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化学教学论实验  ——实验十一 河南师范大学化学实验教学中心 实验十一 实验名称：一组元素的性质实验 实验学时：3学时 实验目的：通过一系列元素的性质实验，总结简单小型化学实验在操作技术方面以及演示教学方面的特点和要求。 实验内容： 硫和铜的反应（两个方法）； 硫和铁的反应； 从四个方面探讨浓硫酸的脱水性； 铜氨丝液的制法； 纤维素水解。 小知识介绍：铜氨人造丝（铜氨丝） 铜氨人造丝（铜氨丝）：用上等木浆、棉短绒浆粕为原料，溶解在由铜四氨氢氧化物{Cu(NH3)4COH2}组成的铜络合盐溶液的铜氨溶液中制成纺丝溶液，经混和过滤和脱泡后纺丝。以水为凝固浴，水法成形是在漏斗纺丝。然后通过酸浴将纤维素完全再生，再水洗、上油、干燥而成铜氨人造丝。  小知识介绍：铜氨人造丝（铜氨丝） 铜氨纤维（Cuprammonuium）是一种再生纤维素纤维，它是将棉短绒等天然纤维素原料溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液内，配成纺丝液，在凝固浴中铜氨纤维素分子化学物分解再生出纤维素，生成的水合纤维素经后加工即得到铜氨纤维。  铜氨纤维的截面呈圆形，无皮芯结构，纤维可承受高度拉伸，制得的单丝较细，。所以面料手感柔软，光泽柔和，有真丝感。  小知识介绍：铜氨人造丝（铜氨丝） 由于纤维细软，光泽适宜，常用做高档丝织或针织物。其服用性能较优良，吸湿性好，极具悬垂感，服用性能近似于丝绸，符合环保服饰潮流。 小知识介绍：铜氨人造丝（铜氨丝） “铜氨丝绸”是日本蚕丝科学研究所1997年前开发出来的一种混纺丝绸。它的结构是以铜氨人造丝为芯线，把天然蚕丝粘合在四周，有许多优点：二者物性相似，保存着丝绸原有的光泽；两种原料比重不同，因而容易织成起皱的面料；能够使用与天然纤维相同的染色方法；丝状稳定，容易加工，成本也比较低廉。 3. 水解时加热的温度不要太高，否则也会使纤 维素发生炭化。 4. 所加氢氧化钠的量应是过量的，以使生成的 Cu(OH)2变为易反应的［Cu(OH)4］2-，且 不能生成黑色的CuO沉淀，避免对红色Cu2O 沉淀的干扰。 研究与讨论： 1、总结以上实验成功的关键； 2、试总结简单小型化学实验在操作技术方面以及演示教学方面的特点和要求。 * * 纤维素的水解 【实验目的】 了解纤维素能发生水解的性质。 【实验原理】 纤维素在浓酸中或用稀酸在一定压强下长 时间加热，可发生水解反应，生成具有还 原性的葡萄糖。 (C6H10O5)n+nH2On  C6H12O6 催化剂 纤维素 葡萄糖 生成的葡萄糖可用新制的氢氧化铜来检验。 【实验步骤】 1. 把一小团棉花或几小片滤纸放入试管中， 加入几滴90%的浓硫酸，用玻璃棒把棉 花或滤纸捣成糊状。 2. 小火微热，使之成为亮棕色溶液。 3. 稍冷，滴入3滴硫酸铜溶液，并加入过量 氢氧化钠溶液，以中和浓硫酸并生成新制 的氢氧化铜悬浊液，此时混合液应呈碱性 (pH≈11)。 4. 加热煮沸，可看到试管中有红色Cu2O沉 淀生成。 【注意事项及成败关键】 1. 所用棉花或滤纸片的量要少，否则不易 充分水解，影响实验效果。 2. 所加浓硫酸的浓度要适中，一般以80%～ 90%为宜。如加太浓的硫酸则会使纤维素发生炭化，变黑；如加太稀的硫酸，则会影响纤维素水解的进行。 【实验改进】 改进Ⅰ 1. 用少许脱脂棉(或几片碎滤纸)放入试管里， 加入3mL～4mL 1∶5的硫酸溶液，在 酒精灯上加热2min～3min，试管内棉花完 全溶解成透明液体。 2. 继续加热2min，液体呈亮棕色。 3. 然后将此亮棕色液体倾入盛有2mL～3mL 水的烧杯里，用氢氧化钠溶液将其pH调至11。 4. 再滴加3滴硫酸铜溶液，振荡后，取混合 液2mL，在酒精灯上加热，即可看到有红色的 Cu2O沉淀生成。 改进Ⅱ 1. 把少许脱脂棉放入试管中，加入70%的 硫酸3mL～4mL。 2. 用玻璃棒把棉花捣烂，形成无色粘稠液体。 3. 把试管放在水浴中加热约15min，可看到 溶液呈亮棕色。 4. 放冷后倾入盛有20mL水的烧杯里，用氢 氧化钠中和硫酸，至