苯與液溴取代反應的課堂實驗改進

陳志梅

【摘要】苯與液溴的取代反應是高中化學必修2教材中的一個最基本的實驗，在高中化學教學中占有十分突出的地位，對學生正確形成取代反應這一有機化學的基本概念至關重要，必須讓學生在有機化學這入好門，課堂實驗的演示顯得尤為重要。文章結合教學實際對苯與液溴的取代反應實驗進行了改進，使實驗在課堂上更加可行，更加科學合理，更加完整，更加環保。

【關鍵詞】苯;液溴;取代反應;改進;化學教學;化學概念;環保

【中圖分類號】G633.8【文獻標識碼】A【文章編號】1992-7711（2020）32-191-01

1.問題的提出

苯與液溴的取代反應是高中化學教材中的一個最基本的實驗，在高中化學教學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這一實驗，對學生正確形成取代反應這一有機化學的基本概念至關重要。 結合實際，我們邊遠山區學校存在著藥品短缺，資源不足的問題，實驗室里根本就沒有液溴了，早已揮發完了，為了讓學生更好地區分苯與溴水只發生萃取現象而沒有化學反應，強調苯與液溴才會發生化學反應，且更好地掌握苯與液溴的取代反應，我對這個實驗進行了改進。也因為溴單質有毒，具有強烈的揮發性，要減少它進入到空氣中而污染環境，危害人體健康，對實驗進行了改進。

2.現有實驗的不足

概括起來現有教材中的實驗裝置和反應，對學生準確觀察實驗現象，幫助學生形成概念并不能很好地形成促進作用，這主要表現在：（1）實驗藥品用量較多;（2）反應難于控制;（3）由于冷卻不完全，由于回流不充分，部分苯和溴沿導管進入錐形瓶中，影響學生對實驗的觀察。

對本實驗的改進方法眾多，其中有些效果并不十分理想，基于此對這一實驗加以改進，實驗證明效果比較理想。其突出優點在于液溴是直接從萃取層中獲得的，做到不浪費一滴藥品，充分利用了這個萃取層，且在一個相對密閉的裝置里進行，利用注射器巧妙地將下層水層去除，從而得到反應物苯和液溴;通過添加少量鐵粉，產生催化劑溴化鐵，使得取代反應順利進行，將滴有硝酸銀溶液的棉花團于橡膠塞處，生成物溴化氫氣體來到棉花團處產生淡黃色的溴化銀固體，從而檢驗到了溴離子的產生。

3.實驗原理

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

用硝酸銀溶液檢驗溴化氫的產生，出現淡黃色的沉淀溴化銀。

AgNO3+HBr=AgBr↓+HNO3

4.實驗儀器和藥品

試管、注射器、橡膠塞、白棉花、苯、溴水、鐵粉、硝酸銀溶液。

5.實驗裝置和操作過程

5.1? 實驗裝置

5.2? 實驗過程

（1）苯與溴水混合，振蕩，出現了萃取分層的現象;

（2）倒立試管，靜置一會，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，棉花團處出現了淡黃色的固體。

6.改進后演示實驗的優點

（1）這套裝置讓學生很好地掌握了苯與溴水是不反應的，只是出現了萃取的情況;

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

（3）讓學生學會靈活應用，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實問題;

（4）實驗的整體性特別突出，讓學生感知到知識的連貫性和設計實驗的巧妙性;

（5）裝置密閉性的設計，讓反應在封閉條件下進行，最大限度地減少了溴蒸氣、溴化氫等有害氣體對空氣的污染，增強了學生的環境保護意識，使學生懂得我們做一切都以保護環境為前提，做到安全第一。

【參考文獻】

[1]普通高中課程標準實驗教科書化學②必修[M].人民教育出版社.

[2]程國平.苯與溴取代反應的實驗改進[J].廣東化工，2012，9.

[3]王清廉.有機化學實驗（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

作者單位

（廣州大學附屬東江中學;廣東;河源;517000）