜色的变化。
探究结果：出现白色浑浊，说明豆腐中含有的钙质，且能溶于水，它不一定能与蛋白质结合。
查阅资料可知：K sp（CaCO3）=2.9×10-9K sp（CaC2O4）=2.0×10-9化学实验方案的设计应原理科学、操作简单、现象明显，溶度积K sp越小的物质，越易形成沉淀，所以，应选择可溶性草酸盐来鉴定钙离子。
2.3滤液类型探究实验原理：胶体具有丁达尔现象实验用品：小试管、激光笔、较稀的澄清透明的豆腐滤液探究方案：用激光笔照射无色澄清的较稀的豆腐滤液，从垂直于光线的方向观察是否有一条光亮的光柱。
探究结果：有丁达尔现象，说明豆腐滤液属于胶体。
2.4还原性探究方案一：实验原理：酸性KMnO4溶液具有强氧化性实验用品：小试管、豆腐滤液、0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液。
探究方案：在小试管中加入2mL豆腐滤液，然后滴加0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液，观察颜色的变化。
石蜡油分解实验的改进
石蜡油分解实验的改进作者：刘文芳刘菲霍继辉来源：《化学教学》2011年第11期摘要：本文用固体石蜡(或一段去芯后的蜡烛)代替课本上蘸有石蜡油的矿渣棉，用自制长弯头试管代替课本实验装置中的普通试管，可将课本的科学探究演示实验改为学生分组实验，实验现象明显，操作简单、安全性强，能取得良好的实验效果。
关键词：石蜡油分解实验；实验改进文章编号：1005-6629(2011)11-0041-02中图分类号：G633.8文献标识码：C1问题的提出人教版普通高中课程标准实验教科书化学必修2第三章第二节的科学探究栏目引入一个实验(第67页)：石蜡油分解实验。
所用实验装置如图1所示。
将浸透石蜡油的矿渣棉放在试管最里端，碎瓷片放在试管中部，在碎瓷片下方用酒精灯加热，预计石蜡油气化，产生的石蜡油蒸气外逸，遇到高温碎瓷片发生分解，产生不饱和烃使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。
该实验的目的，主要是说明产物中含有与烷烃性质不同的烃——烯烃。
笔者和一些一线教师在实际教学中发现，此实验存在如下的问题：①石蜡油和矿渣棉在普通中学实验室不常见；②由于酒精灯在碎瓷片下方加热，石棉能吸附的石蜡油量较小，石蜡油汽化的温度较石蜡油分解温度低，结果石蜡油多数都已经变为蒸气逸出，碎瓷片温度还尚未能升至石蜡分解所需温度，而当碎瓷片温度升至足够石蜡分解温度时，石蜡已大部分气化并逸出装置，由于剩余的石蜡量少，气化后遇碎瓷片分解产生烯烃的速率慢，产生烯烃的总量小，导致溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色所需时间较长(3mL 0.01mol/L硫酸酸化的高锰酸钾溶液约12min完全褪色)或不毹完全褪色，无法达到实验目的，因此存在实验成功率低、实验时间较长等问题。
本文采用固体石蜡代替石蜡油，自制长弯头试管代替课本实验装置中的普通试管对此实验进行了改进，取得良好的实验效果，并且改进后不需矿渣棉。
2改进后的实验(1)按图2组装实验装置，检查装置的气密性；(2)向试管弯头中加几块石蜡固体，然后在距离试管口约2／3处放5～8片直径约1～1.5 cm的碎瓷片(司以用废旧坩埚碎片，实验效果良好)；(3)点燃酒精灯1，约30s后碎瓷片温度上升，点燃酒精灯2，试管弯头内石蜡固体逐渐熔化，约40s后石蜡油即可沸腾产生石蜡蒸气；(4)观察到小试管中酸性高锰酸钾溶液(或溴水)迅速褪色。
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教材原型实验的问题： 一是需要加热较长时间才会使酸性KMnO4溶液与 溴的四氯化碳溶液褪色，耗时大于10分钟，等到排水法 集气这一步骤时反应基本结束，几乎收集不到气体； 二是试管横置，矿渣棉浸泡的石蜡油过多或过少， 都会对气体的生成造成影响，如果浸泡的石蜡油过多， 石蜡油易流动，如果浸泡的石蜡油过少，一旦实验过程 中用量不够，就无法向反应装置中补充； 三是碎瓷片、石蜡油、矿渣棉的用量未明确。
4分5秒 3分19秒 1分55秒 1分53秒
二、实验的改进和创新之处
3. 酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液的浓度
在保证现象明显的基础上使浓度尽可能小，缩短褪色时间。 酸性KMnO4溶液浓度为0.003%（在2mL水中滴入2滴 0.01mol/LKMnO4溶液和2滴1:4的稀硫酸）； 溴的四氯化碳溶液（在20mL四氯化碳中滴入1—2滴液溴）。
三、自我评价
1. 试管竖直放置，采用注射器逐滴加入石蜡油，既解决 了教材原型实验石蜡油浸泡过多或过少造成的问题，同 时保证了实验的成功率，而且试管不会炸裂； 2. 催化剂变成催化效果更好且实验室常备的MnO2，使 得实验所需时间大大缩短，产生的裂化气更多； 3. 指明了酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液的浓度， 即保证了实验现象，又能使褪色时间尽可能短。
二、实验的改进和创新之处
2. 催化剂
酸性KMnO4溶液褪色时间 （从预热开始计时）
3g碎瓷片 3g分子筛
10分15秒 4分9秒
3gMnO2 （用1g石棉覆盖）
1分55秒
二、实验的改进和创新之处
2. 催化剂
酸性KMnO4溶液褪色时间 （从预热开始计时）
1gMnO2 2gMnO2 3gMnO2 4gMnO2
《石蜡油分解实验》改进
一、实验创新目的
“石蜡油分解实验”是人教版必修2第三章第 二节“来自石油和煤的两种基本化工原料”中的 一个实验，我认为在这个地方安排该实验是一个 亮点，因为该实验能够让学生直观地了解烯烃可 以由石油获得，并且让学生获得第一手感性认 识——烯烃与烷烃性质不同，该实验的成功演示 具有极高的教学价值。
二、实验的改进和创新之处
1. 装置
具支试管
通过注射 器逐滴加 注射器 入石蜡油
20×200mm
二、实验的改进和创新之处
2. 催化剂
通过查阅化工词典和大量有关石蜡油分解的相关文献资料， 催化石蜡油分解效果较好的物质有：分子筛（X型和Y型）、 Al2O3、无水Al2(SO4)3、无水AlCl3、MnO2。教材上使用碎瓷片 是因为瓷片的复杂成分中含有能催化石蜡油分解的物质，而且是 实验室常备物质；其实分子筛就是人工合成的沸石，也是实验室 常备物质；无水Al2(SO4)3和无水AlCl3极易吸水，在普通实验室 使用不现实。所以我对碎瓷片、分子筛、MnO2三种催化剂进行 了实验探索。
原教材实验装置如右图 所示，具体操作是将浸透了 石蜡油的矿渣棉放置在硬质 试管的底部，试管中加入碎 瓷片，给碎瓷片加强热，石 蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片 表面发生反应，生成一定量 的气体，利用生成的气体进 行一些实验。
反应方程式如下（以C16H34为例）： C16H34→C8H18+C8H16 C8H18→C4H10+C4H8 ......
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
谢谢大家！