对化学实验具体问题的深度思考及启示

包俊堂 陈晓萍

摘要：化学是以实验为基础的一门学科，有着出自平凡的神奇，源于思考和需求的创新的魅力。化学实验是最直观的教学形态，能够紧紧吸引学生的眼球、刺激其求知欲望，培养其科学的态度、情感、价值观。这对化学实验教学提出了较高的要求，能够在课程、教材、教法等方面做出周密的思考、科学严谨地对演示实验做大胆的改革和创新，以达到最好的教学效果。笔者对于高中《有机化学基础》第三章第一节，“酚”的教学中安排的苯酚和浓溴水的演示实验（实验3-4）的方案进行如下改进，以资借鉴。

关键词：基本问题;苯酚和溴水;实验步骤

中图分类号：G633.8           文献标识码：A文章编号：1992-7711（2019）18-060-1

课本中实验步骤简单，“向盛有少量苯酚稀溶液的试管里逐滴加入饱和溴水。边加边振荡……苯酚和溴水的反应很灵敏……”但是此种描述过于绝对化了，在实际实验演示过程中由于溴水和苯酚的量把握不好，没有白色沉淀出现，或者出现了白色沉淀又很快消失了变成了黄色沉淀，导致整个实验失败，成功率大打折扣。据研究，实验失败的主要原因是：

（1）溴水滴加的量偏少，导致生成的三溴苯酚的量也比较少。生成的三溴苯酚溶解于过量的苯酚中，就会出现看见的白色沉淀立即消失的现象;

（2）溴水滴加的量偏多，生成的三溴苯酚被氧化成黄色的2，4，4，6-四溴环己烯二酮，所以会有白色沉淀转变成黄色沉淀的现象，反应原理为[1]：

综上所述，试剂的用量就成了实验成败的关键点。到现在为止，关于这一点前辈们已经有一定的研究了。最优化的用量如下：

（1）当苯酚溶液的浓度为常温饱和溶液浓度的1/20-1/40时，3ML中滴入饱和溴水5-10滴，在微振荡的条件下有明显的白色絮状物产生。

（2）当苯酚溶液的浓度为常温饱和溶液浓度的1/200-1/600时，3ML中用稀溴水3ML快速加入致混合液微显淡黄色，振荡后静置一会儿，则淡黄色褪去，白絮出现明显。

实验证明当苯酚和溴，水的物质的量按照1：3进行试验，得到的物质是2，4，6-三溴苯酚白色沉淀。但是，由于溴在水中的溶解度较小，常温时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。很多文献中为避免反应中苯酚过量而使生成的2，4，6-三溴苯酚再被溶解，强调所配置的苯酚溶液是极稀的，但是，浓度极稀的实验现象不及浓度略大时现象明显。所以，我们在保障苯酚是稀溶液的同时，可以适当的提高溴水的浓度。而溴单质有毒，难溶于水，但是易溶于有机溶剂的性质使人豁然开朗，我们在溶解溴单质的过程中，加入适量的乙醇，这样就可以适当增大溴水的浓度，保证溴在反应中是过量的，并且减小溴水的挥发。所以我们做了如下改进。

一、实验仪器及试剂

注射器、试管、胶头滴管、滴瓶、烧杯、玻璃棒

二、实验仪器装置图

三、实验操作

配制苯酚稀溶液：取黄豆粒大小的苯酚晶体，放入烧杯中，然后加入300mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌至溶解，装入试剂瓶中备用。

配制溴水溶液：在一烧杯内按2：1加入蒸馏水和无水乙醇，然后用注射器吸取少量液溴逐滴加入烧杯，至溴水呈现淡黄色转入滴瓶，备用。取2mL的苯酚稀溶液于试管中，然后逐滴加入2中的溴水，观察实验现象。

四、改进的意义

1.降低有毒气体的排放，减小对环境的污染。液溴是深红棕色的液体，容易挥发，有极强的毒害性。使用注射器取用液溴，针孔较小，在空气中挥发的可能性比起胶头滴管来大大降低，能够降低对环境的污染，提高实验的安全性。

2.提高实验现象的明显程度。在以往的文献中，为避免实验失败，要求苯酚溶液是极稀的，但是，浓度极稀的现象不及浓度略大时的现象明显。所以，我们在保障苯酚是稀溶液的同时，可以适当的提高溴水的浓度。而溴单质有毒，且难溶于水，但是易溶于有机溶剂的性质使人豁然开朗，我们在溶解溴单质的过程中，水中加入适量的乙醇，这样就可以适当增大溴水的浓度，保证溴在反应中是过量的，并且减小溴水的挥发。

3.操作简便，实验用时少。通过该实验的改进，使学生体会到如何利用现有的实验仪器去设计实验，开阔了学生的视野，发展了学生的思维，也增强了学生节约实验药品和绿色实验的意识。

4.通过实验改进前后相关问题的对比分析，让学生有足够的时间对物质有足够的认识，避免把某一知识点的教学一步到位，让学生丧失了认识问题、思考方法、发展思维的学习载体。教师应让学生在合适的学习阶段完成适合他们学习的内容，使得学习内容与学习心理、认识水平在中学化学实验教学中合理匹配。实验内容的改进应力图准确把握学科知识的脉搏，勾勒出化学实验思维方法，让学生经历从未知到已知，从具体到一般、从经验到创造的过程，以实现对知识的重构。

[参考文献]

[1]申玢彦.苯酚与浓溴水反应实验现象异常原因探究.探索·理化生园地，2014-4（58-59）.

[2]惠卫阳.关于苯酚与溴水及三氯化铁溶液反应机理的新探究.大观周刊，2011-11（197-198）.

[3]孙卫东.怎样做好苯酚与溴水反应实验.科学大众·科学教育，2012（118-119）.