化学人教版高中必修2石蜡油分解实验探究
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。
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》改进设计
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
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。
石蜡油分解实验
石蜡油分解实验引言石蜡油，也叫石油蜡、白油，是一种由石油提炼得到的淡黄色液体，主要成分为蜡烃类化合物。
石蜡油具有低毒性、低挥发性和良好的隔离性能，被广泛应用于工业领域，如润滑剂、密封剂和防锈剂等。
然而，长期使用或不当处理石蜡油可能会导致其分解产生有害物质，对环境和人体健康造成潜在危害。
为了研究石蜡油的分解过程和产物，本实验通过加热石蜡油并观察其变化，以探究石蜡油的分解机理和产物特性。
实验材料和方法材料•石蜡油•烧杯•加热设备（如恒温槽或加热板）•温度计•反应管方法1.准备实验材料。
2.在烧杯中放入一定量的石蜡油。
3.将烧杯放入恒温槽或加热板中，加热至一定温度。
4.用温度计测量并记录石蜡油加热后的温度变化。
5.观察石蜡油在加热过程中的颜色、粘度和其他物理性质的变化。
6.将反应管放置在石蜡油的上方，以收集可能产生的气体。
观察气体的产生情况。
7.结束实验后，移除实验设备并妥善处理废弃物。
实验结果和讨论在实验过程中，我们观察到石蜡油在加热过程中发生了一系列的变化。
首先，随着温度的升高，石蜡油的颜色由淡黄色变为深黄色或红色。
这可能是由于石蜡油中的某些成分在高温下分解或氧化的结果。
其次，石蜡油的粘度随着温度的升高而变得更低，呈现出更流动的特性。
这可能是由于高温下分子间的相互作用减弱，导致石蜡油的流动性增加。
另外，我们还观察到在加热过程中产生了气体。
这可能是由于石蜡油中某些成分的挥发或分解所致。
进一步的研究可以通过收集和分析气体样品来确定产生的气体成分和量。
通过实验结果，我们可以初步推断石蜡油在加热过程中发生了分解反应。
但要进一步了解石蜡油分解机理和产物特性，还需要进行更详细的分析和实验。
结论本实验通过加热石蜡油并观察其变化，初步研究了石蜡油的分解过程和产物特性。
实验结果表明，石蜡油在高温下会发生颜色、粘度和气体产生等变化，可能涉及到分解反应和挥发过程。
进一步的研究可以通过气体分析和化学方法来确定石蜡油分解的机理和产物。
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]。
人教版高中一年级化学必修2第三章《有机化合物》第2节《来自石油和煤的两种基本化工原料》科学探究《石蜡
高中校本实验探索多角度探究石蜡油催化裂化一、使用教材人教版高中一年级化学必修2第三章《有机化合物》第2节《来自石油和煤的两种基本化工原料》科学探究《石蜡油的裂化》二、实验背景（一）查阅文献《石蜡油的裂化》可以探究烯烃性质、了解烯烃可来源于石油，是高一化学有机实验引入烯烃非常重要的实验，如何优化该实验激发了老师们的探究兴趣。
通过查阅相关资料，对该实验的研究主要集中在以下几个方面：实验的温度、催化剂、裂化产物的性质。
（二）教学现状人教版教材实验从加热到完成实验需要15分钟左右，反应时间长、烯烃量少、现象不明显、成功率较低、存在易倒吸的安全隐患；改进的实验有很多优点，但很多一线教师师仍然回避“不做”。
把演示实验改成了“看”实验、“讲”实验。
化学学科素养要求培养学生的科学探究和创新意识，实验教学，更是培养学生核心素养的重要路径；基于此，我校重视实验教学的设计，本实验就是适合引导学生科学探究和创新设疑的校本实验案例。
三、实验创新要点（一）探索适合高中生学情的多角度探究化学实验的校本实验（二）通过对实验的再实践和再探究，探索实验成败的影响因素，发现问题、创新实验、拓展实验探究方向、获取成果、培养学生严谨求学的态度和探索真知的精神。
（三）寻找实验过程中引起倒吸的本质原因，改进装置将试管口略向下倾斜，提升实验的操控性、安全性。
（四）实验现象更明显：可以利用碎瓷片在有效的时间内安全的完成该实验。
（五）拓展裂化产物的检验，先检验液态生成物，再验证气态生成物，更直观的理解烷烃裂化的原理和反应进程。
四、学情分析学生在之前的学习中已经具备了一定的实验探究能力，在上一节的学习中已经学习了烷烃及其相关性质，知道烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液褪色；学生分组进行实验，每个小组3~4人，能够通过查阅文献、讨论分析、合作探究、分组完成多角度探究石蜡油催化裂化。
五、实验内容（一）实验原理烷烃高温分解产生产生不饱和烃例：十六烷裂化、深度裂化原理（二）实验教学目标1、知识与技能通过实验探究帮助学生掌握烷烃裂化、深度裂化原理2、过程与方法（1）实验过程中学生能提出问题，并通过对比实验、合作讨论、查阅文献、实践探究、数据分析等方法多角度探究石蜡油的催化裂化。
石蜡油分解实验
从实验学化学
石蜡油分解实验（烯烃的工业制取）
探究烯烃的特点
1、实验装置
2、实验步骤：
①将浸湿了的石蜡油（液态烷烃混合物）的石棉放置在硬质试管的底部。
②在试管中加入碎瓷片
③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，生成一定的气体
3.探究性质
项目实验注意事项
①生成气体通入酸性高锰酸钾溶液
中（图中B）①酸性高锰酸钾与溴的量不宜过多
②检查装置气密性
③点燃时验纯
②气体通入溴的四氯化碳溶液中
③用排水法收集试管气体点燃
催化剂
1.现象
5、结论
①石蜡油分解产生了能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物
②气态产物中含有与烷烃性质不同的烃，产物实际上是烯烃和烷烃的混合物。
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。
乙烯
原因是浓硫C2H5OH
2SO2↑+2C+5H2O
(12)加热时间过长，还会产生有刺激性气味的气 体,为什么？ 浓硫酸具有强氧化性，可以与生成的碳反应。
△
C+2H2SO4（浓）==CO2↑+2SO2↑+2H2O
(13)能否用排空法收集乙烯？
不能，因为乙烯的密度与空气的密度接近。
CH3-CH3 +Cl2 光 CH3-CH2Cl+HCl
CH2=CH2+HCl 催化剂 CH3-CH2Cl （氯乙烷)
小结:
分子式
CH4 (烷烃) C2H4 (烯烃)
结构
烷烃只含碳碳单键
燃烧
通入酸性 KMnO4溶液 通入Br2水或 Br2的CCl4溶液
淡蓝色火焰 生成CO2和H2O
不反应,无现象
不反应,无现象
（或溴水） 现象：橙色（浓度高可能 是红棕色）褪去
HH H C C H + Br—Br
HH HC CH
Br Br
1, 2 — 二溴乙烷 ，无色液体
乙烯与溴加成
我是 溴分子
乙烯与溴加成
乙烯与溴加成
乙烯与溴加成
乙烯与溴加成
乙烯与溴加成
乙烯与溴加成
反应实质：
C=C断开一个键, 2个Br分别直接与双键两端的C结合
练习：
实验室制取乙烯常因温度过高而使乙醇和浓 H2SO4反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实 验以确证上述混合气体中含有乙烯和二氧化硫。
I
II
IIII
IV
①如图上所示，I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试 剂是：(将下列有关试剂的序号填入空格内)。
I A ，Ⅱ B ，Ⅲ A ，Ⅳ D 。
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
石蜡油分解实验的改进-2019年文档
石蜡油分解实验的改进doi ：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.034、问题的提出石蜡油分解制取烯烃是人教版高中《化学2》中的一个实验，在教材中具有重要的地位。
与传统的乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应制取乙烯相比，本实验能够直观地使学生了解烯烃来自于石油，烯烃与烷烃性质的不同。
教材提供的实验方法如图1 所示，将浸有石蜡油的石棉置于试管底部，利用碎瓷片作为催化剂，使用酒精灯加热碎瓷片，使产生的石蜡油蒸汽在碎瓷片表面发生裂解，产生气体。
将气体通入酸性高锰酸钾溶液与溴的四氯化碳溶液，两溶液褪色，从而证明产生的气体与烷烃性质不同[1] 。
依据教材提供的方法进行实验，在实际操作中发现：实验耗时很长，产生的气体很少，实验现象不明显，酸性高锰酸钾溶液与溴的四氯化碳溶液褪色耗时大于10mi n；气流不稳定，容易弓起倒吸；用排水法几乎收集不到气体，无法点燃。
二、石蜡油裂化与裂解的相关资料石蜡油又名液体石蜡、白色油，主要成分为C16-C20的正构烷烃，其沸点在300C左右［2］。
工业上在催化剂、加热、加压条件下使石蜡油分解，其过程较复杂。
一般情况下，在500 C左右发生裂化，将重油转化为轻质油；在600 C左右发生裂解，轻质油继续裂解生成小分子烯烃。
以C16H34为例，分解制取乙烯的过程可大致表示如下：C16H34> C8H18+C8H16C8H14 C4H10+C4H8C4H10> CH4+C3H6C4H10> C2H4+C2H6三、改进探索石蜡油裂化与裂解的相关资料显示：石蜡油的分解温度高于沸腾温度。
据此分析：由于加热时产生的大量石蜡油蒸汽未经反应即流出，并且石蜡油蒸汽流经碎瓷片表面时带走热量，使得难以达到分解温度，导致效果不佳。
根据以上分析，笔者确定了两条改进思路：其一，寻找合适催化剂，降低石蜡油分解温度；其二，设法升高温度，确保达到石蜡油分解温度。
以此为基础，笔者进行了大量实验探索。
石蜡油在碎瓷片上受热分解方程式
石蜡油在碎瓷片上受热分解方程式
今天老师给我们讲了一个好玩的实验！老师把一块碎瓷片放在桌子上，哎呀，这个瓷片碎得好小呀，像一颗颗小星星。
然后，老师拿出了石蜡油，小小的一瓶，香香的，好像是蜡烛的味道呢。
老师说：“石蜡油加热的时候会分解，像是变魔法一样。
”然后，老师把石蜡油滴到碎瓷片上，哇，看到没！石蜡油像水一样，嘟嘟嘟地流下来，滴到了瓷片上。
我看到瓷片上有一阵白烟冒出来，嘻嘻，像是小云朵一样。
老师说这是因为石蜡油受热分解了，它会变成其他的东西。
老师用粉笔在黑板上写了一个公式：“C25H52→C22H46+C3H6”，哇，这个公式好长啊！我一点都看不懂，不过老师解释说，就是石蜡油变成了其他的东西。
大家都围着看，眼睛都亮晶晶的。
然后，老师还说，科学其实就是这样，很多看不见的东西都可以通过实验找到答案！我以后也要学好科学，做个聪明的小小科学家！
—— 1 —1 —。
探究如何使石蜡油分解速率加快
探究如何使石蜡油分解速率加快中图分类号：G652.2文献标识码：A文章编号：ISSN1001-2982 （2020）12-022-01随着课程改革的不断深入，以培养学生“科学探究”学科素养为主要特征的高中新课实验正式在我们省拉开了序幕。
怎样在新课程背景下上好化学课，我把在教学实践中的一些反思提出来与同行们商榷。
一、问题的提出在人教版必修二【来自石油和煤的两种基本化工原料】中的科学探究实验——石蜡油得分解，产生的气体分别使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。
其实验的难度不大，但其耗费的时间过长，二组实验做下来，大约需四十分钟甚至更长，要想本实验在棵堂内做完就必须提高化学反应速率。
二、问题的探究研究性学习在中学化学教学中培养学生探究创新能力，在促进学生发展和教师观念转变等方面非常重要。
在化学课的教学中，一个优秀的教师应对学生开展研究性课题活动进行引领和指导，努力优化教学情境，诱发学生进行研究的欲望和动机，尊重学生个性，鼓励超越和创新，让学生在探索研究过程中感悟创新的乐趣，学习科学研究的方法，改变学生的学习方式，锻炼培养学生的自主学习能力和创新能力。
通过高一以前的学习，课下我和学生一起做校本研发，以提高学生的科学素养，我们认为提高化学反应速率应从以下两个方面增加其化学反应速率。
1.升高温度在一些网上资料中看到说此实验属于热裂化。
因此想到用久经喷灯对此实验进行加热，提高其温度，但反应速率只能稍加快，整个实验做下来也需30分钟，仍不适合课堂教学。
因此我们想到第二种方法寻找催化剂。
2.催化剂经过对资料的查寻分别用以下催化剂催化剂（类别）石蜡油（ml）KMnO4溶液褪色时间（左右）溴水褪色时间（左右）碎瓷片50g52020MnO250g52020AlCl35g51010Al2O35g51515瓦片50g52020从而得出结论：碎瓷片、MnO2、AlCl3、Al2O3、瓦片等催化剂均不合适，所需时间过长、不利于课堂教学3.新型催化剂将50克KAl(SO4)2·12H2O放入100ml的水中，然后将其放到蒸发装置上，对其加热沸腾，持续加热30min后，为了使其充分发生水解反应，然后将其冷却，会有白色沉淀，然后过滤，得道白色固体尽可能多用用滤纸吸干，然后再加入7—8药匙普通水泥，搅拌均匀，放入干燥器中3天左右便可行形成新型催化剂。
人教版高中化学必修2：第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料(4)
反应类型：取代反应
方法二：由乙烯制备氯乙烷
方程式： CH2==CH2+HCl→ CH3CH2Cl 反应类型：加成反应 讨论哪种方法好？为什么？
5．实验室可通过加热洒精和浓硫酸的混合 物也能制使乙溴烯水，或其K副M反nO应4(常H+伴)溶有液SO褪2色产。生请，回SO答2： ①SO2、C2H4使溴水褪色的化学方程式
C. 硝基苯与水 D. 苯与溴苯
下列属于烯烃的是：( BD ) A、CH3CH2CH3 B、CH2=CHCH3 C、CH2=CHCH2Cl D、CH2=CHCH=CH2 思考：最简单的烯烃分子式是：
C2H4 乙烯
某烯烃和氢气加成后的产物如图：
⑤
CH3 C① H3—C②—C③H2—C④ H3
C⑥ H3
思考：该烯烃的双键在哪两个碳原子之间
3.由以上实验我们可以得出什么结 论?
实验现象：
１.气体使酸性高锰酸钾溶液褪色； ２.气体使溴的四氯化碳溶液褪色。
结论:
石蜡油分解得到的产物中含有与 烷烃性质不同的烃
烯烃
问 乙烷分子内两个碳原子各失去一个 题 氢原子后，碳原子间应怎样结合？
HH HC CH
HH HC CH
HH
一、乙烯分子的结构
苯
纯溴（g） 溴水
纯溴（l）
光照
催化剂
取代
加成
取代
不褪色 褪色
不褪色
不被酸性 KMnO4溶液 氧化
淡蓝色火 焰，无烟
含碳量 低
易被酸性 苯不被酸性
KMnO4溶 液氧化
KMnO4溶液氧 化
火焰明亮， 火焰明亮，
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——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。
分析上述实验失败的原因，笔者认为本实验成功的关键之一：首先就是要能够产生足够量的石蜡油蒸汽。
而要实现这一目标则要做到以下两点：一是使温度足以将液体石蜡油变成蒸汽。
二是保证足够量的液体石蜡油与灼热碎瓷片接触从而产生足够量的石蜡油蒸汽。
因此笔者想到将装置由水平改为垂直（如图3—8所示），将碎瓷片盛放于具支试管中，加热至灼热，然后将液体石蜡油由针筒逐滴推入。
改进后的装置既可以使液体石蜡油与灼热的碎瓷片直接接触迅速变成蒸汽，又可通过针筒提供足量的液体石蜡油，同时控制反应的进程。
当然，需要注意的是：由于灼热碎瓷片的作用不仅要使液体石蜡油变成蒸汽，同时还要使石蜡油蒸汽进一步分解，因此维持碎瓷片的高温是本实验的关键，所以碎瓷片的量要稍许多些，而实验过程中的石蜡油则要分批、逐滴加入，避免一次加入过多液体石蜡油影响碎瓷片的温度。
2．2将只加热碎瓷片改为加热碎瓷片和无水硫酸铝的混合物
根据相关资料显示，碎瓷片作为稳定的难熔物质，在此实验中的作用是用以提升温度，而并非催化剂。
碎瓷片的主要成分之一是氧化铝，为了加快反应速度，笔者曾尝试将氧化铝固体加入碎瓷片中共同受热，但由于氧化铝固体多为粉末状，受热过程中有结块现象，效果差强人意。
资料显示硫酸铝可起到同样效果，但实验室中的硫酸铝固体多含有结晶水，而水分的存在将不利于温度的提升，因此在使用之前，应将硫酸铝固体进行预处理，在蒸发皿中加热除去水分，同时得到无水硫酸铝的块状固体，与碎瓷片混合使用，效果良好。
2．3利用针筒作为防倒吸装置，同时控制反应的进程
在最初的改进实验中，笔者曾尝试用胶头滴管吸取石蜡油后插在具支试管顶部的单孔塞中，当将碎瓷片和
无水硫酸铝的混合物加热到灼热时，挤压胶头使石蜡油逐滴滴落。
但在松手的一瞬间，由于具支试管内的气压急剧下降，产生了严重的倒吸现象，使实验存在一定的安全隐患。
据此，笔者进行了二次改进，用针筒替代胶头滴管。
将已吸取一定量石蜡油的针筒插入橡胶塞中，由于针筒在滴加石蜡油的过程中只推不拉，从而最大限度地降低对反应体系内压强的影响，最终避免产生倒吸现象。
3.实验的创新
3．1仪器药品
仪器：具支试管、针筒、铁架台、酒精灯、试管、橡胶塞、导管、燃烧尖嘴
药品：石蜡油、碎瓷片、无水硫酸铝、酸性高锰酸钾溶液、溴水溶液
3．2实验装置
3．3实验步骤及现象
1．如图所示，搭建装置并检验装置的气密性；
2．在具支试管中加入碎瓷片和无水硫酸铝，用针筒吸取一定量石蜡油，重新连接好装置；
3．点燃酒精灯，加热具支试管中的碎瓷片和无水硫酸铝的混合物约两分钟；
4．将针筒中的石蜡油缓慢、逐次推入具支试管中，石蜡油与灼热的碎瓷片和无水硫酸铝接触，迅速分解产生乙烯等气体，将所得气体依次通入酸性高锰酸钾溶液和溴水中，发现酸性高锰酸钾溶液和溴水均褪色；5．将导气管迅速替换成燃烧尖嘴，点燃气体，火焰明亮，有黑烟；
6．熄灭酒精灯，实验结束。
3．4实验注意事项
1．实验中所用碎瓷片颗粒的选取宜小不宜大，反应时增大接触面积，加快反应速度；
2．实验前应对硫酸铝固体进行预处理，将水分除去，水分的存在将不利于温度的提升；
3．实验中针筒的正确使用可防止倒吸，即针筒的推拉杆应向前推进，不可向后拉；
4．高锰酸钾宜用稀溶液，3ml该溶液中一般加入2—3滴稀硫酸，增加溶液的氧化性；
5．溴水宜用稀溶液，也可用溴的四氯化碳溶液替代，配制溴的四氯化碳溶液时，20ml四氯化碳加1—2滴液溴即可。
主要参考文献
[1]化学必修2[m ].人民教育出版社，2008：59
[2]刘怀乐. 石蜡裂化实验成功的关键究竟在哪里？[j ].化学教学，2001（4）：8-9.。