對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)具體問題的深度思考及啟示

包俊堂 陳曉萍

摘要：化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，有著出自平凡的神奇，源于思考和需求的創(chuàng)新的魅力?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是最直觀的教學(xué)形態(tài)，能夠緊緊吸引學(xué)生的眼球、刺激其求知欲望，培養(yǎng)其科學(xué)的態(tài)度、情感、價(jià)值觀。這對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了較高的要求，能夠在課程、教材、教法等方面做出周密的思考、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)演示實(shí)驗(yàn)做大膽的改革和創(chuàng)新，以達(dá)到最好的教學(xué)效果。筆者對(duì)于高中《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》第三章第一節(jié)，“酚”的教學(xué)中安排的苯酚和濃溴水的演示實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)3-4）的方案進(jìn)行如下改進(jìn)，以資借鑒。

關(guān)鍵詞：基本問題;苯酚和溴水;實(shí)驗(yàn)步驟

中圖分類號(hào)：G633.8?????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2019）18-060-1

課本中實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單，“向盛有少量苯酚稀溶液的試管里逐滴加入飽和溴水。邊加邊振蕩……苯酚和溴水的反應(yīng)很靈敏……”但是此種描述過于絕對(duì)化了，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)演示過程中由于溴水和苯酚的量把握不好，沒有白色沉淀出現(xiàn)，或者出現(xiàn)了白色沉淀又很快消失了變成了黃色沉淀，導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)失敗，成功率大打折扣。據(jù)研究，實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因是：

（1）溴水滴加的量偏少，導(dǎo)致生成的三溴苯酚的量也比較少。生成的三溴苯酚溶解于過量的苯酚中，就會(huì)出現(xiàn)看見的白色沉淀立即消失的現(xiàn)象;

（2）溴水滴加的量偏多，生成的三溴苯酚被氧化成黃色的2，4，4，6-四溴環(huán)己烯二酮，所以會(huì)有白色沉淀轉(zhuǎn)變成黃色沉淀的現(xiàn)象，反應(yīng)原理為[1]：

綜上所述，試劑的用量就成了實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵點(diǎn)。到現(xiàn)在為止，關(guān)于這一點(diǎn)前輩們已經(jīng)有一定的研究了。最優(yōu)化的用量如下：

（1）當(dāng)苯酚溶液的濃度為常溫飽和溶液濃度的1/20-1/40時(shí)，3ML中滴入飽和溴水5-10滴，在微振蕩的條件下有明顯的白色絮狀物產(chǎn)生。

（2）當(dāng)苯酚溶液的濃度為常溫飽和溶液濃度的1/200-1/600時(shí)，3ML中用稀溴水3ML快速加入致混合液微顯淡黃色，振蕩后靜置一會(huì)兒，則淡黃色褪去，白絮出現(xiàn)明顯。

實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)苯酚和溴，水的物質(zhì)的量按照1：3進(jìn)行試驗(yàn)，得到的物質(zhì)是2，4，6-三溴苯酚白色沉淀。但是，由于溴在水中的溶解度較小，常溫時(shí)溴在水中的溶解度是3.38g/100g水。而苯酚常溫下在水中的溶解度是9.3g/100g水。很多文獻(xiàn)中為避免反應(yīng)中苯酚過量而使生成的2，4，6-三溴苯酚再被溶解，強(qiáng)調(diào)所配置的苯酚溶液是極稀的，但是，濃度極稀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不及濃度略大時(shí)現(xiàn)象明顯。所以，我們?cè)诒Ｕ媳椒邮窍∪芤旱耐瑫r(shí)，可以適當(dāng)?shù)奶岣咪逅臐舛?。而溴單質(zhì)有毒，難溶于水，但是易溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì)使人豁然開朗，我們?cè)谌芙怃鍐钨|(zhì)的過程中，加入適量的乙醇，這樣就可以適當(dāng)增大溴水的濃度，保證溴在反應(yīng)中是過量的，并且減小溴水的揮發(fā)。所以我們做了如下改進(jìn)。

一、實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

注射器、試管、膠頭滴管、滴瓶、燒杯、玻璃棒

二、實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖

三、實(shí)驗(yàn)操作

配制苯酚稀溶液：取黃豆粒大小的苯酚晶體，放入燒杯中，然后加入300mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌至溶解，裝入試劑瓶中備用。

配制溴水溶液：在一燒杯內(nèi)按2：1加入蒸餾水和無水乙醇，然后用注射器吸取少量液溴逐滴加入燒杯，至溴水呈現(xiàn)淡黃色轉(zhuǎn)入滴瓶，備用。取2mL的苯酚稀溶液于試管中，然后逐滴加入2中的溴水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

四、改進(jìn)的意義

1.降低有毒氣體的排放，減小對(duì)環(huán)境的污染。液溴是深紅棕色的液體，容易揮發(fā)，有極強(qiáng)的毒害性。使用注射器取用液溴，針孔較小，在空氣中揮發(fā)的可能性比起膠頭滴管來大大降低，能夠降低對(duì)環(huán)境的污染，提高實(shí)驗(yàn)的安全性。

2.提高實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的明顯程度。在以往的文獻(xiàn)中，為避免實(shí)驗(yàn)失敗，要求苯酚溶液是極稀的，但是，濃度極稀的現(xiàn)象不及濃度略大時(shí)的現(xiàn)象明顯。所以，我們?cè)诒Ｕ媳椒邮窍∪芤旱耐瑫r(shí)，可以適當(dāng)?shù)奶岣咪逅臐舛取６鍐钨|(zhì)有毒，且難溶于水，但是易溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì)使人豁然開朗，我們?cè)谌芙怃鍐钨|(zhì)的過程中，水中加入適量的乙醇，這樣就可以適當(dāng)增大溴水的濃度，保證溴在反應(yīng)中是過量的，并且減小溴水的揮發(fā)。

3.操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)用時(shí)少。通過該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，使學(xué)生體會(huì)到如何利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，開闊了學(xué)生的視野，發(fā)展了學(xué)生的思維，也增強(qiáng)了學(xué)生節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品和綠色實(shí)驗(yàn)的意識(shí)。

4.通過實(shí)驗(yàn)改進(jìn)前后相關(guān)問題的對(duì)比分析，讓學(xué)生有足夠的時(shí)間對(duì)物質(zhì)有足夠的認(rèn)識(shí)，避免把某一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)一步到位，讓學(xué)生喪失了認(rèn)識(shí)問題、思考方法、發(fā)展思維的學(xué)習(xí)載體。教師應(yīng)讓學(xué)生在合適的學(xué)習(xí)階段完成適合他們學(xué)習(xí)的內(nèi)容，使得學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)心理、認(rèn)識(shí)水平在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中合理匹配。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)應(yīng)力圖準(zhǔn)確把握學(xué)科知識(shí)的脈搏，勾勒出化學(xué)實(shí)驗(yàn)思維方法，讓學(xué)生經(jīng)歷從未知到已知，從具體到一般、從經(jīng)驗(yàn)到創(chuàng)造的過程，以實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的重構(gòu)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]申玢彥.苯酚與濃溴水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常原因探究.探索·理化生園地，2014-4（58-59）.

[2]惠衛(wèi)陽.關(guān)于苯酚與溴水及三氯化鐵溶液反應(yīng)機(jī)理的新探究.大觀周刊，2011-11（197-198）.

[3]孫衛(wèi)東.怎樣做好苯酚與溴水反應(yīng)實(shí)驗(yàn).科學(xué)大眾·科學(xué)教育，2012（118-119）.