苯與液溴取代反應(yīng)的課堂實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

陳志梅

【摘要】苯與液溴的取代反應(yīng)是高中化學(xué)必修2教材中的一個(gè)最基本的實(shí)驗(yàn)，在高中化學(xué)教學(xué)中占有十分突出的地位，對(duì)學(xué)生正確形成取代反應(yīng)這一有機(jī)化學(xué)的基本概念至關(guān)重要，必須讓學(xué)生在有機(jī)化學(xué)這入好門，課堂實(shí)驗(yàn)的演示顯得尤為重要。文章結(jié)合教學(xué)實(shí)際對(duì)苯與液溴的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)在課堂上更加可行，更加科學(xué)合理，更加完整，更加環(huán)保。

【關(guān)鍵詞】苯;液溴;取代反應(yīng);改進(jìn);化學(xué)教學(xué);化學(xué)概念;環(huán)保

【中圖分類號(hào)】G633.8【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1992-7711（2020）32-191-01

1.問題的提出

苯與液溴的取代反應(yīng)是高中化學(xué)教材中的一個(gè)最基本的實(shí)驗(yàn)，在高中化學(xué)教學(xué)中占有十分突出的地位，具有舉足輕重的作用，做好苯與液溴的反應(yīng)這一實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生正確形成取代反應(yīng)這一有機(jī)化學(xué)的基本概念至關(guān)重要。 結(jié)合實(shí)際，我們邊遠(yuǎn)山區(qū)學(xué)校存在著藥品短缺，資源不足的問題，實(shí)驗(yàn)室里根本就沒有液溴了，早已揮發(fā)完了，為了讓學(xué)生更好地區(qū)分苯與溴水只發(fā)生萃取現(xiàn)象而沒有化學(xué)反應(yīng)，強(qiáng)調(diào)苯與液溴才會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且更好地掌握苯與液溴的取代反應(yīng)，我對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。也因?yàn)殇鍐钨|(zhì)有毒，具有強(qiáng)烈的揮發(fā)性，要減少它進(jìn)入到空氣中而污染環(huán)境，危害人體健康，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。

2.現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)的不足

概括起來現(xiàn)有教材中的實(shí)驗(yàn)裝置和反應(yīng)，對(duì)學(xué)生準(zhǔn)確觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，幫助學(xué)生形成概念并不能很好地形成促進(jìn)作用，這主要表現(xiàn)在：（1）實(shí)驗(yàn)藥品用量較多;（2）反應(yīng)難于控制;（3）由于冷卻不完全，由于回流不充分，部分苯和溴沿導(dǎo)管進(jìn)入錐形瓶中，影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察。

對(duì)本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法眾多，其中有些效果并不十分理想，基于此對(duì)這一實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)證明效果比較理想。其突出優(yōu)點(diǎn)在于液溴是直接從萃取層中獲得的，做到不浪費(fèi)一滴藥品，充分利用了這個(gè)萃取層，且在一個(gè)相對(duì)密閉的裝置里進(jìn)行，利用注射器巧妙地將下層水層去除，從而得到反應(yīng)物苯和液溴;通過添加少量鐵粉，產(chǎn)生催化劑溴化鐵，使得取代反應(yīng)順利進(jìn)行，將滴有硝酸銀溶液的棉花團(tuán)于橡膠塞處，生成物溴化氫氣體來到棉花團(tuán)處產(chǎn)生淡黃色的溴化銀固體，從而檢驗(yàn)到了溴離子的產(chǎn)生。

3.實(shí)驗(yàn)原理

用鐵作催化劑（實(shí)際起催化作用的是 FeBr3），苯能跟液溴發(fā)生反應(yīng)，苯分子里的氫原子能被溴原子取代生成溴苯和溴化氫;

用硝酸銀溶液檢驗(yàn)溴化氫的產(chǎn)生，出現(xiàn)淡黃色的沉淀溴化銀。

AgNO3+HBr=AgBr↓+HNO3

4.實(shí)驗(yàn)儀器和藥品

試管、注射器、橡膠塞、白棉花、苯、溴水、鐵粉、硝酸銀溶液。

5.實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程

5.1? 實(shí)驗(yàn)裝置

5.2? 實(shí)驗(yàn)過程

（1）苯與溴水混合，振蕩，出現(xiàn)了萃取分層的現(xiàn)象;

（2）倒立試管，靜置一會(huì)，利用注射器將下層水層抽出來，得到苯與液溴的混合物;

（3）用紙槽往試管里加入鐵粉;

（4）將滴有硝酸銀溶液的棉花團(tuán)塞子塞緊試管口;

（5）充分振蕩試管，觀察到液體顏色逐漸消失，并伴有一些油狀液滴，棉花團(tuán)處出現(xiàn)了淡黃色的固體。

6.改進(jìn)后演示實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

（1）這套裝置讓學(xué)生很好地掌握了苯與溴水是不反應(yīng)的，只是出現(xiàn)了萃取的情況;

（2）直接加入鐵粉，產(chǎn)生催化劑溴化鐵，使苯與液溴發(fā)生了取代反應(yīng)，利用棉花處的硝酸銀溶液驗(yàn)證了溴化氫的產(chǎn)生，操作起來十分方便，且現(xiàn)象明顯;

（3）讓學(xué)生學(xué)會(huì)靈活應(yīng)用，就地取材，充分利用了萃取層，而又解決了沒有液溴這樣的現(xiàn)實(shí)問題;

（4）實(shí)驗(yàn)的整體性特別突出，讓學(xué)生感知到知識(shí)的連貫性和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的巧妙性;

（5）裝置密閉性的設(shè)計(jì)，讓反應(yīng)在封閉條件下進(jìn)行，最大限度地減少了溴蒸氣、溴化氫等有害氣體對(duì)空氣的污染，增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，使學(xué)生懂得我們做一切都以保護(hù)環(huán)境為前提，做到安全第一。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]程國平.苯與溴取代反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)[J].廣東化工，2012，9.

[3]王清廉.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

作者單位

（廣州大學(xué)附屬東江中學(xué);廣東;河源;517000）