2023年“制备固体酒精”实验的新方法.doc

“制备固体酒精制备固体酒精”实验的新方法实验的新方法 郝蓓 李德前 摘要：苏教版有机化学基础“油脂”的教学内容中安排了利用皂化反应原理制备肥皂的学生实验。将制备成的高级脂肪酸钠用乙醇洗涤时发现有果冻状的物质生成，经研究该果冻状物质即为固体酒精，由此实验意外事件总结出用油脂制备固体酒精实验的新方法。关键词：油脂;皂化反应;高级脂肪酸钠;乙醇 文章编号：1008-0546（2020）04-0096-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.04.026 一、问题的提出 现行苏教版普通高中课程标准实验教科书有机化学基础“油脂”的教学内容中安排了利用皂化反应原理制备肥皂的学生实验1。由于制备过程中生成的高级脂肪酸钠碱性过强，而且高级脂肪酸钠易溶于水，因此有学生使用乙醇洗涤以除去碱性。但是在使用乙醇洗涤过程中发现有果冻状物质产生，这激起了学生的好奇心，这种果冻状物质成分是什么？为什么会有这种变化？二、理论分析 我们知道，油脂在碱性条件下水解生成白色固体高级脂肪酸钠（该原理可用于制取肥皂），有关的化学反应如下：R1COOCH2 R2COOCH+3NaOH R3COOCH2 CH20H R1COONa+R2COONa+R3COONa+CHOH CH20H 由于高级脂肪酸钠含有亲水基团（-COO-）和憎水基团（-R）的特殊结构，使其既可以溶于热水也能溶于热乙醇中，但其在冷水或冷乙醇中溶解度很小。因此，溶于热乙醇中的高级脂肪酸钠在温度降低时就会从酒精溶液中析出，并且酒精充填在高级脂肪酸钠中，于是便形成了半固态的凝胶状物质“胶冻”。综上分析可知，前述果冻状固体极可能是硬脂酸钠与乙醇的混合物，即固体酒精的主要成分2。三、实验过程 1.實验用品 药匙、烧杯、玻璃棒、电子天平、铁架台、酒精灯、无水乙醇、猪油、氢氧化钠、氯化钠。2.实验过程及解释（1）将市场上买的猪油先用水煮沸，静置冷却后取上层油脂用于实验。将猪油先用水煮沸取上层油脂，此种方法处理后得到的水解产物含杂质较少。（2）用电子天平秤取油脂 10g，放于烧杯中，加入 lOmL 无水乙醇，用酒精灯微热，使油脂完全溶于乙醇之中。油脂不易溶于 NaOH 水溶液，加入乙醇是为了增加油脂在碱液中的溶解度，加快皂化反应进行3。（见图 1）（3）称取 59 氢氧化钠固体溶于 lOmL 蒸馏水中配成溶液，将氢氧化钠溶液倒入步骤（2）的混合液中，微热使油脂充分水解，水解后的混合液略显黄色。（见图 2）（4）称取 15g 氯化钠固体配成饱和溶液，缓慢倒入水解液中，搅拌静置，上层有白色固体析出。加入饱和氯化钠溶液会降低高级脂肪酸钠的溶解度，析出的高级脂肪酸钠呈白色颗粒状固体。（见图 3）（5）用药匙将白色固体放入 40mL 无水乙醇中，微热使固体在乙醇中完全溶解。将固体取出放入乙醇溶液中，因高级脂肪酸钠不能完全溶于乙醇，故需小火微热处理使高级脂肪酸钠完全溶于乙醇。（见图 4）将溶解后的液体分两份放入烧杯巾，一份放入冷水巾快速冷却，一份自然冷却。混合液若使用冷水快速冷却，则得到块状乳白色固体;若自然冷却，则得到透明果冻状固体，两种固体点燃后均可燃烧。（见图 5-7）四、实验优点（1）该实验相对简便，安全可靠，提高了实验教学的效益;既可以作为演示实验，也能用于学生实验。（2）学生不仅能学会肥皂的制法，也能掌握固体酒精的制备方法，而且制得的固体酒精更具有实用性。总之，我们化学教师在平时的教学中不仅要做好课本实验，更要引导学生关注实验巾的“意外现象”和“异常情况”，这是教学生成的极好机遇，往往对这些事件的分析和探究更能培养学生的动手能力和探究意识。参考文献 1王祖浩.普通高中课程标准实验教科书化学选修 5.有机化学基础M.南京：江苏凤凰教育出版社，2019 2 莘彬锋.探究固体酒精的成分J.农村青少年科学探究，2018（10）：28-29 3柯军霞.肥皂的制备实验的教学思考J科技经济市场，2017（07）：178-179