实验八乙醇结构式的测定
实验八：有机化学实验研究
——乙醇结构式的测定
1 林陈丽
实验计划
一、实验目的
1.掌握乙醇结构式定量测定实验的成功关键，学会其测定的
实验技能。
2.通过乙醇结构式测定的探究性实验，训练科学探究方法，
提高科学探究能力。
3．使学生掌握乙醇与钠的反应，并运用反应产生的氢气计量，来
确定乙醇的结构式
二、实验内容：
1. 测定乙醇的结构式
2. 组织中学生进行乙醇结构式测定的探究性实验的教法。
三、实验方案
（一）、实验原理
钠与乙醇反应，生成乙醇钠并逸出氢气。由于生成的乙醇钠包在钠的表面，使反应缓慢，甚至中止。采用加热（使钠与乙醇钠熔融）与搅拌的方法，改进集气装置，能有效地提高氢气得率。
（二）、实验药品、仪器
仪器：水槽，50ml注射器、导管、铁架台、载玻片、试管、50ml 量筒
药品：无水乙醇(ρ为0.789g/ml-0.791g/ml)、金属钠（保存在
煤油中）、水
（三）、实验装置
（四）实验前的探讨
有所学知识可知，分子式为C2H6O
的结构简式有两种：
CH3CH2-OH,CH3-O-CH3。由结构式可知，当乙醇的结构式为第一种情况时，则与钠反应断开的键为羟基上的氢氧键，则产生氢气的量与所用乙醇的量的关系为2:1的；若乙醇的结构式为第二种情况，则因为所有氢的化学环境相同，则产生氢气的量与所消耗的乙醇的量为3:1的关系。因此，有以上分析我们可知，当产生氢气的量与加入乙醇的量为2:1的关系时，乙醇的结构式为CH3CH2-OH，当产生氢气的量与加入乙醇的量的3:1的关系时，则乙醇的结构式为CH3-O-CH3。
（五）实验步骤及现象
步骤
(1) 按实验装置图装好实验装置，在试管里放入已擦干煤油和去除氧化膜的钠粒（半个黄豆大小），试管的胶塞中央，插人一个事先抽入0.4mL无水乙醇的注射器。
(2) 经检查装置的气密性后，缓慢挤压注射器慢慢的加人0.1rnL 无水乙醇，同时尽量摇动试管，使钠与无水乙醇充分接触一段时间后在加入一些乙醇，加入量不宜过多，速度也不宜过快，同时用量筒用
排水法收集生成的氢气。当反应接近停止时，可将试管稍稍加热。等到没有气体产生、使装置冷却到室温时，准确读出量筒上的刻度，这就是室温下0.4mL 无水乙醇与足量钠反应生成氢气的体积。
现象
钠与乙醇接触后钠渐渐的融化成小球，同时钠表面有大量气泡生成，反应较剧烈但是不如钠与水来的剧烈，用手摸量筒外壁有烫烫的感觉，排水法收集到了氢气的体积为47.0ml
（六） 实验数据处理及结论
数据处理
1、在量筒中总共收集到1V =47.0ml 的水，即可说明实验中产生了47.0ml 的氢气。
实验时室温1T =20.8℃=293.95K 大气压1P =101.330Kpa
2、换算成标况下的氢气体积，010110P T T V P V =
=47.79ml 而
0.4ml 乙醇的量可产生的氢气体积（标况）V=4.22*2*乙醇乙醇
乙醇M V ρ=75.96ml
结论
通过实验数据的计算可知乙醇的结果式为CH 3CH 2-OH
四、实验最大收获
通过本次实验，我知道了如何利用实验验证一个物质的东西，同时通过本次实验，我觉得本次实验也可以用于粗鉴别乙醇与乙醚，根据产生氢气的量，有无氢气产生，来确定所加的药品是乙醇还是乙醚。同时，通过本次实验，我亲身见识了书本上所描述
的乙醇与钠的反应不如水与钠的反应来的剧烈的实际情况，从而对这句话有了更深刻的理解和印象，所有我觉得如果高中安排这个实验的话，将有助于学生对乙醇物理性质和化学性质的更好理解和吸收。
五、思考题
(1) 已知乙醇的化学式C2H6O，它的结构式可能有几种？如何通过设计实验来探究它的结构？
答：分子式为C2H6O的结构简式有两种：CH3CH2-OH,CH3-O-CH3。。由结构式可知，当乙醇的结构式为第一种情况时，则与钠反应断开的键为羟基上的氢氧键，则产生氢气的量与所用乙醇的量的关系为2:1的；若乙醇的结构式为第二种情况，则因为所有氢的化学环境相同，则产生氢气的量与所消耗的乙醇的量为3:1的关系。因此，有以上分析我们可知，当产生氢气的量与加入乙醇的量为2:1的关系时，乙醇的结构式为CH3CH2-OH，当产生氢气的量与加入乙醇的量的3:1的关系时，则乙醇的结构式为CH3-O-CH3
(2) 除了用钠与乙醇进行定量反应来测定乙醇结构式之外，还有什么更好的可行办法？
答：可以利用现代科技手段，如x射线，质子核磁共振谱以及红外测定等
(3) 在用钠与乙醇反应测定乙醇结构的实验中，关键的或比较难以解决的问题是什么？如何解决这些问题？
答：难以解决的问题是氢气的体积误差问题。解决这个问题要保证一
下几点：（1）要保证装置的气密性，所用一起必须干燥（2）实验所需乙醇必须是无水纯净的化学试剂，决不能用95%乙醇或普通酒精代替，如果含有水或有机酸、酯等杂质，也能与金属钠反应放出氢气，级得不到正确的结果。（3）加入的乙醇的两必须准确，金属钠必须过量，并使乙醇完全反应完。（4）乙醇的加入速度不宜太快，以防止反应产生的热量使乙醇气化来不及回流就随氢气进入水槽
(4) 采取什么措施促使乙醇与钠反应？生成的氢气收集完全？
答：在实验时加入与钠或乙醇都不反应的二甲苯（或用精制煤油）把钠制成小钠球分散在二甲苯中，阻止钠与乙醇反应而产生的乙醇钠附着在钠的表面呈胶冻状。实验装置的改进，可用过用排水法来间接得到氢气的体积
(5) 组织学生进行该实验探究活动，探究的基本程序包括哪几个环节？如何组织？
答：提出问题、做出假设、制定计划、实施实验、得出结论。
六、实验说课部分
（一）教材分析：
1．本节课在教材的地位和作用
乙醇是高中化学新课程苏教版必修2专题3有机化合物的获得与应用的第二单元内容，是继烃类化合物——甲烷、乙烯、苯之后，向学生介绍的另一种典型的重要的有机化合物。乙醇是学生比较熟悉的生活用品，又是典型的烃的衍生物。本节课主要从这种衍生物的组成、结构和性质出发，让学生知道官能团对有机物性质的重要影响，建立有机物“结构—性质—用途”的有机物学习模式，对学生了解学习和研究有机物的一般方法，形成一定的分析和解决问题的能力有着重要