對化學實驗具體問題的深度思考及啟示

包俊堂 陳曉萍

摘要：化學是以實驗為基礎的一門學科，有著出自平凡的神奇，源于思考和需求的創新的魅力。化學實驗是最直觀的教學形態，能夠緊緊吸引學生的眼球、刺激其求知欲望，培養其科學的態度、情感、價值觀。這對化學實驗教學提出了較高的要求，能夠在課程、教材、教法等方面做出周密的思考、科學嚴謹地對演示實驗做大膽的改革和創新，以達到最好的教學效果。筆者對于高中《有機化學基礎》第三章第一節，“酚”的教學中安排的苯酚和濃溴水的演示實驗（實驗3-4）的方案進行如下改進，以資借鑒。

關鍵詞：基本問題;苯酚和溴水;實驗步驟

中圖分類號：G633.8?????????? 文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2019）18-060-1

課本中實驗步驟簡單，“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……苯酚和溴水的反應很靈敏……”但是此種描述過于絕對化了，在實際實驗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，或者出現了白色沉淀又很快消失了變成了黃色沉淀，導致整個實驗失敗，成功率大打折扣。據研究，實驗失敗的主要原因是：

（1）溴水滴加的量偏少，導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，就會出現看見的白色沉淀立即消失的現象;

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

綜上所述，試劑的用量就成了實驗成敗的關鍵點。到現在為止，關于這一點前輩們已經有一定的研究了。最優化的用量如下：

（1）當苯酚溶液的濃度為常溫飽和溶液濃度的1/20-1/40時，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生。

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

實驗證明當苯酚和溴，水的物質的量按照1：3進行試驗，得到的物質是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。很多文獻中為避免反應中苯酚過量而使生成的2，4，6-三溴苯酚再被溶解，強調所配置的苯酚溶液是極稀的，但是，濃度極稀的實驗現象不及濃度略大時現象明顯。所以，我們在保障苯酚是稀溶液的同時，可以適當的提高溴水的濃度。而溴單質有毒，難溶于水，但是易溶于有機溶劑的性質使人豁然開朗，我們在溶解溴單質的過程中，加入適量的乙醇，這樣就可以適當增大溴水的濃度，保證溴在反應中是過量的，并且減小溴水的揮發。所以我們做了如下改進。

一、實驗儀器及試劑

注射器、試管、膠頭滴管、滴瓶、燒杯、玻璃棒

二、實驗儀器裝置圖

三、實驗操作

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，至溴水呈現淡黃色轉入滴瓶，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，觀察實驗現象。

四、改進的意義

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

2.提高實驗現象的明顯程度。在以往的文獻中，為避免實驗失敗，要求苯酚溶液是極稀的，但是，濃度極稀的現象不及濃度略大時的現象明顯。所以，我們在保障苯酚是稀溶液的同時，可以適當的提高溴水的濃度。而溴單質有毒，且難溶于水，但是易溶于有機溶劑的性質使人豁然開朗，我們在溶解溴單質的過程中，水中加入適量的乙醇，這樣就可以適當增大溴水的濃度，保證溴在反應中是過量的，并且減小溴水的揮發。

3.操作簡便，實驗用時少。通過該實驗的改進，使學生體會到如何利用現有的實驗儀器去設計實驗，開闊了學生的視野，發展了學生的思維，也增強了學生節約實驗藥品和綠色實驗的意識。

4.通過實驗改進前后相關問題的對比分析，讓學生有足夠的時間對物質有足夠的認識，避免把某一知識點的教學一步到位，讓學生喪失了認識問題、思考方法、發展思維的學習載體。教師應讓學生在合適的學習階段完成適合他們學習的內容，使得學習內容與學習心理、認識水平在中學化學實驗教學中合理匹配。實驗內容的改進應力圖準確把握學科知識的脈搏，勾勒出化學實驗思維方法，讓學生經歷從未知到已知，從具體到一般、從經驗到創造的過程，以實現對知識的重構。

[參考文獻]

[1]申玢彥.苯酚與濃溴水反應實驗現象異常原因探究.探索·理化生園地，2014-4（58-59）.

[2]惠衛陽.關于苯酚與溴水及三氯化鐵溶液反應機理的新探究.大觀周刊，2011-11（197-198）.

[3]孫衛東.怎樣做好苯酚與溴水反應實驗.科學大眾·科學教育，2012（118-119）.