实验一.基本内容及有机物熔点的测定.doc

实验一有机化学实验的基本内容及有机物熔点测定（4课时）一、教学目的： 有机化学实验是一门以实验为基础的学科，随着新的实验技术不断出现，这门实验课程正在向用量少、效率高、绿色化的方向发展。通过有机化学实验课程的学习，使学生能够掌握有机实验的基本原理，有机物的合成、分离、鉴定的一般方法；加深对有机化学理论知识的理解，培养学生养成“预习（包括查阅文献）准备实验记录总结”的实验习惯，以及严谨的科学态度和计算机的使用能力。二、 有机化学实验的基本规则： 为使有机实验有条不紊、安全地进行，必须遵循以下规则：熟悉实验室的安全规则，学会正确使用水、电、煤、通风厨、灭火器等，了解实验事故的一般处理方法。作好实验的预习工作，了解所用药品的危害性及安全操作方法，按操作规程，小心使用有关实验仪器和设备，若有问题应立即停止使用。实验前，认真清点、检查玻璃仪器；实验中，安全合理的使用玻璃仪器；实验后，洗净并妥善保管玻璃仪器，尤其应学会玻璃仪器的洗涤方法。实验时，要保持实验室和桌面的清洁，认真操作，遵守实验纪律，严格按照实验中所规定的实验步骤、试剂规格及与用量来进行。若要改变，需经教师同意方可进行。实验药品使用前，应仔细阅读药品标签，按需取用，避免浪费；取完药品后要迅速盖上瓶塞，避免搞错瓶塞，污染药品。不要任意更换实验室常用仪器（如天平、干燥器、折光仪等）和常用药品的摆放位置。整个实验操作过程中要集中思想，避免大声喧哗，不要在实验室吃东西。实验中和实验后，各类固体废物和液体废物应分别放入指定的废物收集器中。离开实验室前，应检查水电煤是否安全关闭。三、有机化学实验的一般安全知识：有机化学实验很大程度上由玻璃仪器、实验试剂和电器设备等组成，如果操作不当，会对人体、环境造成伤害，实验试剂往往具有易燃、易爆、易挥发、易腐蚀、毒性高等特点，玻璃仪器与电器设备使用不当亦可发生意外事故。因此，有机化学实验室是一个潜在的、高危险性的场所。防火 实验操作要规范，实验装置要正确， 对易燃、易爆、易挥发的实验药品要远离明火，不可随意丢弃，实验后应专门回收。若一旦发生火灾，应先切断电源、煤气、移去易燃易爆试剂，再采取其它适当方法灭火，如：灭火器，石棉网或黄沙覆盖，或用水冲等。2、防爆仪器装置要正确，常压蒸馏及回流时，整个系统不能密闭；减压蒸馏时，应事先检查玻璃仪器是否能承受系统的压力；若在加热后发现未放沸石，应停止加热，冷却后再补加；冷凝水要保持畅通。有些有机物遇氧化剂会发生猛烈的爆炸或燃烧，操作或存放应格外小心。 3、防中毒绝大多数有机实验试剂都有不同程度的毒性，对有刺激性或者产生有毒气体的实验，应尽量安排在通风厨，或有排风系统的环境中进行，或采用气体吸收装置。有毒或有较强腐蚀性的药品应严格按照有关操作规程进行，不能用手直接拿或接触这类化学药品，不得入口，或接触伤口，亦不可随便倒入下水道。实验中若发现有头晕、头痛等中毒症状，应立即转移到空气新鲜的地方休息，严重者应送医院。4. 防化学灼伤强酸、强碱和溴等化学药品接触皮肤均可引起灼伤，使用时应格外小心。一旦发生这类情况应立即用大量水冲洗，再用如下方法处理：酸灼伤： 眼睛灼伤用1%NaHCO3溶液清洗；皮肤灼伤用5% NaHCO3溶液清洗。碱灼伤： 眼睛灼伤用1%硼酸溶液清洗；皮肤灼伤用1%2%醋酸溶液清洗。溴灼伤： 立即用酒精洗涤，再涂上甘油，或敷上烫伤油膏。灼伤较严重者经急救后速去医院治疗。5. 防割伤和烫伤在玻璃仪器的使用和玻璃工的操作中，常因操作或使用不当而发生割伤和烫伤现象。若发生此类现象，可用如下方法处理：割伤： 先要取出玻璃片，用蒸馏水或双氧水清洗伤口，涂上红药水，再用纱布包扎；若伤口严重，应在伤口上方用纱布扎紧，急送医院。烫伤： 轻者涂烫伤膏，重者涂烫伤膏后立即送医院。四、有机化学实验废物的处置： 在有机化学实验中和实验结束后往往会产生各种固体、液体等废物，为提倡环境保护，遵守国家的环保法规，减少对环境危害，可采用如下处理方法：所有实验废物应按固体、液体，有害、无害等分类收集于不同的容器中，对一些难处理的有害废物可送环保部门专门处理；少量的酸（如盐酸、硫酸、硝酸等）或碱（如氢氧化钠、氢氧化钾等）在倒入下水道之前必须被中和，并用水稀释。有机溶剂必须倒入带有标签的废物回收容器中，并存放在通风处。对无害的固体废物，如：滤纸、碎玻璃、软木塞、氧化铝、硅胶、硫酸镁、氯化钙等可直接倒入普通的废物箱中，不应与其他有害固体废物相混；对有害固体废物应放入带有标签的广口瓶中。对能与水发生剧烈反应的化学品，处置之前要用适当的方法在通风橱内进行分解。对可能致癌的物质，处理起来应格外小心，避免与手接触。五、常用的玻璃仪器和实验装置：常见玻璃仪器及实验装置参见教材。2使用玻璃仪器应注意以下几个方面：使用时要轻拿轻放，以免弄碎；除烧杯、烧瓶和试管外，均不能用火直接加热；锥形瓶、平底烧瓶不耐压，不能用于减压系统；带活塞的玻璃器皿用过洗净后，在活塞与磨口之间垫上纸片，以防粘连而打不开；温度计的水银球玻璃很薄，易碎，使用时应小心。不能将温度计当搅拌棒使用；温度计使用后应先冷却再冲洗，以免破裂；测量范围不得超出温度计刻度范围。3安装实验装置应注意以下几点：所用玻璃仪器和配件要干净，大小要合适；搭建实验装置时应按照从下向上、从左到右原则，逐个装配。拆卸时，则按从右到左，从上到下原则，逐个拆除。常压下进行的反应装置，应与大气相通，不能密闭。实验装置要求做到严密、正确、整齐、稳妥。磨口连接处要呈一直线。4玻璃仪器的清洗： 玻璃仪器用毕后应立即清洗，一般的清洗方法是将玻璃仪器和毛刷淋湿，蘸取肥皂粉或洗涤剂，洗刷玻璃器皿的内外壁，除去污物后用水冲洗；当洁净度要求较高时，可依次用洗涤剂、蒸馏水（或去离子水）清洗；也可用超声波振荡仪来清洗。必须反对盲目使用各种化学试剂或有机溶剂来清洗玻璃器皿，这样不仅造成浪费，而且可能带来危险，对环境产生污染。5. 玻璃仪器的干燥，干燥玻璃仪器的方法通常有以下几种： 自然干燥：将仪器倒置，使水自然流下，晾干。 烘干：将仪器放入烘箱内烘干，仪器口朝上；也可用气流干燥器烘干或用电吹风吹 干。 有机溶剂干燥：急用时可用有机溶剂助干，用少量95%乙醇或丙酮荡涤，把溶剂倒回至回收瓶中，然后用电吹风吹干。六、实验记录和实验报告：七、有机化学的文献资料：有机化学的文献资料非常丰富，在此只作简单介绍：1. 工具书，2. 期刊杂志，3. 化学文摘，4. 网上资源一、实验目的1、了解熔点测定的意义和应用；2、掌握熔点测定的操作方法；二、实验原理1、熔点熔点是固体有机化合物固液两态在101.325KPa下达成平衡的温度，纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点，固液两态之间的变化是非常敏锐的，自初熔至全熔(称为熔程)温度不超过0.5-1。 加热纯有机化合物，当温度接近其熔点范围时，升温速度随时间变化约为恒定值，此时用加热时间对温度作图(如图4-2)。 图4-2相随时间和温度的变化 图4-3 物质蒸气压随温度变化曲线化合物温度不到熔点时以固相存在，加热使温度上升，达到熔点开始有少量液体出现，而后固液相平衡继续加热，温度不再变化，此时加热所提供的热量使固相不断转变为液相，两相间仍为平衡，最后的固体熔化后，继续加热则温度线性上升。因此在接近熔点时，加热速度一定要慢，每分钟温度升高不能超过2，只有这样，才能使整个熔化过程尽可能接近于两相平衡条件，测得的熔点也越精确。 当含杂质时（假定两者不形成固溶体），根据拉乌耳定律可知，在一定的压力和温度条件下，在溶剂中增加溶质，导致溶剂蒸气分压降低（图4-3中ML），固液两相交点M即代表含有杂质化合物达到熔点时的固液相平衡共存点，TM为含杂质时的熔点，显然，此时的熔点较纯粹者低。熔点测定：至少要有两次重复的数据。每一次测定都要用新的熔点管另装样品，不能将已测过熔点的熔点管冷却，使其中的样品固化后再作第二次测定。2、如果要测未知物质的熔点，应先对样品粗测一次。加热速度可以稍快，知道大致的熔点范围后，待余温冷却至熔点一下约三十度左右，再取另一根装样的熔点管作精密的测定。混合熔点 在鉴定某未知物时，如测得其熔点和某已知物的熔点相同或相近时，不能认为它们为同一物质。还需把它们混合，测该混合物的熔点，若熔点仍不变，才能认为它们为同一物质。若混合物熔点降低，熔程增大，则说明它们属于不同的物质。故此种混合熔点试验，是检验两种熔点相同或相近的有机物是否为同一物质的最简便方法。多数有机物的熔点都在400以下，较易测定。但也有一些有机物在其熔化以前就发生分解，只能测得分解点。三、药品和仪器药品：液体石蜡未知样品仪器：温度计 B型管(Thiele管)、毛细管，长玻璃管，提勒管，酒精灯，表面皿四、实验操作 1、样品的装入将少许样品放于干净表面皿上，用玻璃棒将其研细并集成一堆。把毛细管开口一端垂直插人堆集的样品中，使一些样品进入管内，然后，把该毛细管垂宜桌面轻轻上下振动，使样品进人管底，再用力在桌面上下振动，尽量使样品装得紧密。或将装有样品，管口向上的毛细管，放入长约50一60cm垂直桌面的玻璃管中，管下可垫一表面皿，使之从高处落于表面皿上，如此反复几次后，可把样品装实，样品高度23mm。熔点管外的样品粉末要擦干净以免污染热浴液体。装入的样品一定要研细、夯实。否则影响测定结果。2、测熔点 按图4-4搭好装置，放入加热液（液体石蜡），用温度计水银球蘸取少量加热液，小心地将熔点管粘附于水银球壁上，或剪取一小段橡皮圈套在温度计和熔点管的上部（如下图）。将粘附有熔点管的温度计小心地插入加热浴中，以小火在图示部位加热。开始时升温速度可以快些，当传热液温度距离该化合物熔点约10一15时，调整火焰使每分钟上升约12，愈接近熔点，升温速度应愈缓慢，每分钟约0.2一0.3。为了保证有充分时间让热量由管外传至毛细管内使固体熔化，升温速度是准确测定熔点的关键；另一方面，观察者不可能同时观察温度计所示读数和试祥的变化情况，只有缓慢加热才可使此项误差减小。记下试样开始塌落并有液相产生时(初熔)和固体完全消失时(全熔)的温度读数，即为该化合物的熔距。要注意在加热过程中试祥是否有萎缩、变色、发泡、升华、碳化等现象，均应如实记录。 图4-4 测定熔点装置 熔点测定，至少要有两次的重复数据。每一次测定必须用新的熔点管另装试样，不得将已测过熔点的熔点管冷却，使其中试样固化后再做第二次测定。因为有时某些化合物部分分解，有些经加热会转变为具有不同熔点的其他结晶形式。如果测定未知物的熔点，应先对试祥粗测一次，加热可以稍快，知道大致的熔距待浴温冷至熔点以下30左右，再另取一根装好试样的熔点管做准确的测定。 五、实验注意事项 1、熔点管必须洁净。如含有灰尘等，能产生410OC的误差。 2、熔点管底未封好会产生漏管。沾于熔点管外的样品一定要擦去，以免玷污加热浴液。 3、样品粉碎要细，填装要实，否则产生空隙，不易传热，造成熔程变大。 、样品不干燥或含有杂质，会使熔点偏低，熔程变大。 、样品量太少不便观察，而且熔点偏低；太多会造成熔程变大，熔点偏高。 6、升温速度应慢，让热传导有充分的时间。升温速度过快，熔点偏高。 7、熔点管壁太厚，热传导时间长，会产生熔点偏高。六、思考题 1、在烧制熔点管时，将毛细管放在火焰尖端处容易将毛细管烧弯，应将毛细管放在火焰根部，旋转着加热，使毛细管受热封口。2、装样