苯與液溴反應的改進

李芳芳

摘 要：組裝好儀器，檢查氣密性，集氣瓶中裝CCl4，錐形瓶中裝AgNO3溶液，先往分叉試管的一個分支中加入四分之一藥匙的鐵粉，再用滴管往另一個分支中加入3 mL的苯，0.5 mL的液溴，打開導氣管上的活塞，傾斜分叉試管，使苯和液溴的混合物流到裝有鐵粉的支管中，馬上回正試管，等待反應開始，觀察反應現象。

關鍵詞：三頸燒瓶；苯；液溴；硝酸銀

我國著名化學家傅鷹老師曾經說過：“化學是實驗的科學，只有實驗才是最高法庭。”化學是一門以實驗為基礎的自然學科，課堂的演示實驗不同于其他實驗，是中學化學中必不可缺的教學方法之一。課堂演示實驗的作用很多：（1）能激發學生對化學的學習興趣，在課堂上使學生注意力集中，并調動他們的積極性。（2）可以培養學生的觀察、分析、記憶、綜合、運用等能力。（3）通過教師的示范操作，讓學生學會正確使用儀器、試劑和操作的方法，培養他們的實驗技能。（4）設計演示實驗，啟發學生的解題思路和方法。（5）教師嚴謹的科學實驗作風對學生能起到“言傳身教”的作用，可以啟發和影響學生嚴格要求自己，形成嚴肅認真的科學態度和實驗習慣。鑒于實驗有如此重要的地位，所以，我在進行課堂演示實驗時準備得特別充分，以下是自己對苯的溴化實驗的一點見解。

蘇教版新教材普通高中課程標準實驗教科書選修《有機化學基礎》第50頁，苯的溴化實驗是在原人教版老教材的基礎上，針對減少該實驗演示過程中對環境的污染，實驗現象更加明顯等方面進行改進之后的一個實驗，本實驗也是《有機化學基礎》中最重要的一個有機物制取實驗。

教科書中附上了形象的插圖：

表述如下：在三頸燒瓶中加入少量鐵粉，向三頸燒瓶的一個滴液漏斗中加入5 mL苯和1 mL液溴的混合物，另一個滴液漏斗中加入30 mL的10%的氫氧化鈉溶液，錐形瓶中注入蒸餾水，干燥管中加入堿石灰，連接好儀器，檢查裝置氣密性。先向三頸燒瓶中加入苯和液溴的混合物，觀察三頸燒瓶和錐形瓶中出現的現象，反應完畢后，向三頸燒瓶中加入氫氧化鈉溶液，觀察三頸燒瓶中生成物的狀態。在準備這堂課的教學設計中，我深入實驗室進行了一次嘗試，實驗過程中發現了幾個問題：（1）實驗室中找到了直徑在10 cm左右的斜三頸燒瓶（裝苯和液溴的混合物以及氫氧化鈉的兩個分液漏斗只能斜著放，盛藥品的量不能太多），三頸燒瓶必須是干燥的，否則由于HBr在水中的溶解度很大，會有很多HBr氣體溶于燒瓶壁上的水珠中。（2）苯和液溴都很容易揮發而且都有毒，使用時必須特別小心，實驗過程中要先取苯和液溴混合在分液漏斗中，這期間會揮發出一定的苯和液溴，在通過分液漏斗向三頸燒瓶中加苯和液溴混合物時還得打開分液漏斗上口的塞子，這時也會揮發出一定的苯和液溴，苯和液溴的用量越大，對環境的污染也越嚴重。所以，該演示實驗必須在裝有通風裝置的實驗室中進行。（3）教科書上提到的少量鐵粉，到底多少不明確，我第一次嘗試時由于怕鐵粉太多了會消耗掉液溴故而放了很少量的Fe粉，導致反應現象不明顯。后來經過重試發現1mol液溴和5 mol苯加入半藥匙鐵粉為宜。（4）反應發生后錐形瓶中的白霧能夠看到，但是往三頸燒瓶中加入稀氫氧化鈉溶液時，燒瓶內的確有褐色物質，但是未能看到很明顯的一團褐色油狀物沉在底部，燒瓶底部有多余的鐵粉，還有一些油滴狀的物質浮在上方，推測應該是未反應完全的苯，總之，反應結束后燒瓶內現象比較糟糕。（5）實驗裝置搭建比較復雜，一個人可能很難短時間完成。帶著這些問題，我對這個實驗重新進行了探究，設計了一個微型實驗。

1.實驗儀器及藥品

分叉試管，帶孔橡膠塞，集氣瓶，導氣管（最好帶活塞），橡皮管，鐵架臺一個，分液漏斗一個，藥匙，苯，液溴，蒸餾水，10%氫氧化鈉溶液，四氯化碳，硝酸銀溶液。

2.實驗過程

如圖所示組裝好儀器，檢查氣密性，集氣瓶中裝CCl4，錐形瓶中裝AgNO3溶液，先往分叉試管的一個分支中加入四分之一藥匙的鐵粉，再用滴管往另一個分支中加入3 mL的苯，0.5 mL的液溴，打開導氣管上的活塞，傾斜分叉試管，使苯和液溴的混合物流到裝有鐵粉的支管中，馬上回正試管，等待反應開始，觀察分叉試管，集氣瓶和錐形瓶中的現象。反應結束后，關閉導氣管上的活塞，將分叉試管傾斜，使內部的液體混合物和多余的鐵粉分離開，通過分液漏斗往分叉試管中加蒸餾水，觀察分叉試管中剩下的物質的狀態。

3.實驗現象

苯和溴的混合物與鐵粉接觸后反應比較劇烈，集氣瓶中CCl4呈現橙紅色，錐形瓶口冒出大量的白霧，錐形瓶內AgNO3溶液出現淡黃色沉淀。往分叉試管中加入蒸餾水后，

4.改進優點

首先，實驗裝置大大簡化，由一個人在極短的時間內可很快完成，與教科書相比，增加了硝酸銀的使用，更明確取代反應后產生了溴化氫，用四氯化碳代替了冷凝管，既減少了很多搭建實驗儀器的麻煩，又增加了說服力，明確與硝酸銀反應產生淺黃色沉淀的是溴化氫而非揮發出的溴單質。其次，反應裝置容積微型化，可減少有毒試劑的用量，緩減由于有毒試劑的揮發而導致的室內環境污染。

參考文獻：

[1]王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書有機化學原理[M].江蘇教育出版社，2008-07.

[2]關海鷹，梁克瑞，初玉霞.有機化學實驗[M].化學工業出版社，2008-05.

[3]張改花.苯的溴代反應實驗的改進[J].中學化學教學參考，2002（03）.

編輯 王團蘭