酒精可燃与不可然临界浓度的探究
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酒精可燃与不可燃临界浓度的探究
摘要
:
查阅
资料,分析对比,实施相应的实验探究酒精可燃与不可然的临界浓度。
关键词:
酒精
方案
浓度
体积比
可燃
不可燃
第一部分:问题的提出
在学习中,做
许多实验时,都是离不开酒精灯的。酒精灯中的酒精不是纯溶液,而是
酒精和水的混合物
,但到底酒精的浓度是多少,是否任意浓度都可燃烧呢?
第二部分:资料的收集
乙醇,俗称酒精,是一种常见的有机化合物,结构式为:
结构简式为
CH
3
CH
2
OH
< br>所含官能团:羟基(
-OH
)
物理性质:
物理性质
乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用
乙醇来溶
解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的
有机物和无机
物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。乙醇的物理性质主要与其
低碳直链醇的性质
有关。分子中的羟基可以形成氢键,因此乙醇黏度很大,也不及相
近相对分子质量的有机
化合物极性大。室温下,乙醇是无色易燃,且有特殊香味的挥
发性液体。
作为溶剂,乙醇易挥发,且可以与水、乙酸、丙酮
、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、
乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。此外
,低碳的脂肪族烃类如戊烷
和己烷,
氯代脂肪烃如
1,1,1-
三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。
随着碳数的增长,
高碳醇在水中的溶解度明显下降。
由于存在氢键,乙醇具有潮解性,
可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使
得很多离子化合物可溶于乙醇中,如氢氧化
钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、
溴化铵和溴化钠等。氯化钠和氯化钾则微溶于
乙醇。此外,其非极性的烃基使得乙醇
也可溶解一些非极性的物质,例如大多数香精油和
很多增味剂、增色剂和医药试剂。
化学性质
酸性
乙醇分子中含有极化的氧氢键,
电离时生成烷氧基负离子和质子。
乙醇的酸性很弱,
但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进
行。
因为乙醇可以电离出极少量的氢离子,所以其只能与少量金属(主要
是碱金属)
反应生成对应的醇金属以及氢气。例如(钾、钙、钠、镁、铝)
可发生取代反应
1.
能与有机酸发生酯化反应。
p>
2.
能与卤化氢发生取代反应,取代
C
p>
上的
H
。
1
可发生氧化反应
1.
燃烧
与氧气化合,发光放热,生成二氧化碳和水。
2.
催化氧化
在加热和有催化剂(
Cu
或
Ag
p>
)的条件下生成乙醛。
可发生消去反应
在加热和浓硫酸催化
下,可脱去羟基和相邻
C
上的一个
H<
/p>
原子,生成乙烯。
可发生脱水反应
能与自身反应,一分
子脱去羟基(
-OH
)
,一份子脱去(
-H
)
,生成乙醚。
< br>
药理作用
广泛用于医用消毒。
一般使用
95%
的酒精用于器械消毒;
70~75%<
/p>
的酒精用于杀
菌,例如
75%
的酒精在常温(
25C
)下一分内可以杀死
大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、
白色念珠菌、白色念球菌、铜绿假单胞菌等;更低浓度的酒精用于降低体温,促进局
部血液循环等。
乙醇还可以用于食用,如酒。因为它
能作为良好的有机溶剂,所以中医用它来送
服中药,以溶解中药中大部分有机成分。
p>
第三部分:实验的设计
实验原理:酒精能够燃烧,与氧气发生氧化反应,生成二氧化碳和水。
方案
1
(原
理)
:
方案
2
(原
理)
:
注
:
为混合后搅拌均匀加水至一定刻度时溶液的体积。
实验用品:
95%
乙醇、
(酒精灯)
、蒸馏水、
烧杯(
10ml
、
20ml
)
、量筒(
10ml
、<
/p>
25ml
)
、胶
头滴管、火柴、玻璃棒
注:为了防止在清洗烧杯时没有洗
干净而残留影响实验结果,最好烧杯能够多配几个。
实验过程:
方案
1
:
<
/p>
(
1
)用量筒量取一定量的
95%
酒精,并倒入烧杯中。
(
2
)用另一只量筒量取一定量蒸馏水,倒入装有酒精的烧
杯中,与之混合,并搅拌均匀。
(
3
)用火柴试引燃烧杯内混合均匀后的酒精,并记录实验现象。
(
4
)利用二分法,缩小范围,再次或
多次实验。
(
5
)分析数据,得出实验结论。
95%
酒精(
ml
)
< br>
5
2
5
5
5
蒸馏水(
ml
)
体积比
现象
2.4
2
:
1
4.8
1
:
1
7.9
3
:
5
9.5
1
:
2
方案
2
:
<
/p>
(
1
)用量筒量取一定量的
95%
酒精,并倒入烧杯中。
(
2
)向烧杯中加入蒸馏水并搅拌均匀,至液面到达某一刻
度线。
(
3
)用火柴试引燃烧杯内混合均匀后的酒精,并记录实验现象。
(
4
)利用二分法,缩小范围,再次或多次实验。
(
5
)分析数据,得出实
验结论。
95%
酒精(
ml
)
总体积(
ml
)
体积分数(<
/p>
%
)
现象
5
16.7
30%
5
10
50%
5
7.1
70%
5
5.5
90%
注:选择方案
1
或方案
2
进行实验。
第四部分:实施实验并记录数据(方案
1
)
实验中的部分照片(因体积比更易直观地表达出结论,故选择方案<
/p>
1
)
:
3