甲烷的取代反应试验改进

甲烷的取代反应实验改进段旭东 1朱旋农2 （1．湖北省荆门市掇刀石中学湖北荆门448000）（2．湖北省鄂南高级中学湖北咸宁437100）摘要：做好甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应实验, 对于刚刚学习有机化学的学生来说具有非常重要的意义。为此我们利用储气装置、高压汞灯和PH计设计实验，多次试用，效果良好。关键词：甲烷取代反应实验改进1 问题的提出人教版普通高中课程标准实验教科书化学课本必修二第61页[科学探究 ]甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应。按照课本实验进行实验，虽然达到了实验所要求的目标，但不难发现该实验存在如下问题：①效果不明显，反应时间长；②实验是一个敞开体系，气体混合反应时有气体溢出，易造成环境污染，不利于师生身体健康；③整个实验对甲烷的取代反应缺乏具体的科学的探究过程和方法，导致教师引导学生探究活动过程不严谨。为此我们利用储气装置、高压汞灯和 PH计设计实验，多次试用，效果良好。2 改进后的实验2.1 实验用品酒精灯、试管、水槽、导管、双孔橡胶塞、导气管、黑纸、铁架台、分液漏斗、烧杯、圆底烧瓶、 储气装置（ 26005）、高压汞灯（ 250W）、PH 计、遮光板、黑纸醋酸钠、碱石灰、高锰酸钾、浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液2.2 实验准备甲烷气体用醋酸钠和碱石灰混合加热制取，用排水法收集。氯气用高锰酸钾与浓盐酸制取，用排饱和食盐水法收集。用二只储气装置（26005）来分别收集和储存甲烷和氯气二种气体，储存气体的量较多（储气容积约为3000ml）且气体容易取用和混合，方便教师多个班级进行实验探究。2.3 实验装置将课本科学探究中图3-3 改进成如下图 1 装置，保证实验体系的封闭，减少污染，同时也方便收集产物（反应完毕，倒转试管，就可收集到上升的溶液）从而对其进行实验探究。图 1 2.4 操作步骤饱和食盐水（1）按照图 1 所示连接仪器且准备二套（对比实验） ，试管内充满饱和食盐水，并倒放在装有饱和食盐水水槽中。（2）先将装有氯气储气装置的导管与图3 的导管连接，打开活塞，先用排饱和食盐水法收集约 3/4 试管容积的氯气。关闭活塞，在试管外套上黑纸，然后换成装有甲烷储气装置，连上导管，打开活塞，继续收集甲烷气体至水槽中导气管口开始冒气泡，说明气体已收集满。（3）关闭活塞停止通气， 其中一套揭开黑纸， 在装置前放上遮光板 （防止强光刺激学生眼睛） ，用高压汞灯产生白光照射混合气体，一段时间（约2 min)后，观察现象。（4）...