酒精可燃与不可然临界浓度的探究

余年寄山水
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2021年02月17日 17:15
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2021年2月17日发(作者:青岛琅琊台)


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。



2.


能与卤化氢发生取代反应,取代


C


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



Ag


)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、

< p>
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。



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)



















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

< p>


、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。


< p>
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

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