一种烷烃取代反应演示装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种烷烃取代反应演示装置，属于化学试验装置技术领域。


背景技术：

2.化学演示实验教学是化学魅力所在和激发学生学习兴趣的源泉，是学习化学的基本方法，它对学生形成化学概念，理解和巩固化学知识，培养学生的观察能力、思维能力、实事求是、严肃认真的科学态度，获得熟练的实验技能、提高化学教学质量有着重要意义。演示实验装置是化学演示实验内容和方法的物质基础，对化学演示实验的成功与否起关键作用。烷烃的是学生认识和学习有机物的开始，其中，烷烃的取代反应是第一个重要的有机反应。取代反应，是采用甲烷和氯气光照反应的教师演示实验，存在操作繁杂、难以控制、现象不明显、有毒气体泄漏污染、产物验证不严谨等问题，因此一般采用播放视频替代演示实验进行教学，学生的学习效果和兴趣大打折扣。我们严重缺乏既简单又能向学生充分展示取代反应的演示装置，更缺乏适合学生操作的实验装置。


技术实现要素：

3.为了克服上述问题，本实用新型提供一种烷烃取代反应演示装置，该烷烃取代反应演示装置提供一种科学、实用、结构简单、操作方便的卤代烃的性质演示实验装置。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.一种烷烃取代反应演示装置，包括水平设置的基座；所述基座上端中部两侧镜像对称向下开设有放置槽；每一所述放置槽中均放置一竖直中空的放置支架；每一所述放置支架中均放置一烧瓶；所述烧瓶的瓶口密封有塞子；所述基座上端位于每一所述放置槽后方均竖直设置一光源；所述光源发出的光正对所述烧瓶的瓶身；其中一放置槽外侧上端可拆卸固定一罩体；所述罩体由不透光的材质制成。
6.进一步的，所述放置支架包括呈上大下小的漏斗状结构的喇叭口和固定在所述喇叭口下端的呈筒状结构的底座；所述底座下端内周均匀间隔固定多个水平的挡板；相邻两个挡板之间通过切槽间隔；所述挡板远离所述底座一端为弧形边；所有所述挡板的弧形边合围，能够形成一中间孔；所述烧瓶瓶身的外周贴于所述挡板上端面，所述烧瓶瓶身的下部容纳于所述中间孔内。
7.进一步的，所述罩体包括呈竖直中空的筒状结构的外壳和固定在所述外壳上端的盖板；所述外壳由不透光的材质制成，且下端可拆卸固定在所述放置槽外侧上端；所述盖板由透明材料制成，且所述盖板中部开设一供所述烧瓶的瓶口穿出的避让孔。
8.进一步的，所述喇叭口上端外侧还固定有呈环状的翻边；所述翻边外周贴于所述放置槽内周。
9.本实用新型具有如下有益效果：
10.1、该烷烃取代反应演示装置提供一种科学、实用、结构简单、操作方便的卤代烃的性质演示实验装置。
11.2、该烷烃取代反应演示装置采用航空煤油与液溴的液—液混合形式，操作简便，易于控制，现象明显，可用于随堂分组实验且基本无溴的泄漏。
12.3、该烷烃取代反应演示装置，操作简便，易于控制，现象明显，大大提高了学生的动手实验的可能，很好地激发学生学习化学、探索知识的兴趣。
附图说明
13.图1为本实用新型的整体结构示意图。
14.图2为图1的俯视图。
15.图3基座的内部结构示意图。
16.图4为放置支架的整体结构示意图。
17.图5为图4的俯视图。
18.图6为放置支架的剖视图。
19.图中附图标记表示为：
20.1、基座；11、放置槽；12、光源；2、放置支架；21、喇叭口；22、底座；23、翻边； 24、挡板；25、中间孔；26、切槽；3、烧瓶；31、塞子；4、罩体；41、外壳；42、盖板； 43、避让孔。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。
22.参见图1
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6，一种烷烃取代反应演示装置，包括水平设置的基座1；所述基座1上端中部两侧镜像对称向下开设有放置槽11；每一所述放置槽11中均放置一竖直中空的放置支架2；每一所述放置支架2中均放置一烧瓶3；所述烧瓶3的瓶口密封有塞子31；所述基座1上端位于每一所述放置槽11后方均竖直设置一光源12；所述光源12发出的光正对所述烧瓶3的瓶身；其中一放置槽11外侧上端可拆卸固定一罩体4；所述罩体4由不透光的材质制成。
23.根据上述描述，烷烃取代反应演示装置主要包括基座1、放置支架2、烧瓶3和罩体4。基座1作为支撑载体，放置槽11用于安置放置支架2，且光源12正对烧瓶3瓶身；放置支架2内放置烧瓶3；罩体4设在其中一放置槽11上。
24.实验过程中，采用航空煤油与液溴进行取代反应，液—液混合形式的反应，操作简便，易于控制，现象明显，同时安全性高，基本无有毒气体泄漏，符合绿色化学的要求。
25.进一步的，所述放置支架2包括呈上大下小的漏斗状结构的喇叭口21和固定在所述喇叭口21下端的呈筒状结构的底座22；所述底座22下端内周均匀间隔固定多个水平的挡板24；相邻两个挡板24之间通过切槽26间隔；所述挡板24远离所述底座22一端为弧形边；所有所述挡板24的弧形边合围，能够形成一中间孔25；所述烧瓶3瓶身的外周贴于所述挡板24 上端面，所述烧瓶3瓶身的下部容纳于所述中间孔25内。
26.实验过程中，可能会用到各种不同的容器(如试管、烧杯、烧瓶3等)，每一容器大小、形状均不同，放置支架2可以对不同的容器均可起到良好的固定效果。喇叭口21上大下小，便于容器进入；挡板24间隔设置，中间的中间孔25可以用于保持试管的位置；当容器为烧杯、烧瓶3等底部较大的结构时，容器底部与挡板24上端接触，挡板24因切槽26、中间孔 25的设置，末端降低从而托住容器，同样可以对容器起到稳定的支撑固定效果。
27.进一步的，所述罩体4包括呈竖直中空的筒状结构的外壳41和固定在所述外壳41
上端的盖板42；所述外壳41由不透光的材质制成，且下端可拆卸固定在所述放置槽11外侧上端；所述盖板42由透明材料制成，且所述盖板42中部开设一供所述烧瓶3的瓶口穿出的避让孔 43。
28.进一步的，所述喇叭口21上端外侧还固定有呈环状的翻边23；所述翻边23外周贴于所述放置槽11内周。
29.本实用新型的工作原理：
30.航空煤油是碳原子数11至碳原子数17的高沸点烃类混合物，主要成分是饱和烃类；液溴常温下为深红棕色液体。两者反应为液—液反应。烷烃与卤族单质在光照条件下发生取代反应的机理为自由基链反应，主要分链引发、链增长、链终止三个阶段，而引发阶段需要外界提供能量。
31.参见图1
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6，使用该烷烃取代反应演示装置时，分别在两烧瓶3中使用注射器注入航空煤油；然后，再使用另一注射器，再分别往两烧瓶3中注入液溴，并盖紧塞子31。此时，透过烧瓶3可以观察到，液溴与航空煤油混合后，沉到烧瓶3底部，且混合后颜色呈红棕色。
32.然后，分别将两烧瓶3分别放入放置槽11的放置支架2中，并在其中一放置槽11上扣上不透明的罩体4，将设有罩体4的烧瓶3标记为a瓶，另一个烧瓶3标记为b瓶。然后，启动光源12直射烧瓶3的瓶身，持续三分钟。此时，可以观察到，a瓶中混合液颜色没有明显变化；而b瓶中产生了大量气泡，且混合液的颜色逐渐变浅，最后褪色。由此可证，航空煤油与液溴的取代反应产生的条件为光照。
33.然后，打开b瓶，朝向b瓶中加入浓氨水，并迅速盖紧b瓶。此时，可以观察到，b瓶上部马上产生大量白烟，即可证明之前取代反应产生的气体为hbr；然后，hbr与浓氨水反应生成nh4br固体。同时，触摸b瓶，能明显感觉到b瓶瓶身发热。
34.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。