中学演示实验银镜反应实验的存在问题与改进

周至三中 谢立选

摘要：本文通过对中学教材中演示实验银镜反应存在的不足之处进行讨论，并成功试验出新 的银镜演示实验方法，该法方便快捷，便于实施，并使绿色化教学成为可能。 

关键词：银镜反应 课堂演示实验  实验改进  

 众所周知醛类及含有醛基的有机化合物（如葡萄糖）具有还原性，能被弱氧化剂硝酸银的氨溶液（又称Tollens试剂）氧化成羧酸。同时，银氨配合物中的银离子被还原析出金属银，在洁净的玻璃容器内壁上形成一薄层光亮的银镜，故称银镜反应。  根据现行高中化学教材中演示实验可知实验内容如下：在一支洁净的试管里加入约1.0ml 硝酸银溶液，逐滴加入2%的稀氨水，边滴边振荡，直到最初生成的沉淀刚好溶解为止(即银氨溶液) 。然后，沿试管壁滴入3滴乙醛溶液，把试管放入盛有热水的烧杯里，静置几分钟，观察现象。这里主要存在以下几点不妥之处：  一、反应方程式表达不准确，不利于学生对实验过程和反应原理的理解。教材中采用下式表达： 

CH3CHO + 2Ag( NH3)2OH= CH3COONH4 + 2Ag + 3NH3+ H2O   由于该演示实验的溶液中,生成银氨溶液后,阴离子NO3-浓度远远大于 OH- 的浓度，应该以 [Ag(NH3)2NO3]大量存在，而非教材中所写的[Ag(NH3)2OH]。由此可以得出，该反应过程应该表达为 :

 AgNO3 + 2NH3H2O =Ag( NH3)2NO3+ 2H2O . 

CH3CHO+2Ag( NH3)2NO3=CH3COONH4+2Ag + NH3+ 2NH4NO3   二、在试剂中使用到乙醛溶液，考虑到教学课堂学生人数密集，无良好通风设备，低浓度的乙醛可引起眼、鼻及上呼吸道刺激症状等。鉴于绿色化学课堂的考虑，取消乙醛溶液的使用，换做同样含有醛基的葡萄糖溶液。  三、由于在课堂教学中，用传统方法做银镜反应实验，由于该反应需要水浴装置并控温，装置复杂，占用空间较大，所用时间长，实验成功率较低，不宜实现便捷的课堂演示实验要求。  因此我们尝试探索新的演示实验。本文通过大量实验对银镜反应的在教学演示实验可行性条件进行了探究。   试剂和实验方法   试剂：2cm*2cm 玻璃片，2%硝酸银溶液，20%氢氧化钠溶液，2%氨水，4%葡萄糖溶液  在烧杯中，依次加入3ml 2%硝酸银溶液，2ml 20%氢氧化钠溶液，再逐滴加入适量2%氨水，边滴边振荡至刚好澄清为止制成银氨溶液，向该银氨溶液中加4ml 4%葡萄糖溶液。选一块2cm*2cm的玻璃片，清洗干净置于桌面，用烧杯将新制银氨溶液与葡萄糖溶液按2：1的体积混合后,迅速倒在玻璃上,调整玻璃片的倾斜角度,使混合溶液均匀布满整个玻璃片为准,注意不要使混合液沿玻璃片外流。静置3～5 分钟后,银镜反应完成，在玻璃片上形成一层光亮的镜面。将玻璃片倾斜,多余溶液加入到试管中进行银镜反应, 试管用橡胶塞塞紧，并握于手中，不断快速上下垂直振荡，观察整个试管壁均有光亮银镜生成。  该方法中通过快速上下垂直振荡橡胶塞塞紧的试管，可加快反应速度，增加反应熵变值，其作用与水浴加热相同，使得整个试管整体内壁均匀沉积银镜。同时由于垂直振荡可以使得溶液在真个试管中浸润玻璃壁，在内壁上镀银，整个试管均涂渍银。相比而言，传统的方法采用水浴加热时保持试管静置，生成的银镜仅能覆盖溶液浸润的部分（约为试管高度的1/5），并且需要使用控温水浴装置，装置繁琐，不适于课堂演示实验。玻璃片银镜反应更加直观的向学生展示银镜生成，利于银镜反应的应用。而本文所述实验现象比传统教学演示实验方法更加实验效果更为直观，更大程度上可让多位学生参与，效果很好。通过试剂选用葡萄糖溶液替代乙醛溶液进行反应，强化对醛基化合物参与的银镜反应扩展到含有醛基的有机化合物均具有还原性，能够进行银镜反应。

参考文献： [1] 张京力，王林芳。对银镜反应的一点改进，中学化学教学参考，1995，7，27.

 [2] 刘向红。如何做好银镜反应实验，宝鸡文理学院学报（自然科学版），1996，3，73.

[3] 曹海燕。银镜反应实验的改进，教学园地?网络财富，2009，1，107.