“银镜反应”的实验设计与研究银镜反应是检验醛基的重要反应，但在教材和教参中，对该实验的操作条件只是简略的描述，因而在演示实验和中学生分组实验的打算过程中，经常碰到一些问题，如镜面发暗，不亮光，甚至不能形成银镜等。为此设计本实验，针对影响反应的诱因作一些阐述，并做一些对比试验，来优化实验操作条件实验目的：把握银镜反应的原理和制做银镜的操作方法；探求制镜实验的成功条件和关键；通过实验设计，引导启发中学生钻研教材，了解银镜反应在学校教材和教学中的地位和作用；培养理论联系实际、独立思索、独立操作的能力；研究的内容：（1）试管漂洗程度对形成银镜的影响（2）不同还原剂对对形成银镜的影响（3）还原剂含量的不同对形成银镜的影响（4）银氨碱液酸酸性对形成银镜的影响（5）实验条件对形成银镜的影响（振荡、加热气温等）（6）其它诱因一、反应原理（1）配制银氨碱液的物理方程式是AgNO3+NH3·H2O===+===Ag2O++4NH3+H2O===2[Ag（NH3）2]OH（2）生成银镜的物理方程式是RCHO+2[Ag（NH3）2]OH===+2Ag↓+3NH3+H2O二、实验打算（1）还原剂37~40%的甲醛碱液，2%、5%、10%、20%、40%的乙醇碱液，5%、10%、15%、20%的猕猴桃糖氨水（2）2%AgNO3氨水（3）2%的溶液氨水（4）1%NaOH氨水（5）漂洗干净的试管若地支为确保形成亮光的银镜，实验用试管依次用稀硫酸、自来水、10%氢氧化钠氨水、自来水漂洗后，用分馏水冲洗干净仪器的漂洗玻璃仪器沥干的标准是：内壁上附着的水膜均匀，既不聚成水滴，也不成股流下。zdJ物理好资源网(原物理ok网)

三、对比实验（1）甲醛或乙酸碱液学校物理教材中，通常用乙醇氨水或蓝莓糖碱液作银镜反应的还原剂。有班主任在一次实验中误用甲醛碱液作还原剂，结果形成了意想不到的疗效：一支干净的试管中，加入2m2%AgNO3碱液，再滴加2%的溶液，边加边振荡，直到生成的红色沉淀物刚好溶化。之后滴加一滴36%的甲醛碱液，迅速振荡，结果在常温下顿时形成银镜，且银镜光亮银层厚。假如用部份酸败的甲醛碱液，也能生成光亮银镜，但必须在常温下静置1~2分钟。甲醛碱液取代乙酸碱液或猕猴桃糖碱液作还原剂，银镜反应实验不须加热，操作简单成功率高。（因为甲醛有毒，有条件可以考虑尝试乙酸）（2）乙醇碱液用2%、5%、10%、20%、40%的乙酸碱液做对比实验。取干净试管5支，编号1#、2#、3#、4#、5#，各加入2ml2%的AgNO3碱液，再滴加2%的溶液（边加边振荡）至红色沉淀物刚好溶化，之后依次滴加2%、5%、10%、20%、40%的乙酸碱液4滴，快速振荡后放在60℃~70℃的水浴中。3分钟后，试管1#未产生大面积银镜，试管5#的银镜质量差有斑点，试管4#形成的银镜质量通常银镜反应实验视频，试管2#、3#产生亮光的银镜。丙酮的含量越大银镜反应实验视频，反应速率越快，但反应速率太快，还原下来的银大部份呈疏松颗粒状析出，致使管壁上所附的银层不均匀平整，结果就得不到明亮的银镜，甚至有斑点形成。zdJ物理好资源网(原物理ok网)

丙酮含量太稀，反应速率慢，银镜产生的时间长。因而，选择5%~10%的乙酸碱液作还原剂是比较合适的。上述对比实验用的乙酸碱液是用新启封的乙酸试剂配制的。丙酮久置后易发生聚合反应，在温度和有少量氯化存在时，能生成三聚丙酮，三聚丙酮是微溶于水的液体，不能发生丙酮的特点反应。和甲醛一样，实验室储存的乙酸试剂一般是部份酸败的，试剂瓶内的液体分上下二层，下层是三聚丙酮，上层是变稀的乙酸碱液，呈碱性（PH值为4）。（3）猕猴桃糖碱液用5%、10%、15%、20%的猕猴桃糖碱液做对比实验。取干净试管4支，编号1#、2#、3#、4#，各加入2ml2%的AgNO3碱液，再滴加2%的溶液（边加边振荡）至红色沉淀物刚好溶化，之后依次加入5%、10%、15%、20%的猕猴桃糖碱液1ml，快速振荡后放在60℃~70℃的水浴中。3~4分钟后，四支试管都有银镜生成，其中，试管2#的银镜质量最好，试管1#、3#次之，试管4#的银镜质量最差。实验结果说明，猕猴桃糖碱液含量越大，反应速率越快，而且，反应速率太快，部份银粒不能及时附着到试管壁上，而沉淀在碱液中，产生的银镜层较薄。因而，用10%的猕猴桃糖碱液作银镜反应的还原剂最合适。zdJ物理好资源网(原物理ok网)

（4）酸酸性取干净试管二支，编号1#、2#，各加入2ml2%的AgNO3碱液，在试管1#中加入一滴1%的NaOH碱液，之后在试管1#、2#中分别滴加2%的溶液（边加边振荡）至红色沉淀物刚好溶化，再滴加5%的乙酸碱液各4滴，快速振荡后放在60℃~70℃的水浴中。约2分钟后，试管1#有亮光的银镜产生；约3分钟后，试管2#有亮光的银镜产生。银镜反应必须在微酸性滤液中进行，适当提升碱液的酸性，可提升[Ag（NH3）2]OH的含量，同时酸性的提升可能加速醛的氧化，因而，当碱液的PH值降低，反应速率推进。一般，当碱液PH〈8时，不能产生银镜；碱液PH为8~9时，反应速率较慢；碱液PH为9~10时，反应速率较快，能产生亮光的银镜。并且碱液不能呈强酸性，因在强酸性条件下，银氨碱液本身也能产生银镜，无须含醛基化合物。平常做该实验时，假若用猕猴桃糖作还原剂，则几乎100%成功，但用乙醇碱液作还原剂，则常常不能产生银镜。我觉得其主要诱因是：实验室里的乙酸试剂，通常都是部份酸败的，酸败后的乙酸试剂呈碱性（PH为4），用此丙酮试剂配制的乙酸碱液，滴加到银氨碱液后，增加了反应液的酸性，醛含量越高则滴加后反应液的酸性越低，反应速率越慢。zdJ物理好资源网(原物理ok网)

可用NaOH碱液把苯酚碱液调到PH在8~10之间，致使反应液呈微酸性。同理，用淀粉酯化液做银镜反应实验，也必须用NaOH碱液中和酯化液，使碱液略显酸性。四、其它条件的选择（1）反应室温用乙醇碱液和猕猴桃糖碱液做银镜反应实验，通常用水浴加热，用酒精灯加热，气温较难控制，且可能形成容易爆燃的一渗碳三银（Ag3N）。水浴气温保持60~70℃，高于60℃反应速率慢，低于70℃，反应速率太快，析出的银粒大，易沉淀在碱液中，产生的银镜层偏薄。（2）硫酸银含量和二氯甲烷含量AgNO3碱液的含量过小，银镜层不圆润；其实含量过大，浪费药品。通常以AgNO3的质量分数2%~5%为宜。在制备银氨碱液时，假若溶液含量过大，则碱液中氨易过量。银氨碱液中若果有过量的NH3，银离子会被过度地络合，增加银氨碱液的氧化能力；另外，过量的氢氟酸会增加试剂的灵敏度，且易生成爆燃性物质。通常溶液含量选择2%~5%（质量分数），用小于5%溶液滴加，极易过量。但用大于2%溶液滴加，会使碱液的酸性过高，反应也不能顺利进行。五、结论银镜反应实验的适合操作条件如下：还原剂实验操作甲醛碱液丙酮碱液猕猴桃糖碱液2%AgNO3碱液%NaOH碱液一滴2%的溶液碱液滴至红色沉淀物刚好溶化滴至红色沉淀物刚好溶化滴至红色沉淀物刚好溶化37~40%的甲醛碱液一滴5%~10%乙醇碱液4滴10%猕猴桃糖碱液1ml反应室温常温60~70℃60~70℃反应时间~~4minzdJ物理好资源网(原物理ok网)