項目特點
本儀器制作容易,可重復(fù)使用。
利用本儀器可以探究化學(xué)中的見光反應(yīng)是在哪種可見光作用下發(fā)生的。同時能完成烴的取代反應(yīng),利用本教具能探究取代反應(yīng)是在哪種可見光照射下完成的。
本實驗選取用煤油作反應(yīng)物,在一個實驗中就能容易地對比完成烴的取代與加成反應(yīng)。
本儀器既可用于課堂教學(xué)又可用于學(xué)生的探究實驗。實驗所需儀器和藥品較少,而且所需原料煤油易得,實驗操作簡單,實驗現(xiàn)象明顯。
制作過程
制作材料
4.5v白光二極管30個,4.5v紅外光二極管30個,4.5v紫光二極管30個,4.5v電源適配器1個,8cm長黑紙?zhí)?個,開關(guān)3個,適量的電線和有機玻璃。
2.制作方法
在3條寬1cm、長12cm的有機玻璃條上分別并聯(lián)安裝白光、紅光、紫光二極管30個,豎直固定在儀器上部分方形柱筒(下稱光室)內(nèi)側(cè),如圖2所示。儀器光室外側(cè)安3只標(biāo)示二極管,內(nèi)部二極管和3只標(biāo)示二極管分別由3個開關(guān)控制,開關(guān)安在教具底座上,開關(guān)旁注明白光、紅光、紫光。
用有機玻璃做教具光室的外殼、蓋子和底座。光室高度以能放入塞好橡膠塞的試管為宜;將電源適配器放在教具底座內(nèi),儀器底座以放進(jìn)電源適配器為宜;接好電線和電源適配器,如圖3所示。
儀器要求密封性好,為了增加光的強度可在儀器光室內(nèi)襯一層反光紙。
使用方法
處理煤油(此步驟一般在課前完成)。用濃硫酸氧化煤油中的不飽和鍵:在分液漏斗中加入200mL煤油和10mL濃硫酸振蕩靜置,每次分液后再加濃硫酸10mL振蕩至溶液無色(或接近無色),一般洗4~5次即可。分液后用蒸餾水洗去煤油中殘留的酸2~3次,分液后得到去掉不飽和鍵的煤油(下稱精煤油)。
取兩只試管,往試管Ⅰ中加入2mL處理前的煤油,往試管Ⅱ中加20mL精煤油,分別往兩只試管中滴加5滴溴的四氯化碳溶液,振蕩。試管Ⅰ中溶液顏色褪去,即不飽和烴與鹵素不需要任何條件就發(fā)生了加成反應(yīng)。試管Ⅱ中溶液顏色不變,即精煤油中不含不飽和鍵。
將試管Ⅱ下部套入8cm長的黑紙?zhí)?用于對比),塞上橡膠塞,放入儀器光室內(nèi),蓋上蓋子。
插上電源。先打開白光開關(guān),10秒鐘左右時間后關(guān)掉開關(guān),打開蓋子,取出試管Ⅱ??梢娫嚬苌喜咳芤侯伾嗜ァ<丛诎坠庹丈湎?,烷烴可與溴發(fā)生取代反應(yīng)。拿下黑紙?zhí)?,試管Ⅱ下部溶液顏色未變,即烷烴與鹵素在黑暗狀態(tài)下不發(fā)生取代反應(yīng)。
將試管Ⅱ重新放入儀器光室內(nèi),蓋上蓋子打開紅光開關(guān),10秒鐘左右時間后,關(guān)掉開關(guān)打開蓋子。取出試管Ⅱ,可看到試管下部溶液顏色未變色。說明紅光不能使烷烴與鹵素發(fā)生取代反應(yīng)。
再將試管Ⅱ放入儀器光室內(nèi),蓋上外蓋,打開紫光開關(guān)。10秒鐘左右時間后,關(guān)掉開關(guān),打開蓋子,取出試管Ⅱ,可看到試管Ⅱ下部溶液顏色完全褪去。說明烷烴與鹵素取代反應(yīng)是在紫色光作用下完成的。課堂上,教師在講烷烴取代反應(yīng)時直接用紫色光照進(jìn)行實驗,學(xué)生在探究實驗時可按上述步驟完