溴乙烷水解反應實驗的改進

張威 劉堅

摘要：針對現行教材中溴乙烷取代反應演示實驗現象不明顯，不容易做成功的缺點，依據演示實驗的原理，設計了演示實驗的裝置，采用氫氧化鈉與溴乙烷在針筒內反應，用酒精檢測儀檢驗產物乙醇的方式改進該實驗。改進后的演示實驗，反應速率快、實驗現象明顯、裝置簡單、操作方便、易于推廣。

關鍵詞：溴乙烷;取代反應;實驗改進;針筒;酒精檢測儀

文章編號：1008-0546（2019）06-0093-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.06.027

一、問題背景

人教版高中化學課程選修5關于鹵代烴取代反應的演示實驗，使用溴乙烷與氫氧化鈉水溶液共熱，該演示實驗易發生倒吸存在安全隱患，實驗現象也很不明顯，實驗不容易做成。針對實驗存在的問題，我們進行了認真的分析，溴乙烷與氫氧化鈉的溶液共熱主要按圖1歷程進行：

從鹵代烴的結構上講，溴乙烷為一級鹵代烴，容易發生取代反應，且取代反應占有相對較高的比例，在溫度為55℃時取代產物的比例為91%。為何我們在做演示實驗時卻不容易做成功？可能的原因之一：溴乙烷和氫氧化鈉水溶液互不相溶，分層后反應接觸面小，不利于反應的發生。可能的原因之二：溴乙烷沸點低（38.4℃），在溫度較高條件下，溴乙烷沒有來得及反應就會被蒸餾出來離開反應體系。在對上述原理充分認識的基礎上，我們對演示實驗的裝置、溴乙烷與氫氧化鈉溶液反應方式及產物的檢驗方法進行了改進。

二、改進后的實驗

1.實驗藥品及儀器

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、酒精檢測儀。

2.實驗步驟

（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，用酒精檢測儀檢驗產物乙醇，用稀硝酸和硝酸銀檢驗液體（固體）產物。

3.實驗現象及結論

（1）實驗現象：反應后針筒內沒有明顯的實驗現象，將針筒活塞拉離一段距離，抽取少量的空氣，在用酒精檢測儀檢驗，發現酒精檢測儀顯示讀數為20毫克及以上，并發出警報。

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，立即產生大量淡黃色沉淀。

（2）實驗結論：說明產物有乙醇和溴離子生成，溴乙烷發生了取代反應。

三、實驗小結

改進后的實驗采用針筒這個封閉體系和振蕩操作，減少了溴乙烷的揮發，增加了溴乙烷與氫氧化鈉溶液的接觸面積有利于反應的進行。適當升高反應溫度主要是縮短反應時間加快反應速率。溴乙烷取代反應的演示實驗是為了演示乙醇生成的原理和過程，幫助學生正確認識溴乙烷的性質。改進后的演示實驗，實驗裝置簡單、使用方便;演示時間縮短、實驗現象明顯，有利于正確引導和幫助學生學習鹵代烴的性質，對提高中學化學的教學質量有重要意義，具有實用性、安全性、可操作性和科學性。