VR数智课程：官能团结构对性质的影响
醇羟基与羧基的鉴别实验，核心是利用二者氢原子活性差异及酸性强弱差异实现区分，体现了官能团结构对性质的决定性作用。虚拟仿真技术为实验教学赋能，帮助学生突破认知难点，深化对有机化学核心规律的理解，同时培养严谨的实验思维与误差分析能力，适配高中有机化学教学的核心目标。
▲乙醇与乙酸结构模型
01
醇羟基的鉴别
醇羟基中的氢原子具有微弱的活性，能与活泼金属发生置换反应，生成氢气。由于醇羟基的氢活性弱于水分子中的氢，因此反应速率慢于活泼金属与与水的反应，无剧烈爆鸣现象。
▲乙醇与活泼金属反应现象
醇羟基可通过金属钠反应法鉴别，向干净试管中加入适量无水乙醇，放入绿豆大小去氧化膜的金属钠，钠块沉入底部缓慢反应产生细小气泡并溶解，无爆鸣声，需注意试管干燥避免水干扰实验，可收集并检验产生气体的纯度，以及验证有无一氧化碳的干扰，虚拟实验提供了安全的实验环境，防止收集气体不纯引发危险事故，并反馈直观的实验现象。
▲检验乙醇与金属钠反应的气体产物
02
羧基的鉴别
羧基具有酸性，且酸性强于碳酸，根据“强酸制弱酸”原理，羧基能与碳酸钠反应生成碳酸，碳酸不稳定，分解为二氧化碳和水，从而产生气泡。该反应能有效区分羧基与其他弱酸性官能团。
▲乙酸与碳酸反应现象
向碳酸钠固体中加入乙酸等含羧基有机物，反应会产生大量无色气泡，产生的气泡能使苯酚钠溶液变浑浊。虚拟仿真实验支持调节反应滴加速率、多角度观察反应进程，清晰呈现反应结果，对比酚羟基与碳酸钠的反应差异以强化认知。
