葡萄糖与新制氢氧化铜反应实验改进

封享华 丁世敏 马霈 陈园

摘要：实验探究葡萄糖与新制氢氧化铜反应实验主副反应在加热过程中的特征，通过降低葡萄糖用量为教科书实验用量的0.89%，设计一套实验改进方案。研究结果表明：主副反应的竞争中，主反应更快;改进后的实验避免了副反应产生的有色物质对实验现象的干扰;反应后溶液透明无色，Cu2O砖红色悬浮颗粒清晰可见。

关键词：葡萄糖;氢氧化铜;实验改进

苏教版高中必修《化学2》中，葡萄糖与新制氢氧化铜反应的实验方法为：在洁净的试管中加入2mL 10%的氢氧化钠溶液，滴加4～5滴5%的硫酸铜溶液，得到含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液。加入2mL 10%的葡萄糖溶液，加热，观察并记录实验现象。其主反应为：

葡萄糖与新制氢氧化铜在实验加热过程中会出现蓝—黄绿—黄—砖红—深棕的颜色变化，沉淀产物中出现黑色物质。黄色物质是葡萄糖与氢氧化钠经历复杂的反应过程生成的5-羟甲基糠醛，简称5-HMF（），5-HMF还会继续聚合成一种树脂状的有色物质，且随着温度的升高，聚合度提高，颜色加深[1]。本课题组用X衍射物相分析证明，黑色物质是单质铜。显然5-HMF、树脂状有色物质以及黑色单质铜等的存在，严重干扰了对砖红色Cu2O的观察，更为严重的是，葡萄糖在碱的溶液中加热至沸，也会出现颜色从无色—黄—砖红—棕色的变化，因此，无法认定砖红色物质就是Cu2O，即教科书实验存在严重的颜色干扰问题。本课题研究的目的是改进实验，尽可能避免干扰。

关于该实验的改进研究曾有一些报道[2，3]，但这些研究仅仅是对各反应物浓度或温度进行优化，由于对有机反应复杂性的认识不足，没有更好地把握反应过程的特征，因而优化带有盲目性，优化的结果并没有解决各种颜色的干扰问题。……