关于酒精可燃与不可燃临界浓度的研究性学习实验探究报告
广东四大名山-
【问题提出】
<
/p>
21
世纪是一个能源支撑着的时代，也是一个能源缺乏的时
代。伴随着煤，石油，天然气等传统化石燃料储量的减少，人们
将目光
转向了寻求新型无污染的清洁能源，
而酒精作为新型能源
之一，
未来的开发前景不可估量。且在化学学习中，酒精灯作为
最常见的加热仪器，
也是以酒精为能源燃烧的，
但酒精灯的浓度
是
95
％，
因此，
我
们就想；
酒精作为可燃混合物，
它是否在
95
％
以下的浓度中依然可燃？如果可以，
< br>它可燃与不可燃的临界浓度
又是多少？对此我们决定展开实验探究。
【背景知识】
乙醇
化学式
C
2
H
5
OH
描述：
乙醇在常温常压下是一种易燃
，
易挥发的无色透明液体，
低
毒性，<
/p>
纯液体不可直接饮用；
具有特殊香味，
并
略带刺激；
微甘，
并伴有刺激的辛辣滋味。
易燃，
其蒸气能与空气形成爆炸性混合
物，
相对密度（
d15.56
）
0.816
。
乙醇的用途很广，可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、
燃料等。
< br>医疗上也常用体积分数为
70%
－
75%
的乙醇作消毒剂等，
乙醇与二甲醚（即甲醚）互为官能团异构体。
毒性：低毒。急性毒性：
LD50
7
060mg/kg(
大鼠经口
)
；
7340
mg/kg(
兔经皮
)
；
LC50 37620 mg/m
³
，
10
小时
(
大鼠吸入
)
；人吸
入
4.3 mg/L
×
50
分钟，头面部发热，四肢发凉，头痛；人吸入
2.6
mg/L
×
39
分钟，头痛，无后作用
。
物理性质：
分子量
46.07
熔点
-114
℃
沸点
78
℃
水溶性
与
水任意比混溶，
其水溶液俗称酒精，
可混溶于
< br>乙醚、氯仿、甘油、甲醇等多数有机溶剂
密度
<
/p>
789kg/m
³
（
20
℃）
外观
无色的液体、黏稠度低
化学性质：
1.
乙醇可以与金属钠反应，
产生氢气，
但不如水与金属钠反<
/p>
应剧烈。
2CH
3
CH
2
OH+2Na
< br>→
2CH
3
CH
2
ONa+H
2
↑
活泼金属（钾、钙、钠、镁、铝）可以将乙醇羟基里的
氢取代出来。
2.
乙醇的催化氧化反应：
2CH
3
CH
2<
/p>
OH+O
2
→
2
CH
3
CHO+2H
2
O
（条件是在
Cu
或
Ag
作催化
剂的作用下加热）
< br>
3.
乙醇燃烧：
发出淡蓝色火焰，
生成二氧化碳和水
（蒸气）
，
并放出大量的热，不完全燃烧时还生成
一氧化碳，有黄色火焰，
放出热量
完全燃
烧：
C
2
H
5
OH+3O
2
2
→
CO
2
+3H
2
O
4.
乙醇可以和卤化氢发生取代反应，生成卤代烃和水。
C
2
H
5
OH+HBr
→
C
2<
/p>
H
5
Br+H
2
O
注意：通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该
反应。故常有红棕色气体产生。
5.
乙醇可以在浓硫酸和高温的催化
发生脱水反应，
随着温度
的不同生成物也不同。
A.
消去反应（分子内脱水）制乙烯（浓硫酸）
< br>C
2
H
5
OH
→
CH
2
=CH
2
↑
+H
2
O
（消去反应）
B.
缩合反应（分子间脱水）制乙醚（浓硫酸）
2C
2
H
5
OH
→
C
2
H
5
OC
2
H
5
+H
2
O
（取代反应）
检测方法：醇含量的测定有物理方法和化学方法。
物理方法：
气相色谱法、
密度瓶法、
酒精计法、
折射计测定法。
化学方法：重铬酸钾比色法、莫尔氏盐法、碘量滴定法。
酒精度数计算
：
酒精水溶液中纯酒精的含量就是其浓度，
我国是以容量
（体
积）
百分数进行酒精水溶液的浓度计算的。
如平常说的五十度酒
是指在
20
℃时
100
体积酒精溶液中含有
5
0
体积纯酒精。
计算式：
酒精容量
< br>=
（纯酒精容量数
/
酒精水溶液
总容量数）
*100%
酒精度数
=<
/p>
酒精容量
*100%
医用酒精：
主要成分是乙醇，
并且它是混合物。
医用酒精是用淀粉类植
物经
糖化再发酵经蒸馏制成，
相当于制酒的过程，
但蒸馏温度比
酒低，蒸馏次数比酒多，酒精度高，制成品出量高，含酒精以外
的醚
、醛成分比酒多，不能饮用，但可接触人体医用。是植物原
料产品。
消毒机理：
要使蛋白质变性，
就要让蜷曲、
螺旋的蛋白质分子长链舒
展、松弛，其中关键是破坏形成蜷曲和螺旋的各种力。酒精分子
有两个末端，一端是憎水
的
(
一
C2H5)
，可以破坏蛋白质内部憎
水基团之间的吸引力；一端是亲水的
(
一
OH)
，但它难以破坏蛋
白质外部的亲水基团之间的吸引力。
另一方面。
水分子虽然可以
松弛蛋白质亲水基团之间的吸引力，
但它即使
钻进细菌内部，
也
无法破坏其蛋白质中憎水基团之间的吸引力。
所以，
纯酒精或水
都不足以使细菌内的
蛋白质变性，
只有酒精和水共同存在，
同时
使保持蛋白质几何形状的各种吸引力松弛，
蛋白质才会失去生理
活性。因此，只有一定浓度的酒精溶液，才能达到良好的消毒杀
菌目的。
不同浓度（以下的浓度均是指体积分数）
：
95%
的酒精常用于擦拭紫外线灯。这种
酒精在医院常用，
而在家庭中则只会将其用于相机镜头的清洁。
75%
的酒精用于消毒。这是因为，过高浓度的酒精会在细
菌表面形成一层保护膜，
阻止其进入细菌体内，
难以将细菌彻底
杀死。若酒精浓度过低，虽可进入细菌，但不能将其体内的蛋白
质凝固，同样也不能将细菌彻底杀死。
4
0%
－
50%
的酒精可预防褥疮。长期
卧床患者的背、腰、臀
部因长期受压可引发褥疮，如按摩时将少许
40%
～
50%
的酒精倒
入手中，
均匀地按摩患者受压部位，
就能达到促进
局部血液循环，
防止褥疮形成的目的。
25%
－
50%
的酒精可用于物理退
热。高烧患者可用其擦身，
达到降温的目的。
因为用酒精擦拭皮
肤，
能使患者的皮肤血管扩
张，
增加皮
肤的散热能力，
其挥发性还能吸收并带走大量的热量，
使症状缓
解。但酒精浓度不可过高，否则可能会刺激皮肤，并使
表皮散失大量的水分。
清洁能源：
即绿色能源，
是指不排放污染物、
能够直接用
于生产生活的