乙醇的催化氧化分子动画演示

实验目的

理解乙醇催化氧化生成乙醛的机理,认清断键位置和催化剂的作用。

实验原理

加热时铜被氧气氧化为氧化铜,氧化铜再与乙醇反应,乙醇脱去羟基上的氢和与羟基相连碳上的氢,生成乙醛,氧化铜被还原为铜。 2Cu + O₂ =△= 2CuO CH₃CH₂OH + CuO =△= CH₃CHO + Cu + H₂O 总反应:2CH₃CH₂OH + O₂ =Cu,△= 2CH₃CHO + 2H₂O

实验器材

• 乙醇分子 CH₃CH₂OH
• 氧气分子 O₂
• 铜(催化剂)
• 氧化铜 CuO
• 乙醛分子 CH₃CHO

实验步骤

1. 观察乙醇分子,找出羟基及与羟基相连的碳原子
2. 观察加热时铜与氧气结合生成氧化铜
3. 观察乙醇与氧化铜接触,两处氢原子脱去
4. 观察生成乙醛和水,氧化铜变回铜
5. 对照总方程式,说明铜在反应前后的变化

实验现象与结论

动画中铜表面先形成氧化铜,与乙醇作用后又恢复为铜,并生成乙醛和水。实验中灼热的铜丝变黑,插入乙醇后又变红,并产生刺激性气味。结论:乙醇可被氧化为乙醛,铜在反应中起催化作用。

注意事项

• 乙醇易燃,实验应远离明火并控制用量
• 加热铜丝时注意防止烫伤

常见问题

为什么说铜是催化剂?

铜先变成氧化铜,又被乙醇还原为铜,反应前后质量和化学性质不变,所以起催化作用。

乙醇催化氧化时哪些键断裂?

羟基中的 O-H 键和与羟基相连碳原子上的 C-H 键断裂。