高三化学重要有机物的实验室制法

1 / 17高三化学重要有机物的实验室制法本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址重要有机物的实验室制法教学目标知识技能：掌握重要有机物的实验室制法和工业制法。能力培养：培养学生认真审题、析题、快速解题的能力；培养学生自学能力、思维能力，以及概括总结和语言表述能力。科学思想：通过复习培养学生运用辩证唯物主义观点对化学现象和化学本质辩证认识。科学品质：激发学生学习兴趣，培养学生严谨求实、独立思考的科学态度。科学方法：培养学生科学抽象、概括整理、归纳总结、准确系统地掌握知识规律的方法。重点、难点重点：掌握重要有机物的实验室制法。难点：激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质，使学生感悟到科学的魅力。教学过程设计教师活动【引入】这节课我们复习有机实验，这部分内容需要大2 / 17家掌握重要有机物的实验室制法。【板书】重要有机物的实验室制法【投影】例 1（1997 年全国高考题）1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度cm-3，沸点，熔点，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用图 4-3 所示装置制备 1，2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶 a 中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管 d 中装有液溴（表面覆盖少量水） 。填写下列空白：（1）写出本题中制备 1，2-二溴乙烷的两个化学反应方程式_。（2）安全瓶 b 可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管 d 是否发生堵塞，请写出发生堵塞时瓶 b 中的现象_。（3）容器 c 中 NaoH 溶液的作用是_。学生活动回忆有机实验的有关内容，明确任务，做好知识准备，并记录笔记。阅读、思考、讨论。学生进行分析：制 1，2-二溴乙烷需用乙烯和溴的加成。通过观察实验装3 / 17置，可知 a 是制乙烯装置，b 是安全瓶防止液体倒吸。锥形瓶的水中插有一直玻璃管，主要作用是检查试管 d 是否堵塞。当 d 堵塞时，气体不畅通，则在 b 中气体产生的压强将水压入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管。c 中盛氢氧化钠液，其作用是洗涤乙烯；除去其中含有的杂质（co2、So2 等） 。乙烯在 d 中反应，最后一个锥形瓶的作用是吸收 Br2（气） ，防止空气污染。解答：（1）cH3cH2oHcH=cH2+H2ocH2=cH2+Br2cH2BrcH2Br（2）b 中水面会下降、玻璃管中的水柱会上升，甚至溢出。（3）除去乙烯中带有的酸性气体或答除去 co2 和 So2。（4）某学生在做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多。如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因_。【组织讨论】请分组讨论，认真分析并做答。（4）原因：乙烯发生（或通过液溴）速率过快；实验过程中，乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到 170（答“控温不当”亦可） 。【讲评】此题第（1）问多数同学能答对，而后三问有很多同学答错或答的不够准确，原因在哪儿呢？4 / 17思考、分析并回答：（1）对 b 装置的功能理解不透，而导致失分；（2）对乙醇和浓硫酸混合液加热反应过程中溶液颜色由无色到棕色最后到黑色的原因不清楚；（3）题中第（4）问要求考生有一定的分析评价能力，学生往往理解不了，而感到无从入手，从而导致失分。倾听，坚定信心。【讲评】由大家的分析我们可看出高考题离我们并不遥远，难度也并不是深不可测，只要我们基本功扎实，具有一定的分析问题、解决问题的能力，就一定会在高考中取得好成绩。此题考查了乙烯的实验室制法，除此之外，还要求大家掌握甲烷、乙炔的实验室制法。【板书】 （一）气态物质：cH4c2H4c2H2【投影】cH4、c2H4、c2H2 的实验室制法比较回忆、查阅、填表、记笔记【讲述】请大家再次看例 1，重新体会一下高考题确实离不开课本上的基础知识。另外，从整体上看，大家对气体的制备、除杂、验证及有毒气体的吸收能分析清楚，而对实验操作过程中的安全问题根本想不到或思考不到位。通常设计化学实验时，为了保证操作人员的安全，保障实验如期顺利进行，往往要设置安全装置；一般在涉及气体的5 / 17实验中最为常见，请大家看投影上九个装置，涉及到的安全问题有哪些？【投影】讨论、分析并回答：涉及到的安全问题有：防倒吸、防堵塞、防爆炸、防污染等安全问题。【提问】上述九种装置哪些是防倒吸安全装置？哪些是防堵塞安全装置？哪些是防爆炸安全装置？哪些是防污染安全装置？请大家对号入座。观察、思考、讨论，得出结论：（1）防倒吸安全装置隔离式（图）原理是导气管末端不插入液体中，导气管与液体呈隔离状态。制取溴苯的实验中设置这一装置吸收 HBr。倒置漏斗式（图）原理是由于漏斗容积较大，当水进入漏斗内时，烧杯中液面显著下降而低于漏斗口，液体又流落到烧杯中。制取 Hcl 气体的实验中设置这一装置吸收 Hcl 尾气，1993 年高考实验试题设置这一装置吸收 HBr尾气。接收式（图）原理是使用较大容积的容器将可能倒吸来的液体接收，防止进入前端装置（气体发生装置等） 。1996 年高考实验试题设置这一装置接收可能倒吸的水，防6 / 17止进入灼热的硬质试管中。（2）防堵塞安全装置液封式（图）原理是流动的气体若在前方受阻，锥形瓶内液面下降，玻璃管中水柱上升。1997 年高考实验试题中设置了这一装置，该装置除了检查堵塞之外，还可防止倒吸。恒压式（图）原理是使分液漏斗与烧瓶内气压相同，保证漏斗中液体顺利流出。1995 年上海高考实验试题设置了这一装置。（3）防爆炸安全装置散热式（图）原理是由于内塞金属丝能吸收分散热量，使回火不能进入前端贮气或气体发生装置。（4）防污染安全装置灼烧式（图）原理是有毒可燃性气体（co）被灼烧除去。吸收式（图）原理是有毒气体如 cl2、So2、H2S 等与碱反应被除去。收集式（图）原理是用气球将有害气体收集起来，另作处理。【板书】 （二）液态物质：硝基苯溴苯乙酸乙酯【讲述】曾经在 1995 年高考中考查了硝基苯的实验室制法，请大家看投影。7 / 17【投影】例 2 实验室制备硝基苯的主要步骤如下：配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合液，加入反应器中。向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀。在 5060下发生反应，直至反应结束。除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和 5NaoH 溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。将用无水 cacl2 干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。填写下列空白：（1）配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时，操作注意事项是_。（2）步骤中，为了使反应在 5060下进行，常用的方法是_。（3）步骤中，洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_。（4）步骤中粗产品用质量分数为 5NaoH 溶液洗涤的目的是_。（5）纯硝基苯无色，密度比水_（填大或小） ，具有_气味的液体。【组织讨论】请分组讨论，认真分析，派代表回答。记录笔记。阅读、思考、讨论并分析回答：8 / 17本题涉及浓硫酸的稀释应将浓硫酸向水中注入，由于稀释过程中放热，应及时搅拌冷却；控温在 100下时，应采用水浴加热；分离两种互不相溶的液体，应使用分液漏斗分液；产品的提纯应根据其杂质的性质采取适当的方法。答案：（1）先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却；（2）将反应器放在 5060的水浴中加热；（3）分液漏斗；（4）除去粗产品中残留的酸；（5）大，苦杏仁。【讲述】对学生的分析进行表扬和鼓励。本题通过硝基苯的制取，考查了实验的基本操作技能和常用仪器的使用，希望学生在复习过程中要重视化学基础知识和基本技能的训练。【投影】硝基苯、溴苯、乙酸乙酯的实验室制法比较，请同学们根据记忆及查阅课本，完成此表。倾听。回忆、查阅、填表、记笔记。【投影】9 / 17例 3 已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的 cacl26c2H5oH。有关的有机试剂的沸点如下：cH3cooc2H5；c2H5oH；c2H5oc2H5；cH3cooH118。实验室合成乙酸乙酯粗产品的步骤如下：在蒸馏烧瓶内将过量的乙醇与少量浓硫酸混合，然后经分液漏斗边滴加醋酸边加热蒸馏，得到含有乙醇、乙醚和水的乙酸乙酯粗产品。（1）反应加入的乙醇是过量的，其目的是：_。（2）边滴加醋酸，边加热蒸馏的目的是：_。将粗产品再经下列步骤精制。（3）为除去其中的醋酸，可向产品中加入（填字母）（）（A）无水乙醇；（B）碳酸钠；（c）无水醋酸钠（4）再向其中加入饱和氯化钙溶液，振荡、分离，其目的是：_。（5）然后再向其中加入无水硫酸钠，振荡，其目的是：_。最后，将经过上述处理后的液体倒入另一干燥的蒸馏瓶10 / 17内，再蒸馏，弃去低沸点馏分，收集沸程 7678之间的馏分即得。【组织讨论】请分组讨论，认真分析，派代表回答。阅读、思考、抢答，讨论分析：根据题意可知合成乙酸乙酯；同时还要精制乙酸乙酯。首先考虑有机物的合成是可逆反应，需采取什么措施使合成酯的平衡向右方向进行。根据平衡原理，增加反应物浓度或减少生成物的浓度使平衡向右方向移动。另外根据各物质的特殊性质，通过化学反应，除去杂质，而增加乙酸乙酯的产率。由此可得到正确结论：（1）加过量乙醇：即是增加一种反应物，有利于酯化反应向正反应方向进行。（2）边加热蒸馏的目的：因为乙酸乙酯的沸点低于乙醇和乙酸，蒸出生成物，有利于酯化反应平衡向正方向进行。（3）为除去醋酸，应加入（B）碳酸钠粉末。（4）再加入氯化钙的目的是：除去粗产品中的乙醇。（因为能生成 cacl26c2H5oH）（5）然后再加无水硫酸钠的目的是：除去粗产品中的水。（因为能生成 Na2So410H2o【板书】 （三）固态物质：酚醛树脂【投影】11 / 17例 4 实验室用下图所示装置制取酚醛树脂。制备时，应先在大试管中加入规定量的_，再加入一定量的_作催化剂，然后把试管放在沸水中加热。待反应不再剧烈进行时，应继续一段时间，做完实验应及时清洗_，若不易清洗，可加入少量_浸泡几分钟，再进行清洗。生成的树脂是_态物质，呈_色，试管上方单孔塞连线的长导管的作用是_，反应的化学方程式为_。【提问】请一名学生回答前几问，另请一名学生板演化学方程式。阅读、思考、讨论并回答。答案：苯酚和甲醛溶液；浓盐酸；加热；试管；酒精；粘稠液；褐；导气、冷凝。【投影】例 5（1998 年全国高考题）AD 是中学化学实验中常见的几种温度计装置示意图。（1）请从中选出必须使用温度计的实验，把编号填入最适宜的装置图 Ac 的空格中。酒清和浓硫酸混合加热制乙烯12 / 17电石跟水反应制乙炔分离苯和硝基苯的混合物苯和溴的取代反应石油的分馏实验浓盐酸和二氧化锰混合加热制氯气测定硝酸钾在水中溶解度食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢阅读、思考。（2）选用装置 D 做苯的硝化实验，D 中长玻璃管的作用是_。【提问】通常，温度计在实验中有哪些功能呢？请分组讨论，认真分析并派代表回答本题各问。思考、讨论并归纳：（1）测水浴温度，如制硝基苯；（2）测反应液体温度，如制乙烯；（3）测物质的溶解度，如测硝酸钾等；（4）用于沸点不同，互溶且相互不发生化学反应的液体混合物的分离，如石油的分馏。首先要明确哪些实验必须使用温度计，其次对所需温度计的实验进一步明确温度计水银球所放的位置，对 D 中长玻璃导管作用，要把熟悉的制溴苯、乙酸乙酯的实验进行13 / 17联想，完成迁移。答案：（1）ABc（2）减少苯的挥发（或答起冷凝器的作用） 。精选题一、选择题1下列物质中能使酸性 kmno4 溶液褪色，但不能与 Br2水反应而褪色的是（）ASo2 Bc2H5cH=cH2cc6H5cH=cH2 Dc6H5cH2cH32关于实验室制取乙烯的实验，下列说法正确的是 （）A反应容器（烧瓶）加入少许碎瓷片B反应物是乙醇和过量的 3molL-1H2So4 混合液c温度计应插入反应溶液液面下，以便控制温度D反应完毕后先熄灭酒精灯，再从水中取出导管3实验室制取硝基苯，正确的操作顺序是 （）A将苯和浓 HNo3 混合，再加浓 H2So4，冷却B将苯和浓 H2So4 混合，再加浓 HNo3，冷却c在浓 HNo3 中加入浓 H2So4，冷却，再滴入苯14 / 174下列各组物质中，只用溴水一种试剂不能加以区别的是（）A苯、己烷、甲苯B硫化氢、So2、co2c苯、苯酚、乙醇D煤油、乙醇、ccl45用饱和 NaHco3 溶液能把括号内杂质除去的是 （）Aco2（Hcl）BccH3cooc2H5（cH3cooH）DHcooH（HcooNa）6能鉴别己烯、己烷、乙醇、乙酸和苯酚溶液的一组试剂是（）ANa、Fecl3 溶液、NaoH 溶液Bcu（oH）2 悬浊液、紫色石蕊试液cNa、紫色石蕊试液、溴水D溴水，cu（oH）2 粉末15 / 17二、非选择题7在实验里制取乙烯时，常因温度过高而发生副反应，部分乙醇跟浓 H2So4 反应生成 So2、co2、水蒸气和炭黑。（1）写出该副反应的化学方程式_。（2）用编号为的实验装置设计一个实验，以验证上述反应混合气体中含 co2、So2 和水蒸气。所用装置的连接顺序（按产物气流从左到右的流向）：_（3）实验的装置中，A 瓶的现象是_；结论为_。B 瓶中的现象是_；B 瓶溶液作用为_。若 c 瓶中品红溶液不褪色，可得到结论为_。（4）装置中加的固体药品是_以