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)...