铜镜反应

化

教

论

学

生

实

验

报

告

册课题：《银镜反应和铜镜反应》

姓名：王思氩

学号：1

日期：2013年11月29日

《银镜反应和铜镜反应》

一、实验的三维目标

二、课程及实验分析：

1.过程与方法：

通过动手实验，掌握做银镜反应的实验，掌握成功制成银镜的方法和步骤

2.知识与技能

本次实验中需要重点掌握银镜反应的原理，铜镜反应制作为兴趣拓展。所以需要了解银

镜反应的步骤中用到药品以及操作的基本原理。

3.情感态度和价值观

银镜反应是高中有机学化学的基本内容，在动手操作中让学生感受化学世界的美妙，增

加对银镜和铜镜的了解，提高课程的趣味性和贴近生活的实用性。拉近学生与化学的距

离。

1.课程分析：

有机化学中银镜反应是鉴别醛和铜、还原糖和非还原糖、甲酸同其他羧酸的重要

方法。此法是用银氨溶液进行反应的。银氨溶液是一种碱性条件下的弱氧化剂，

能氧化醛等具有还原性的有机物。银氨溶液还原，析出金属银和生成银镜。

2.实验分析：

①银镜反应是定性反应，所以影响实验成功的因素很多：硝酸银和硫酸铜的浓度、

氢氧化钠的用量、温度的高低、加热的时间。只有能把握好实验的条件，才能

得到明显和正确的效果。

②铜镜反应在传统的类似银镜反应的发生方式进行，在原理上是可以生成的，但是

实验中几乎得不到铜镜。所以不能采用跟银镜一样的方法进行实验。所以采用络

合物分解，铜的化合物变为铜单质的方式进行铜附着实验，生成铜镜。

3.实验原理：

银镜反应(是银(Ⅰ)化合物的溶液被还原为金属银的化学反应，由于生成的金属

银附着在容器内壁上，光亮如镜，故称为银镜反应：

CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO+2Ag(NH3)2OH→（水浴加热）

CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O

三、银镜反应过程：

四、铜镜反应过程：

1.在洁净的试管中加入2ml硝酸银溶液

现象：硝酸银装在棕色试剂瓶中，为无色液体

2.向试管中滴加1-2滴氢氧化钠溶液

现象：滴入后立即产生棕灰色沉淀。

3.在不断振荡下滴加稀氨水至沉淀刚好溶解为止

现象：沉淀量增多并且变为灰色，继续滴加沉淀逐渐消失，约加入5mL后，溶液

完全澄清透明，无沉淀

4.向澄清溶液中加入1-2mL葡萄糖溶液

现象：葡萄糖溶液为无色，加入后溶液无明显变化

5．将试管置于70摄氏度的水中水浴

现象：

加热后立即产生在上部液面管壁处产生银白色、有金属光泽的附着物。试管中

下部先由澄清液变为黑色，持续加热至1min20s时，试管壁上完全附着光亮平

滑的银白色物质：银镜。取出试管，试管内部的液体变为灰黑色浑浊液。

1.用肥皂洗净手，涌去污粉将培养皿擦洗干净，再把洗涤剂放在小烧

杯中加水溶剂，加热至80摄氏度，将它倒入培养皿中，静置冷至室温，

倾去后分别用水和蒸馏水全面淋洗，备用

现象：无明显现象。

2.将20mL氯化亚锡溶液倒入培养皿中，静置5分钟后倾去，用蒸馏水小

心淋洗，

现象：氯化亚锡溶液为无色透明溶液，整个静置过程无明显现象。

3.在50mL烧杯中加入2滴5%的硝酸银和1滴氢氧化钠溶液，加入

15mL蒸馏水，

现象：硝酸银溶液为无色，加入氢氧化钠后立即产生棕色颗粒式沉淀，

逐滴加入0.5mol/L的氨水至沉淀刚好溶解，

现象：棕色颗粒逐渐溶解，最后溶液变为无色澄清

加入15毫升蒸馏水，搅拌后再加入3mL3%的葡萄糖溶液，

现象：加入葡萄糖后，溶液的颜色略显微黄色。

混合后立即倒入培养皿，静置5min，用蒸馏水小心淋洗再甩干。

现象：倒入后立即产生棕色细颗粒装漂浮物，静止后，棕色加深。甩干后，

蒸发皿内壁上有一层淡淡的浅黄色。

5．50毫升烧杯中充分混合等体积约7毫升的7%硫酸铜溶液、酒石酸钾

钠溶液和37%甲醛溶液，

现象：混合溶液出现蓝色胶装沉淀，随后沉淀完全消失，成为绛蓝色溶液

立即倒入培养皿中，静置5分钟。

现象：倒入培养皿中，为蓝色溶液，无明显现象，静置后培养皿内壁和底层中部

出现有光亮平滑的砖红色铜镜。

五、思考提问

1、实验中有哪些操作注意事项？

答：①试管内壁必须洁净，否则，只得到黑色疏松的银沉淀，没有银镜产生或产生的银镜不

光亮。

②用蒸馏水稀蒸发皿表面时，只能够轻轻淋洗，不能用水去冲。

③制作铜镜时，加入葡萄糖等混合液后静置5分钟时之前，应该先略微振荡培养皿，以

保证沉淀均匀析出。

④制作铜镜时，静置的时间要够长，以能看到一层浅黄色薄膜为最好

⑤氯化亚锡最好现用现配。

2、银镜反应的实验中为什么只滴加1滴氢氧化钠？查阅资料得知，在实验中，

有时氢氧化钠过量，还会有生成银镜，这是为什么？

答：①加入氢氧化钠的原因是为了是银氨溶液显碱性。但是如果过量：

银氨溶液的平衡将被打破向左移动。不利于配置银氨溶液。

②碱过量，平衡向左移动，加上后面的水浴加热时，会使氨不断地分解逸出，所以会发

生如下反应：

此时也能产生光亮的银，但是其原理与我们想要的还原银氨溶液得出银镜的原理是

不同的。

3、在做铜镜实验时，氯化亚锡溶液处理的作用是什么？为什么又要淋洗掉？

答：①氯化亚锡溶液处理时为了能够更好地促进下一步反应：即氯化亚锡可以催化生成一层

很薄的银层，再方便铜粒在银层上的附着，使铜镜能够制成。

②但是残留的氯化亚锡会影响镀层，所以需要淋洗掉。

4、简述生成铜镜的原理。

答：酒石酸钾钠在氢氧化钠的存在下跟硫酸铜，生成了络合物，

该络合物水解生成Cu(OH)2,在足够的还原剂甲醛的存在下,发生如下反应：

最后还原成金属铜。铜和氢氧化铜实际上并不析出,因为刚生成就被还原成金属铜。

5、在铜镜实验中，加入葡萄糖等混合液后静置5分钟的目的是什么？是否一定

要严格控制时间为5分钟？

答：(1)目的是为了先镀一层银，这是这个实验的关键，因为铜层不容易直接附着在玻璃表

面，而它很容易附着在银层上面。先镀一层银，然后后面进行反应易于析出铜镜。

虽然肉眼看不出银镜的生成,实际上这隐约可见的薄薄一层银的微小粒子己完全可

以使铜镜生成了。银层不均匀或者过薄都会影响铜层的完整，但是银层太厚也会影

响铜层的效果。

(2)不是一定要严格控制5分钟，以培养皿地面有一层隐约可见的均匀棕色银层出现为

衡量标准。浑浊出现快，时间可以短些；浑浊出现慢，时间可以延长一点。

6、在银镜反应中，硝酸银浓度对实验效果的影响如何？

答：①分析实验：本实验中采用的硝酸银溶液为5%，实验的效果良好。

通过查阅资料选取比较普遍的硝酸银浓度分组实验：为A：2%B：5%

C：10%

②控制变量：a.均取2ml硝酸银溶液、滴加一滴氢氧化钠、

b.加入同浓度稀氨水使沉淀完全溶解。

c.均加入2毫升的葡萄糖溶液。

d.置于相同温度为70摄氏度的水中加热五分钟

③判定标准：A出现银镜的时间

B生成银镜的情况（以光亮、平滑、洁净的镜面为最佳）

④结果如下：

A2%B5%C10%

银镜出现时间1-3min0-1min0min常温反应

银镜情况光亮洁净、平滑银镜光亮洁净、平滑银镜一团黑、无光亮银镜

⑤实验结论：

一般的银镜实验，硝酸银的浓度用2-5%最好，大于5%的镜面效果很差，不能使用。

7、在银镜反应中，还原银氨溶液所选用的含醛基有机物的选用，对实验效果的

影响如何？

答：①分析实验：本实验中选用的是葡萄糖，效果良好。

在通常情况下，比较易于获取、使用便宜的含醛基物质中，选取：甲醛、

乙醛、丙酮、环己酮、甲酸、葡萄糖为待定物质，探究那一种用于银镜反

应会更好。

②对比操作：选取相同浓度的物质分别实验：A.甲醛B.乙醛C.丙酮D.环己烷

E.甲酸F.葡萄糖

③控制变量：a均取2ml2%的硝酸银溶液、滴加一滴氢氧化钠、

b加入同浓度稀氨水使沉淀完全溶解。

c置于相同温度为70摄氏度的水中加热五分钟

④判定标准：a出现银镜的时间

b生成银镜的情况（以光亮、平滑、洁净的镜面为最佳）

⑤实验结果：

样品出现银镜时间银镜情况

A甲醛1-3min光亮、洁净、平滑镜面

B乙醛20min以上没有镜面出现

C丙酮20min以上没有镜面出现

D环己酮20min以上没有镜面出现

E甲酸20min以上没有镜面出现

F葡萄糖0-2min光亮、洁净、平滑镜面

⑥结论：

可以看出，甲醛和葡萄糖都可以达到较好的效果，但是相比之下，葡萄糖的时间较甲

醛更快，并且因为甲醛有毒，对身体有较大伤害，不宜用来做反应物。葡萄糖易取易

得、较便宜、无伤害。所以选用葡萄糖为最佳。

8、氨水的浓度大小对银镜反应的影响如何？

答：①分析实验：在本次实验中，我们采用的是先滴加浓氨水，再用稀氨水滴加直至沉淀完

全消失。实验效果良好。

②对比操作：选取不同浓度的氨水分别实验：A.浓氨水B.10%C.5%D.2%E.1%

③控制变量：a均取2ml2%的硝酸银溶液、滴加一滴氢氧化钠、

b采用浓度为3%的葡萄糖溶液2mL。

c置于相同温度为70摄氏度的水中加热五分钟

④判定标准:a出现银镜的时间

b生成银镜的情况（以光亮、平滑、洁净的镜面为最佳）

⑤实验结果：

氨水浓度开始有银镜现象

的时间

形成银镜的时间银镜质量情况

浓氨水10s30s光亮、洁净、平滑镜面

10%10s30s光亮、洁净、平滑镜面

5%10s30s光亮、洁净、平滑镜面

2%10s40s光亮、洁净、平滑镜面

1%10s40s镜面有斑驳，不够光亮

⑥结论：

a根据现象，氨水的浓度大小对银镜的形成影响不大。

b但是，如果氨水的浓度过大，在制备银氨溶液时，氨易过量，过量氨阻碍银镜形成。

对操作的难度加大。如果氨水的浓度过小，碱度不够，又影响银镜的形成。所以，

选取2-3%的氨水浓度较适宜。

c或者，为了缩短配置银氨溶液的时间，可以先采用浓氨水滴加，再沉淀还有少量剩

余时改用稀氨水。

六、实验结果分析：

1.操作次数：

本次实验，银镜反应和铜镜反应都是一次成功。

2．效果分析：

①银镜反应中，银镜在1:20min完全形成，并且镜面光滑、洁净、光亮，银镜效果很好。

②铜镜反应也在静置5分钟后看到光亮的镜面，镜面光滑，但是十分薄，并且分布不均匀，

蒸发皿底部有的地方没有形成铜镜。效果欠佳

3.思考改进

A.分析原因：铜镜不好的原因是镀银的步骤没有操作好，银层很少，不均匀，导致铜粒无法

大量并且均匀地附着，从而显示出银镜。

B.改进操作：a在加入葡萄糖的混合溶液后，轻微振荡，使镀银层均匀分布。

9、温度对银镜反应的效果影响如何？

答：①分析实验：在本次实验中，我们采用的是70摄氏度的水浴加热五分钟。以此为一个

参考，进行探究。

②对比操作：选取不同浓度的氨水分别实验：A.80摄氏度B.70摄氏度

C.60摄氏度D.50摄氏度E.40摄氏度

③控制变量：a均取2ml2%的硝酸银溶液、滴加一滴氢氧化钠、

b采用浓度为3%的葡萄糖溶液2mL。

c均用水浴加热的时间为5分钟

④判定指标：a出现银镜的时间

b生成银镜的情况（以光亮、平滑、洁净的镜面为最佳）

⑤实验结果：

温度开始银镜时间形成银镜时间银镜质量

95立即0-1min银镜的面较斑驳，有颗粒状粗

糙，不平滑

7010s1-2min光亮、洁净、平滑的镜面

6010s1-2min光亮、洁净、平滑的镜面

5015s1-2min光亮、洁净、平滑的镜面

4040s>8min银镜不够明亮，略显昏黑。

⑥结论：

a在一定范围内，温度可以加快化学反应速度，随温度升高，出现变化和形成银镜的时

间缩短

b但是温度太高，反应速度过快，生成的银镜颗粒变粗，不够平滑光亮，温度过低，反

应速度慢，银镜的效果也不好，所以才有65-80摄氏度均为适宜。

b将静置的时间延长，使更多的铜粒进行附着。

七、教学拓展

1.银镜反应的应用：

银镜反应广泛地应用于鉴别醛和酮。鉴别一切含有醛基的有机物在任何条件

下都能否成功地发生银镜反应而不含醛基的有机物都不起银镜反应。

银镜反应用于制造镜子和保温瓶夹层上的镀银。

通过简单的银镜反应在玻璃基底上实现了表面润湿性能的调控，通过改变银

镜反应的制备条件获得了稳定的超疏水银表面，结合化学修饰制备了超亲水

以及梯度润湿性银表面。通过调控银镜反应中初始银离子的浓度，在玻璃基

底上制备了呈一定粗糙度的银表面，无需低表面能化合物的后续修饰，比较

了含有以上两种涂层的空心玻璃小球在水上的运动，结果表明，疏水的涂层

具有很好的斥水性并能提供额外的支持力，为超疏水表面在水面上的快速运

动提供了条件。

2.关于葡萄糖：

（1）中枢神经系统几乎全部依赖血糖的供应作为能源，一旦血糖下降到80毫

克%时可能出现糖尿现象。工业上葡萄糖由淀粉水解制得，60年代应用微

生物酶法生产葡萄糖。这是一项重大革新，比酸水解法有明显的优点。在

生产中原料不必精制，不需耐酸、耐压的设备，而且糖液无苦味，产糖率

高。葡萄糖在医学上主要用作注射用营养剂（葡萄糖注射液）；食品工业

上葡萄糖经异构酶处理后可制造果糖，尤其是含果糖42%的果葡糖浆，其

甜度同蔗糖，已成为当前制糖工业的重要产品。

（2）葡萄糖是生物体内新陈代谢不可缺少的营养物质。它的氧化反应放出的

热量是人类生命活动所需能量的重要来源。在食品、医药工业上可直接

使用，在印染制革工业中作还原剂，在制镜工业和热水瓶胆镀银工艺中

常用葡萄糖作还原剂。工业上还大量用葡萄糖为原料合成维生素C(抗坏

血酸）。

3、铜镜反应

由硫酸铜和氢氧化钠反应，得到氢氧化铜，再加入酒石酸钾钠，配制成斐

林试剂，如果加入甲醛能将其还原，就有红色单质铜沉淀产生，在试管壁

上形成光亮的铜镜。一般用反应检验醛基的存在。若改用乙醛等其他的醛，

其还原能力比甲醛弱，不能生成单质铜，只能得到红色的氧化亚铜沉淀。