張威 劉堅(jiān)

摘要：針對(duì)現(xiàn)行教材中溴乙烷取代反應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，不容易做成功的缺點(diǎn)，依據(jù)演示實(shí)驗(yàn)的原理，設(shè)計(jì)了演示實(shí)驗(yàn)的裝置，采用氫氧化鈉與溴乙烷在針筒內(nèi)反應(yīng)，用酒精檢測(cè)儀檢驗(yàn)產(chǎn)物乙醇的方式改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)。改進(jìn)后的演示實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)速率快、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、裝置簡(jiǎn)單、操作方便、易于推廣。

關(guān)鍵詞：溴乙烷;取代反應(yīng);實(shí)驗(yàn)改進(jìn);針筒;酒精檢測(cè)儀

文章編號(hào)：1008-0546（2019）06-0093-02 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.06.027

一、問題背景

人教版高中化學(xué)課程選修5關(guān)于鹵代烴取代反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)，使用溴乙烷與氫氧化鈉水溶液共熱，該演示實(shí)驗(yàn)易發(fā)生倒吸存在安全隱患，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也很不明顯，實(shí)驗(yàn)不容易做成。針對(duì)實(shí)驗(yàn)存在的問題，我們進(jìn)行了認(rèn)真的分析，溴乙烷與氫氧化鈉的溶液共熱主要按圖1歷程進(jìn)行：

從鹵代烴的結(jié)構(gòu)上講，溴乙烷為一級(jí)鹵代烴，容易發(fā)生取代反應(yīng)，且取代反應(yīng)占有相對(duì)較高的比例，在溫度為55℃時(shí)取代產(chǎn)物的比例為91%。為何我們?cè)谧鲅菔緦?shí)驗(yàn)時(shí)卻不容易做成功？可能的原因之一：溴乙烷和氫氧化鈉水溶液互不相溶，分層后反應(yīng)接觸面小，不利于反應(yīng)的發(fā)生?？赡艿脑蛑轰逡彝榉悬c(diǎn)低（38.4℃），在溫度較高條件下，溴乙烷沒有來得及反應(yīng)就會(huì)被蒸餾出來離開反應(yīng)體系。在對(duì)上述原理充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，我們對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的裝置、溴乙烷與氫氧化鈉溶液反應(yīng)方式及產(chǎn)物的檢驗(yàn)方法進(jìn)行了改進(jìn)。

二、改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)藥品及儀器

溴乙烷（分析純）、氫氧化鈉（分析純）、蒸餾水、50mL針筒、西林瓶、恒溫水浴、酒精檢測(cè)儀。

2.實(shí)驗(yàn)步驟

（1）用50mL針筒吸取1mL溴乙烷和10mL 20%NaOH溶液的混合物。

（2）將針筒放入80-90℃的水浴中加熱約30s，將針筒取出，振蕩。

（3）將針筒放入冷水浴中冷卻。

（4）將針筒活塞拉離一段距離，抽取少量的空氣，用酒精檢測(cè)儀檢驗(yàn)產(chǎn)物乙醇，用稀硝酸和硝酸銀檢驗(yàn)液體（固體）產(chǎn)物。

3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論

（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：反應(yīng)后針筒內(nèi)沒有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，將針筒活塞拉離一段距離，抽取少量的空氣，在用酒精檢測(cè)儀檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)酒精檢測(cè)儀顯示讀數(shù)為20毫克及以上，并發(fā)出警報(bào)。

取針筒中少量的液體于錐型瓶中，加入稀硝酸酸化，使溶液顯酸性，再加入硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生大量淡黃色沉淀。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：說明產(chǎn)物有乙醇和溴離子生成，溴乙烷發(fā)生了取代反應(yīng)。

三、實(shí)驗(yàn)小結(jié)

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)采用針筒這個(gè)封閉體系和振蕩操作，減少了溴乙烷的揮發(fā)，增加了溴乙烷與氫氧化鈉溶液的接觸面積有利于反應(yīng)的進(jìn)行。適當(dāng)升高反應(yīng)溫度主要是縮短反應(yīng)時(shí)間加快反應(yīng)速率。溴乙烷取代反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)是為了演示乙醇生成的原理和過程，幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)溴乙烷的性質(zhì)。改進(jìn)后的演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單、使用方便;演示時(shí)間縮短、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，有利于正確引導(dǎo)和幫助學(xué)生學(xué)習(xí)鹵代烴的性質(zhì)，對(duì)提高中學(xué)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量有重要意義，具有實(shí)用性、安全性、可操作性和科學(xué)性。