乙醇催化氧化.docx

乙醇的催化氧化
选题来源
高一第二学期（上海教育出版社）p43.酒精的催化氧化。教材上是这样做的这个实验：
“把铜丝烧成螺旋状，在火焰上加热后，铜丝表面发黑生成黑色的氧化铜，把它迅速插入酒精中，待黑色退去后，取出铜丝再加热，再插入酒精中，反复数次后嗅闻气味。”
反应的方程式为2Cu+O2→2CuO
CuO+CH3CH2OH→CH3CHO+Cu+H2O
总方程式为：CH3CH2OH+O2→CH3CHO+H2O
反应中起催化作用的是Cu,表面的氧化铜是中间产物。乙醇直接和氧化铜粉末反应生成的是什么？反应条件是什么？
二．实验步骤：实验.1加热乙醇使乙醇蒸汽通入氧化铜粉末中，检验收集到的液体并不是乙醛。
先加热氧化铜一段时间，再加热乙醇使乙醇蒸汽通入氧化铜粉末中，很快黑色的氧化铜变为红色。最后用希夫试剂检验生成的液体，显紫色。说明生成了乙醛。
三、实验中的问题：
在做上述实验的前两次试验中检验生成的物质是否为乙醛时，分别用了新制的氢氧化铜和银氨溶液来检验。但均未出现砖红色沉淀和银镜现象。最后用希夫试剂来检验，立即显现出浅紫色。证明生成了乙醛。
用新制的氢氧化铜和银氨溶液检验没现象的原因是乙醛中混有大量的乙醇。以下分别是希夫试剂与醛、所制生成物、乙醇反应的颜色对比图

出现这种不理想现象的可能原因是：乙醇过量，反应后没有立即撤去加热乙醇的酒精灯，致使乙醇蒸汽进入生成物中。
注意：1、该反应较快，氧化铜粉末很快都变成了红色的铜，在操作中必须先加热氧化铜，然后再加热乙醇，而且乙醇加热过程必须一直持续。反应结束后，必须先停止加热乙醇然后再停止加热氧化铜。
2、为减少生成物混入乙醇，应使氧化铜过量。
总结：乙醇和热的氧化铜粉末发生反应。反应的条件是氧化铜粉末必须先加热。该反应氧化铜被还原成铜，做的是氧化剂。
而铜作催化剂时，氧气做的是氧化剂,氧化铜是中间产物。
四、乙醇的催化氧化机理
1.在无氧的条件下，存在醇铜中间过渡态

图1无氧条件下的催化机理
2.在有氧的条件下，反应的中间物是氧化铜。教材上的实验和上述乙醇和氧化铜的实验均可以证明。

参考文献：
[1]李先栓，铜催化氧化乙醇生成醛的反应机理[J]，化学教学,2011,(9);

[2]王金龙,乙醇氧化脱氢实验的深度研究[J]．化学教育，2010,(6)：62~63.

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