有机化学实验.doc

高二化学实验公开课有机化学实验课教案时间：2008年9月20日 一、教学目的、地位和任务1. 使学生掌握有机化学实验的基本操作技术，培养学生能力以小量规模正确地进行制备试验和性质实验，分离和鉴定制备的产品的能力。2.培养能写出合格的实验报告，初步会查阅文献的能力。3.培养良好的实验工作方法和工作习惯，以及实事求是和严谨的科学态度。为此，我们首先介绍有机化学实验的一般知识，学生在进行有机化学实验之前，应当认真学习和领会这部分内容。二、有机化学实验室的一般知识1-1有机化学实验室规则 为了保证哟机化学实验正常进行，培养良好的实验方法，并保证实验室的安全，学生必须严格遵守有机化学实验室规则。1. 切实做好实验前的准备工作2. 进入实验室时，应熟悉实验室灭火器材，急救药箱的放置地点和使用方法。3. 实验时应遵守纪律，保持安静。4. 遵从教师的指导，按照实验教材所规定的步骤、仪器及试剂的规格和用量进行实验。5. 应经常保持实验室的整洁。6. 爱护公共仪器和工具，应在指定地点使用，保持整洁。7. 实验完毕离开实验室时，应把水、电和煤气开关关闭。1-2 有机化学实验室安全知识 由于有机化学实验室所用的药品多数是有毒、可燃有腐蚀性或有爆炸性的，所用的仪器设备大部分是玻璃制品，故在实验室工作，若粗心大意，就易发生事故。必须认识到化学实验室是潜在危险场所，必须经常重视安全问题，提高警惕，严格遵守操作规程，加强安全措施，事故是可以避免的。 下面介绍实验室的安全守则和实验室事故的预防和处理。一、 实验室安全守则。二、 实验室事故的预防火灾的预防爆炸的预防中毒的预防触电的预防三、事故的处理和急救火灾的处理玻璃割伤烫伤药品灼伤中毒四、急救用具1-3 有机化学实验室常用的仪器和装置一、有机化学实验室常用普通玻璃仪器二、有机化学实验室常用标准接口玻璃仪器三、有机化学实验室常用装置四、仪器的装备1-4 常用玻璃器皿的洗涤和保养一、 玻璃器皿的洗涤二、 玻璃仪器的干燥三、 常用仪器的保养1-5实验预习、实验记录和实验报告的基本要求。 学生在本课程开始时，必须认真地本书第一部分有机化学实验的一般知识，在每个实验时，必须做好预习，实验记录和实验报告。一、预习 无预习报告，不得进入实验室二、实验记录三、实验报告基本要求 1-6有机化学实验文献一、 工具书二、 参考书三、 期刊杂志四、 化学文献实验一 有机化学实验的一般知识及仪器的认领，洗涤 1 有机化学实验室常用的仪器和装置一、有机化学实验室常用普通玻璃仪器二、有机化学实验室常用标准接口玻璃仪器三、 有机化学实验室常用装置四、仪器的装备2 常用玻璃器皿的洗涤和保养四、 玻璃器皿的洗涤五、 玻璃仪器的干燥六、 常用仪器的保养实验二 塞子的钻孔和简单玻璃工操作【实验目的】练习玻璃管的简单加工及塞子的钻孔【讲授内容】1. 实验室规则。2. 实验室安全注意事项。3. 实验预习、实验记录、实验报告的书写要求。【本节要求的产品】 制作下列5种产品13590 弯制135玻璃管 弯制90玻璃管 制作滴管 制作熔点管 制作玻璃棒及塞子的钻孔【注意事项】1. 防止烧伤、烫伤、割伤。 2. 控制好火焰、按操作要求制出合格产品。【实验要求】实验结束后上交合格的产品。实验三 蒸馏和沸点的测定,液态有机化合物折光率的测定【实验目的】1.了解测定沸点的意义和蒸馏的意义，掌握常量法（即蒸馏法）及微量法测定熔点的原理和方法。2.了解测定折光率的意义，掌握测折光率的原理及利用Abbe折光仪测折光率的方法。【实验原理】 1. 纯净的液体有机物在一定压力下具有固定的沸点。沸点是液体有机化合物的物理常数之一，因此通过测定沸点可以鉴别有机化合物并判断其纯度。2. 利用蒸馏可将沸点相差较大（如相差30）的液体混合物分开。液体混合物加热后沸点较低者先蒸出、沸点较高者随后蒸出、不挥发的留在蒸馏瓶内，这样可以达到分离提纯的目的。3. 折光率是液体有机化合物的物理常数之一，通过测定n可以判断有机化合物的纯度，也可以用来鉴定未知物。 4. 折光率测定的基本原理：光线自介质A射入介质B，其入射角与折射角的正弦之比和两种介质的折光率反比，即Sin / Sin = nB / nA 当 = 90即Sin = 1时 nA = n空气 = 1.000271（真空状态） 1/ Sin = nB / nA 即 n =1/ Sin。（。称为临界角，又称全反射角，此时折射角最大）Abbe折光仪测折光率就是基于测定临界角的原理。【课堂内容】 提问 1）测沸点有何意义？2）什么是沸点？纯液态有机化合物的沸程是多少？3）什么是蒸馏？蒸馏的意义？4）什么是爆沸？如何防止爆沸？5）沸石为什么能防止爆沸?6）蒸馏的用途？7）何时用常量法测沸点何时用微量法测沸点？8）测折光率的意义？9）测折光率的原理？10）有机实验室常用的热源？加热的方式有几种？11）热浴的方式有几种？12）安装、拆卸仪器装置的顺序是什么？13）冷凝管的种类有几种？14）蒸馏装置中温度计的位置是怎样的？【实验仪器及设备】1. 30mL圆底烧瓶19# 2. 蒸馏头19#3或19#214#3. 温度计套管19# 或14# 4. 温度计1005. 直形冷凝管（短的）19#2 6. 接尾管19#27. 30 mL三角瓶1个 8. 100 mL烧杯1个9. 30 mL量筒 10. 沸点管，温度计100 ，胶塞，沸石，乳胶套圈11. 升降架2个 12. 250 mL加热套，三角架，s扣，夹子。13. 底管、棉花、镊子、废品缸、真空塞、折射仪。【药品】 1. 95 % C2H5OH 15 mL/人 2. C6H6 (AR纯)【实验装置图】【实验内容】1. 半微量法测95%乙醇的沸点，蒸馏10mL 95 % C2H5OH。 2. 测上述蒸出的乙醇的折光率。 3. 微量法测苯的沸点。【测得结果】 b.p. 95 % C2H5OH = 78.0 （理论值78.4 ） b.p.C6H6 = 81.5 （理论值80.5 ） nC2H5OH =1.3647（理论值1.3610）【注意事项】 1. 仪器安装要严密、正确。 2. 注意安装拆卸的顺序。 3. 加热前放沸石，通冷凝水。 4. 准确量取10 mL 95 % C2H5OH，蒸馏速度1-2 d/s 5. 不许蒸干，残留液至少0.5 mL，否则易发生事故（瓶碎裂等） 6. 液体沸点在80 以下的液体用水浴加热蒸馏。【实验要求】回收产品，教师验收产品的回收量和折光率。上交实验报告。实验四 水蒸气蒸馏【实验目的】1. 学习水蒸气蒸馏的原理及应用范围；了解并掌握水蒸气蒸馏的各种装置及其操作方法。2. 分别利用常量、半微量水蒸气蒸馏装置，进行水蒸气蒸馏实验操作练习，分析其结果并比较常量、半微量装置的优缺点及其效率。 【实验原理】水蒸气蒸馏（Steam Distillation）是将水蒸气通入不溶于水的有机物中或使有机物与水经过共沸而蒸出的操作过程。它是用来分离和提纯液态或固态有机化合物的一种方法。根据分压定律：当水与有机物混合共热时，其总蒸气压为各组分分压之和。即：P = P H2O + PA，当总蒸气压（P）与大气压力相等时，则液体沸腾。有机物可在比其沸点低的多的温度，而且在低于100 的温度下随蒸气一起蒸馏出来，这样的操作叫做水蒸气蒸馏。馏出液组分的计算：假定两组分是理想气体，则根据PV = nRT = WRT / M得WA / WH2O = MAPA /MH2OPH2O。例：苯甲醛（b.p. 178），进行水蒸气蒸馏时，在97.9沸腾。这时PH2O = 703.5 mmHgPC6H5CHO = 760-703.5 = 56.5 mmHg，MC6H5CHO = 106，MH2O = 18，代入上式得WC6H5CHO/WH2O=10656.5 / 18703.5 = 0.473 (g)即每蒸出0.473 (g) C6H5CHO，需蒸出水的量为1 g，若蒸10 mL C6H5CHO，需出水量（理论）：101.041 / 0.4733 = 10.41 / 0.473 = 22 mL（H2O）即蒸馏5 mL C6H5CHO，有11 mLH2O被蒸出。这个数值为理论值，因为实验时有相当一部分水蒸气来不及与被蒸馏物做充分接触便离开蒸馏瓶，同时苯甲醛微溶于水，所以实验蒸馏出的水量往往超过计算值，故计算值仅为近似值。【仪器、药品】半微量水蒸气蒸馏仪器：50 mL圆底烧瓶；100 mL恒压滴液漏斗；球形冷凝器；100mL、50 mL三角瓶各一个；250mL烧杯一个；5 mL量筒。药品：苯甲醛，无水MgSO4【实验装置图】 图1. 常量水蒸气蒸馏装置 图2. 水蒸气发生器 图3. 半微量水蒸气蒸馏装置【物理常数】试剂Mm.p.()b.p.()d204SH2O苯甲醛106-261791.04-1.046微溶【讨论】产品回收率低的原因是什么？【注意事项】1.安装正确，连接处严密。2.严守操作程序。3.调节火焰，控制蒸馏速度23 d/s，并时刻注意安全管。4.停火前必须先打开螺旋夹，然后移去热源，以免发生倒吸现象。5.按安装相反顺序拆卸仪器。6.半微量装置中，恒压滴液漏斗的支臂要保温, 控制加热温度，保证蒸气上升的速度及蒸气量的供给，。【 思考题】1.什么是水蒸气蒸馏？水蒸气蒸馏的意义是什么？常用的装置（常量、半微量）有几种？2.水蒸气蒸馏时，被提纯物质必须具备的条件是什么？3. 水蒸气蒸馏原理是什么？4.水蒸气蒸馏装置包括几个部分？5.半微量装置的主要优点是什么？设计此装置的主要思想？6安装仪器时注意事项如下：被蒸馏物的体积不超过容积的1/3蒸馏瓶与桌面成45角 导气管距瓶底约1cm 安全管的作用 蒸馏瓶中的液体不得超过2/3 蒸馏速度23d/s 如何观察终点 停止蒸馏前先开安全阀，然后除去热源，以免发生倒吸【实验结果】 按半微量装置，计算回收率 实验五 萃取【实验目的】学习萃取的原理与方法，掌握分液漏斗的使用及影响萃取效率的因素。【实验原理】 萃取：是利用物质在两种互不相溶（或微容）溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离提纯或纯化的一种操作。分配定律： X在溶剂A中的浓度/ X在溶剂B中的浓度=分配系数K若被萃取溶液的体积为V，被萃取溶液中溶质的总质量为W0，每次萃取所用溶剂B的体积均为S，经过n次萃取后溶质在溶剂A中的剩余量为Wn，则：因为 KVKV+S恒小于1所以 n越大， Wn越小。一般n = 35，即萃取35次。萃取的目的：分离和提纯有机化合物，从液体中萃取常用分液漏斗。【药品和仪器】 仪器：25 mL半微量筒形分液漏斗；30 mL锥形瓶2个 ；碱式滴定管。药品：冰醋酸与水的混合溶液（冰醋酸:水 = 1:19）；乙醚；0.2 N NaOH； 酚酞指示剂。【物理常数】 样品 b.p M d420 m.p S 水 CH3COOH 117.9 60 1.049 16.6 Et2O 34.5 74 0.7137 -116。62 微 【药品用量】 取3 mL待萃取液。 一次萃取用乙醚10mL次，进行多次萃取用乙醚量为3mL次3次。【计算】 3 mL冰醋酸与水的混合液（体积比：HAc:H2O = 1:19）中冰醋酸的含量（W0）是：萃取后残留在水中冰醋酸的量（WHAc） 是：萃取后残留在水中的冰醋酸的百分率是：萃取效率为：【课堂提问】1什么叫萃取？意义是什么？ 2萃取包括液液萃取和液固萃取，萃取常用的器皿？ 3分液漏斗的主要用途？分液漏斗的种类？4使用分液漏斗前应注意什么？5使用分液漏斗时应注意什么？6使用分液漏斗后应注意什么？7萃取溶剂的选择应注意什么？ 利用相似相溶原理，选择溶剂要对溶质有较大的溶解度 沸点低 粘度小 表面张力大 与被萃取液有一定密度差 低毒性 价格低 化学稳定性好 不与溶质发生反应【具体操作】 分液漏斗的选择：比待处理液体积大1-2倍。 将含有有机物的水溶液和萃取溶剂依次自上口倒入分液漏斗。 萃取溶剂一般为溶液体积的1/3。 放气、分离彻底，上层液体从分液漏斗倒出。 萃取次数一般为3-5次。 合并萃取液加入合适的干燥剂干燥，然后除去干燥剂，蒸去溶剂，即得到粗产品，再用重结晶或蒸馏等方法纯化。【注意事项】1使用分液漏斗前要检查玻赛和活塞是否紧密，使用前要先打开玻塞再开启活塞。2漏斗向上倾斜，朝无人处放气。3分液要彻底，上层物从上口放出，下层物从下口放出。【实验要求】上交实验报告实验六 重结晶提纯法 【实验目的】1学习重结晶法提纯固体有机化合物的原理和方法。2掌握半微量固体有机物的提纯操作方法。3掌握抽滤、热过滤操作和菊花形滤纸的折叠方法。【实验原理】从有机合成反应分离出来的固体粗产物往往含有未反应的原料、副产物及杂质，必须加以分离纯化，重结晶是分离提纯纯固体化合物的一种重要的、常用的分离方法之一。它适用于产品与杂质性质差别较大、产品中杂质含量小于5 %的体系。原理：利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度不同或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同而使它们相互分离。【课堂提问】 液体有机化合物分离提纯的方法有哪些？（已学过的）。 固体化合物纯度检验方法是什么？ 液体化合物的检验方法是什么？ 重结晶的意义是什么？ 重结晶提纯法的一般过程是什么？ 理想溶剂必须具备的条件是什么？ 常用的溶剂及混合溶剂有哪些？ 溶剂选择的原理是什么？ 溶剂选择的方法是什么？ 使用活性炭脱色应该注意哪些问题? 【实验装置图】 图1. 重结晶热过滤装置 图2. 抽滤装置【实验内容】提纯粗制的乙酰苯胺【实验步骤】将2 g粗制的乙酰苯胺及计量的水加入100 mL的烧杯中，加热至沸腾，直到乙酰苯胺溶解（若不溶解可适量添加少量热水，搅拌并热至接近沸腾使乙酰苯胺溶解）。取下烧杯稍冷后再加入计量的活性炭于溶液中，煮沸510分钟。趁热用热水漏斗和菊花滤纸进行过滤，用一烧杯收集滤液。在过滤过程中，热水漏斗和溶液均应用小火加热保温以免冷却。滤液放置彻底冷却，待晶体析出，抽滤出晶体，并用少量溶剂（水）洗涤晶体表面，抽干后，取出产品放在表面皿上晾干或烘干，测试熔点。【注意事项】1. 用活性炭脱色时，不要把活性炭加入正在沸腾的溶液中。2. 滤纸不应大于布氏漏斗的底面。3. 停止抽滤时先将抽滤瓶与抽滤泵间连接的橡皮管拆开，或者将安全瓶上的活塞打开与大气相通，再关闭泵，防止水倒流入抽滤瓶内。【思考题】1. 简述重结晶过程及各步骤的目的。2. 加活性炭脱色应注意哪些问题？3. 如何选择重结晶溶剂？4. 母液浓缩后所得到的晶体为什么比第一次得到的晶体纯度要差？5. 使用有毒或易燃的溶剂进行重结晶时应注意哪些问题？7. 用水重结晶纯化乙酰苯胺时在溶解过程中有无油珠状物出现？ 如有油珠出现应如何处理？8. 如何鉴定重结晶纯化后产物的纯度？【实验要求】上交产品及实验报告。实验七 甲烷的制备和烷烃的性质【实验目的】 学习甲烷的实验室制法，验证烷烃的性质。【实验原理】 主反应：副反应：【仪器、药品】仪器：1.硬质大试管；2.4.玻璃导管；5.试管；6.玻璃水槽；3.7.大抽滤试管；8.滴液漏斗；9.锡纸；10.玻璃棒；11.气压塞（取浓硫酸时用）；12.红外灯药品：1.无水NaAc；2. 碱石灰（干燥的）；3. NaOH (s)；4. 1 % Br2CCl4；5. 0.1% KMnO4 aq；6. 10 % H2SO4；7. 正庚烷【物理常数】 名称 M m.p. b.p. d20 比重 SH2O 甲烷 16 -182.5 -164 0.466 0.5547 微溶【装置图】 图1. 甲烷制备装置 图2. 甲烷的点燃装置甲烷制备与点燃装置的改进部分：用锡纸包样品 点燃装置（见图）【实验步骤】1. 制备：将5 g NaAc (无水)、3 g碱石灰、2 g NaOH（s），放在研钵中快速研细混合均匀后用锡纸包成筒状，置于硬质大试管中，检查装置不漏气后，用煤气灯小火徐徐均匀地加热整支试管，再用较大的火焰强热靠近试管口的反应物，使该处的反应物反应后，逐渐将火焰往试管底部移动。估计空气排尽后，用排水集气法收集甲烷，并做下列性质实验。2. 性质：取代反应 可燃性【课堂提问内容】 1. 用碱石灰代替NaOH的优点？2. 试管斜置使试管中稍低于管底为什么？3支试管中盛约10mL浓硫酸为什么？4. 为什么用排水集气法制甲烷？【注意事项】 1.药品要干燥无水，操作迅速，防吸潮，装置要严密。2.使用浓硫酸要注意安全，防止烧伤，洒落在台面和地面。3.用锡纸包药品的目的：防止试管腐蚀，供热效果好4.加热要移动，由前至后，防止集中加热，烧坏试管。5.收集完气体后，断开硫酸于大试管之间的导气管，防倒吸，再熄火。6.实验完成后，浓硫酸小心倒入废液桶中。【讨论问题】 1.影响甲烷火焰颜色的因素？ 2.进行酸性KMnO4水溶液实验的目的是什么？ 【实验要求】实验后上交实验报告实验八 不饱和烃的制备和性质【实验目的】 学习乙烯的制备方法及验证不饱和烃的性质【实验原理】170副反应：主反应：【仪器、药品】仪器：1. 125mL蒸馏烧瓶（非标准口）；2.抽滤试管；3.温度计（300）； 4.量筒30mL, 50mL 药品：95 % C2H5OH；浓H2SO4 ；10 % H2SO4；1 % Br2CCl4；0.1 % KMnO4；10 % NaOH 【实验装置图】【实验步骤】1. 制备在125 mL的烧瓶中加入4 mL 95 %乙醇、12 mL浓硫酸（边加边摇边冷却）和几粒沸石，塞上带有温度计（200 ）的塞子。检查装置不漏气后，强热反应物，使反应物的温度迅速地上升到160170 ，调节火焰，保持此范围的温度，使乙烯气流均匀地发生，估计空气被排尽后，作下列性质实验。2. 性质 加成反应 氧化反应 可燃性【注意事项】1. 制出的乙烯不必收集，可直接将导管通入待进行性质实验的试管中，点燃放在最后。2. 实验后断开NaOH与烧瓶之间的导管，以免倒吸，然后再熄火。3. 浓硫酸用量多，防止烧伤及散落在桌面和地面上。【实验要求】上交实验报告实验13 芳烃的性质【实验目的】1. 掌握芳烃的化学性质，重点掌握取代反应的条件。2. 了解游离基的存在及化学检验方法。3. 掌握芳烃的鉴别方法。【实验仪器与药品】苯、甲苯、二甲苯、KMnO4、10%H2SO4、20%Br/CCl4、10%NaOH、氨水、萘、浓HNO3、甲醛、CCl4、AlCl3【实验步骤】1.高锰酸钾溶液氧化 苯、甲苯各0.5ml 0.5ml10% H2SO41滴0.5% KMnO4 水浴60-700C 观察现象？2.芳烃的取代反应（1） 溴代 光对溴代反应的影响光照a.1ml（苯、甲苯、二甲苯） b. Br/CCl4避光观察现象？催化剂对溴代反应的影响在试管中加入3ml苯，0.5ml20%Br/CCl4，再加入少量Fe粉，三个烧杯中分别加入10%NaOH，无离子水，氨水水浴加热整个试管，使之微沸，观察现象？反应毕，将反应液到入盛有10ml水的小烧杯中，观察现象？（2）磺化 四支试管分别加入苯、甲苯、二甲苯各1.5ml及萘0.5g,分别加入浓硫酸溜2ml，水浴750C ，振荡，反应物分成两份，一份到入10ml水小烧杯，另一份到入10ml饱和NaCl中，观察现象？（3）硝化a.一硝基化物 3ml浓HNO3在冷却下逐滴加入4ml浓H2SO4冷却振荡，然后见混酸分成两份，分别在冷却下滴加1ml苯、甲苯充分振荡，水浴数分钟，再分别倾入10ml冷水中，观察现象？b.二硝基化合物 加入2ml浓HNO3，在冷却下逐滴加入4ml浓H2SO4，冷却，逐滴加1.5ml苯，在沸水中加热10min，冷却，到入40ml冷水烧杯中，观察现象？3.芳烃的显色反应a.甲醛硫酸试验 将30mg固体试样（液体试样则用1-2滴）溶于1ml非芳烃溶剂，取此溶液1-2滴加到滴板上，再加一滴试剂，观察现象？b.无水AlCl3-CHCl3试验 取1支干燥的试管，加入0.1-0.2g无水AlCl3，试管口放少许棉花，加热使AlCl3升华，并结晶在棉花上，取升华的AlCl3粉末少许置于点滴板孔内，滴加2-3滴样品（用氯仿溶解）即可观察到特征颜色的产生。实验十 醇和酚的性质【实验目的】进一步认识醇类的一般性质。比较醇和酚化学性质上的差别。认识羟基和烃基的互相影响。【实验仪器与药品】甲醇、乙醇、丁醇、辛醇、钠、酚酞、仲丁醇、叔丁醇、无水ZnCl2、浓盐酸、1% KMnO4、异丙醇、NaOH、CuSO4、乙二醇、甘油、苯酚、pH试纸、饱和溴水、1%KI、苯、H2SO4、浓HNO3、5%Na2CO3、0.5%KMnO4、FeCl3、恒温水浴锅【实验步骤】1.醇的性质（1）比较醇的同系物在水中的溶解度 四支试管中分别加入甲醇、乙醇、丁醇、辛醇各10滴，振荡观察溶解情况，如已溶解则再加10滴样品，观察，从而可得出什么结论？（2）醇钠的生成及水解 在一干燥的试管加入1ml无水乙醇，投入1小粒钠，观察现象，检验气体，待金属钠完全消失后，向试管中加入2ml，滴加酚酞指示剂，并解释？（3）醇与Lucas试剂的作用 在3支干燥的试管中，分别加入0.5ml正丁醇，仲丁醇、叔丁醇、再加入2mlLucas试剂，振荡，保持26-270C，观察5min及1h后混合物变化。（4）醇的氧化 在试管中加入1ml乙醇，滴入1% KMnO42滴，振荡，微热观察现象？以异丙醇作同样实验，其结果如何？（5）多元醇与Cu(OH)2作用 用6ml5%NaOH及10滴10% CuSO4，配制成新鲜的Cu(OH)2中，观察现象？ 样品：乙二醇、甘油2.酚的性质(1)苯酚的酸性 在试管中盛放苯酚的饱和溶液6ml,用玻璃棒沾取一滴于pH试纸上试验其酸性.(2)苯酚与溴水作用 取苯酚饱和水溶液2滴,用水稀释至2ml,逐滴滴入饱和溴水,至淡黄色,将 混合物煮沸1-2min,冷却,再加入1%KI溶液数滴及1ml苯,用力振荡,观察现象?(3)苯酚的硝化 在干燥的试管中加入0.5g苯酚,滴入1ml浓硫酸,沸水浴加热并振荡,冷却后加水3ml,小心地逐滴加入2ml浓HNO3振荡,置沸水浴加热至溶液呈黄色,取出试管,冷却,观察现象?(4)苯酚的氧化 取苯酚饱和水溶液3ml,置于赶试管中,加5% Na2CO30.5ml及0.5% KMnO41ml,振荡,观察现象?(5)苯酚与FeCl3作用 取苯酚饱和水溶液2滴,放入试管中,加入2ml水,并逐滴滴入FeCl3溶液,观察颜色变化。【问题讨论】1. 用卢卡斯试剂检验伯，仲，叔醇的实验成功的关键何在？对于六个碳以上的伯，仲，叔醇是否都能用卢卡斯试剂进行鉴别？2. 与氢氧化铜反应产生绛蓝色是邻羟基多元醇的特征反应，此外，还有什么试剂能起类似的作用。实验十一 醛和酮的性质【实验目的】进一步加深对醛、酮化学性质的认识。掌握鉴别醛、酮的化学方法。【实验仪器与药品】2，4-二硝基苯肼、甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛、乙醇、NaHSO3、二苯酮、3-戊酮、氨基脲盐酸盐、NaAc、庚醛、3-己酮、苯乙酮、I2、KI、异丙醇、1-丁醇、对品红盐酸盐、Na2SO3、浓盐酸、AgNO3、NH3H2O、环己酮、柠檬酸钠、碳酸钠、硫酸铜、Cr03、浓H2SO4、丁醛、叔丁醇、恒温水浴锅【实验步骤】醛、酮的亲核加成反应1. 2，4-二硝基苯肼试验 5支试管，各加入1ml2，4-二硝基苯肼，分别滴加1-2地试样，摇匀静置，观察结晶颜色 试剂：甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛、二苯酮2.与饱和NaHSO3溶液加成 4支分别加入2ml新配制的饱和NaHSO3，分别滴加1ml试样，振荡置于冰水中冷却数分钟，观察沉淀析出的相对速度。试样：苯甲醛、乙醛、丙酮、3-戊酮3.缩氨脲的制备 将0.5g氨基脲盐酸盐，1.5g碳酸钠溶于5ml蒸馏水中，然后分装入4支试管中，各加入3滴试样和1ml乙醇摇匀。将4支试管置于700C水浴中加热15min，然后各加入2ml水，移去灯焰，在水浴中再放置10min，待冷却后试管置于冰水中，用玻璃棒摩擦试管至结晶完全。试样：庚醛、3-己酮、苯乙酮、丙酮醛、酮-H活泼性：碘仿试验 5支试管，分别加入1ml蒸馏水和3-4滴试样，再分别加入1ml10%NaOH溶液，滴加KI-I2至溶液呈黄色，继续振荡至浅黄色消失，析出浅黄色沉淀，若无沉淀，则放在50-600C水浴中微热几分钟，（可补加KI-I2溶液）观察结果。试样：乙醛、丙酮、乙醇、异丙醇、1-丁醇醛、酮的区别1.Schiff试验在5支试管中分别加入1ml品红醛试剂（Schiff试剂），然后分别滴加2滴试样，振荡摇匀，放置数分钟，然后分别向溶液中逐滴加入浓硫酸，边滴边摇，观察现象？试样：甲醛、乙醛、丙酮、苯乙酮、3-戊酮2.Tollen试验5支洁净的试管中分别加入1ml Tollen试剂，再分别加入2滴试样，摇匀，静置，若无变化，50-600C水浴温热几分钟，观察现象？试样：甲醛、乙醛、苯甲醛、丙酮、环己酮3.Benedict试验在4支试管中分别加入Benedict试剂各1ml，摇匀分别加入3-4滴试样，摇匀，沸水浴加热3-5min，观察现象？试样：甲醛、乙醛、苯甲醛、丙酮4.铬酸试验6支试管中分别加入1滴试样，分别加入1ml丙酮，振荡再加入铬酸试剂数滴，边加边摇，观察现象？试样：丁醛、叔丁醇、异丙醇、环己酮、苯甲醛、乙醇【问题讨论】1. 醛和酮与氨基脲的加成实验中，为什么要加入乙酸钠？2. 土伦试剂为什么要在临用时才配置？土伦实验完毕后，应该加入硝酸少许，立刻煮沸洗去银镜，为什么？3. 如何用简单的化学方法鉴定下列化合物？环己烷 环己烯 环己醇 苯甲醛 丙酮实验十二 羧酸及羧酸衍生物的性质 羧酸的性质【实验目的】验证羧酸的性质【仪器与药品】甲酸、乙酸、草酸、苯甲酸、10%NaOH、10%盐酸、Ba(OH)2、乙醇、刚果红试纸、恒温水浴锅【实验步骤】1.酸性试验将甲酸、乙酸各5滴及草酸0.2g分别溶于2ml水中，用洗净的玻璃棒分别蘸取相应的酸液在同一条刚果红试纸上化线，比较各线条颜色和深浅程度。2.成盐反应取0.2g苯甲酸晶体放入盛有1ml水的试管中加入10%NaOH液数滴，振荡并观察现象。直接再加数滴10%的盐酸，振荡并观察所发生的变化。3.加热分解作用将甲酸和冰醋酸各1ml及草酸1g分别放入3支带导管的小试管中导管的末端分别伸入3支各自盛有1-2ml Ba(OH)2试管中，加热试管，观察现象？4.氧化作用在3支使馆中分别放置0.5ml甲酸、乙酸及0.2g草酸和1ml水所配成的溶液，然后分别加入1ml稀（15）硫酸和2-3ml0.5%的KMnO4溶液加热至沸，观察现象？5.成酯反应在干燥的试管中加入1ml无水乙醇和冰醋酸再加入0.2ml浓H2SO4，振荡均匀浸在60-700C的热水浴中约10min，然后将试管浸入冷水中冷却，最后向试管内加入5ml水，观察现象？ 羧酸衍生物的性质【实验目的】验证羧酸衍生物的性质【仪器与药品】乙酰氯、2%AgNO3、无水乙醇、20%Na2CO3、NaCl、苯胺、乙酸酐、乙酰胺、20%NaOH、10%H2SO4、红石蕊试纸【实验步骤】1. 酰氯和酸酐的性质（1）水解作用：在试管中加2ml水，再加入数滴乙酰氯，观察现象，反应结束在溶液中滴加数滴2%AgNO3溶液，观察现象。（2）醇解作用：在干燥的试管中加入1ml无水乙醇，慢慢滴加1ml乙酰氯，冰水冷却，并振荡，反应结束后先加入1ml水，小心用中20%Na2CO3中和至中性，观察现象，如没有酯层，再加入粉状氯化钠至溶液饱和为止，观察现象，并闻气味。（3）氨解作用：在干燥的试管中滴加苯胺5滴，慢慢滴加乙酰氯8滴，待反应结束后再加入5ml水并用玻璃棒搅匀，观察现象？用乙酸酐代替乙酰氯重复上述三个试验，比较反应现象及快慢程度。2.酰胺的水解作用（1）碱性水解：取0.1g乙酰胺和1ml20%NaOH放入一小试管中，混合均匀，小火加热至沸，用湿润的红石蕊试纸在试管口检验所产生气体的性质。（2）酸性水解：取0.1g乙酰胺和2ml10%H2SO4一起放入一小试管混合均匀，沸水浴加热2min，闻气味，放冷并加入20%NaOH至陈碱性，再加热，用湿润的红石蕊试纸在试管口检验所产生气体的性质。 实验十三 环已醇的制备 【实验目的】 1、学习用硼氢化物还原环已酮制环已醇的方法。 2、进一步熟练掌握萃取、蒸馏和减压蒸馏等操作技术。 【实验原理】 醛酮还原可得醇。硼氢化钠是较缓和的还原剂，反应可在醇溶液中进行，操作方便。 【主要仪器与试剂】仪器：25mL圆底烧瓶，球形冷凝管，空气冷凝管，电磁加热搅拌器 试剂：环已酮，甲醇，硼氢化钠，二氯甲烷，无水硫酸钠 【实验步骤】 在装有回流冷凝管和磁力搅拌器的25mL圆底烧瓶中加入0.784g（0.008 mol）环已酮和10mL甲醇、摇匀，室温下分批加入0.2g（0.005 mol）硼氢化钠，充分搅拌使硼氢化钠完全溶解（约20min），继续搅拌0.5h，反应完毕后加入5mL水，混匀，换成蒸馏装置。水浴上蒸去甲醇，冷却后将残液倒入分液漏斗中，加入冰冷的15mL饱和食盐水，充分振摇，静置分出有机层，水层用二氯甲烷萃取（5mL3），合并有机层和萃取液，用无水硫酸钠干燥。滤去硫酸钠，先用水浴蒸去二氯甲烷，然后减压蒸馏，收集环己醇馏分。产品约0.4g，沸点为155.7， 【思考题】（1）由环已酮还原成环已醇时，还可用什么还原剂？各种还原剂的优缺点是什么？ （2） 反应完毕后，为什么要加入冰冷的饱和食盐水？ 实验十四 环己烯的制备【目的和要求】学习以浓磷酸催化环已醇脱水制环 已烯的原理和方法。 初步掌握分馏和水浴蒸馏的基本操作。【反应原理】 实验室小量制备常采用醇，酸催化脱水的方法。整个反应是可逆的。为了促使反应完成，必须不断的将反应生成沸点低的烯烃蒸出来。由于高浓度的酸会导致烯烃的聚合，分子间的失水及碳化，故常伴有副产物的生成。【药品试剂，操作步骤】在10mL干燥的圆底烧瓶中加入3g环已醇（1），0.2mL浓硫酸和2小粒沸石，充分摇振便之混合均匀。烧瓶上装一短分馏柱，接上冷凝管，接收瓶浸在冷水中冷却。用小火缓缓加热至沸，控制分馏柱顶部的馏出温度不超 过90（2），馏出液为带水的混浊液。至无液体蒸出时，可把火加大，当烧瓶中只剩下很少量残液并出现阵阵白雾时，即可停止蒸馏，全部蒸馏时间约需25min左右。 馏出液用食盐饱和，然后加0.51mL 5%碳酸钠溶液中和微量的酸。将液体转移到25mL分液漏斗中，摇振后静置分层，分出有机相（哪一层；如何取出？）用0.5g无水氯化钙干燥30min后（3），用水浴蒸馏，收集8085馏分，若蒸出产物混浊，必须重新干燥后再蒸馏。产量1g。 纯粹环已烯的沸点为82.98，折光率nD20 1.4465。【操作重点及注意事项】1、本反应是可逆的，故采用了在反应过程中将产物的反应体系分离出来的办法，推动反应向正反应方向移动，提高产物的产率。2、为了使产物以共沸物的形成分出反应体系 ，又不夹带原料环已醇。本实验采用分馏装置。3、条件的控制及注意事项【思考题】1、 采用分馏装置制备环己烯，要控制分馏柱顶端温度不超过90，为什么？答：主要由反应产物（b.p.82.98）和几种恒沸物和生成水的沸点决定的。2、在粗制的环 已醇加入精盐，使水层饱和的目的是什么？答：进行盐析，提高产率。实验十五 环己酮的制备【实验目的和要求】1、学习铬酸氧化法制环己酮的原理和方法。2、通过第二醇转变为酮的实验 ，进一步了解醇和酮之间的联系和区别。【反应原理】实验室制备脂肪或脂环醛酮，最常用的方法是将伯醇和仲醇用铬酸氧化。铬酸是重要的铬酸盐和4050硫酸的混合物。仲醇用铬酸氧化是制备酮的最常用的方法。酮对氧化剂比较稳定，不易进一步氧化。铬酸氧化醇是一个放热反应，必须严格控制反应的温度，以免反应过于激烈。 【药品试剂，操作步骤】在25mL烧杯中加入7.5mL水和1.3g重铬酸钠，搅拌溶解后，在搅拌下慢慢加入1.1mL浓H2SO4，得橙红色铬酸溶液，冷至室温备用。 在25mL圆底烧瓶中加入2.5g环已醇，将上述铬酸溶液分三次加入圆底烧瓶，每加一次都应振摇混匀。插入一温度计，观察温度变化，当温度升至55时，注意用水浴冷却，控制瓶内温度保持在5560之间（1），约0.5h后温度开始下降，移去水浴，放置15min，其间不断振摇，使反应液呈墨绿色为止. 在反应瓶内加入7.5mL水，改为蒸馏装置，进行简易水蒸气蒸馏，将环已酮与水一起蒸出，收集6mL馏出液（2）。用食盐饱和后，分出有机相，将废酸液倒入废酸收集容器（3）。水相用7.5mL乙醚分两次萃取，萃取液并入有机相。用无水硫酸钠干燥后转入15mL干燥圆底烧瓶，在水浴上蒸除乙醚后，改用空气冷凝管蒸馏，收集151155馏分。产品0.81.0g左右。 纯品沸点155.6， 1.4520。【操作重点及注意事项】1、本实验是一个放热反应，必须严格控制温度。2、本实验使用大量乙醚作溶剂和萃取剂，故在操作时应特别小心，以免出现意外。3、环己酮在31水解度为2.4g /100ml水中。加入粗盐的目的是为了降低溶解度，有利于分层。【思考题】用铬酸氧化法环己酮的制备实验，为什么要严格控制反应温在5560之间，温度过高或过低有什么不好？答：本反应是一个放热反应，温度高反应过于激烈，不易控制，易冲出，温度过低反应不易进行，导致反应不完全。实验十六 溴乙烷的制备 【实验目的】（1）学习以醇为原料制备卤代烃的方法和原理。 （2）掌握低沸点有机物微型蒸馏的基本操作。 【实验原理】卤代烃可由醇与氢卤酸发生亲核取代反应来制备。溴乙烷是通过乙醇与氢溴酸反应而制得。氢溴酸可用溴化钠与浓硫酸作用生成。适当过量硫酸可使平衡向右移动。并且使乙醇质子化，易发生取代反应。主反应： NaBr + H2SO4 HBr + NaHSO4 C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O 副反应：2C2H5OH C2H5OC2H5 +H2OC2H5OH CH2 = CH2 + H2O 2HBr + H2SO4 Br2 + SO2 + 2H2O【主要仪器和试剂】 仪器：25mL圆底烧瓶，微型蒸馏头，微型直型冷凝管，10mL锥形瓶，接液管，100短温度计。 试剂：1.52g （2mL, 0.0326mol）95%乙醇，3g（0.03mol）无水溴化钠，浓硫酸。 【实验步骤】 在25mL圆底烧瓶中，放入2mL无水乙醇及1.8mL水（1）。在不断振荡和冷却下（冰水浴）缓缓加入3.8mL浓硫酸。冷至室温后，加入3g研细的溴化钠及2粒沸石，装上蒸馏头，冷凝管和温度计作蒸馏装置（2）。接受器内放入少量冷水并浸入冷水浴中，接液管末端则浸没在接受器的冷水中（3）。 在石棉网上用小火加热烧瓶，约10min后慢慢加大火焰，直至油状物馏出为止。 将馏出物倒入分液漏斗中，分出有机层（4）（哪一层？），置于10mL干燥的锥形瓶里。将锥形瓶浸于冰水浴，在旋摇下用滴管慢慢滴加约1mL浓硫酸（5）。用干燥的分液漏斗分去硫酸液，溴乙烷倒入（如何倒法？）5mL蒸馏瓶中，加2小粒沸石，用水浴加热进行蒸馏。将已称的干燥锥形瓶作接受器，并浸入冰水浴中冷却。收集3440，折光率nD201.4239。 【思考题】1、本实验中得到的产品溴乙烷产量往往不高，试分析可能的几种因素。 2、为什么用硫酸可除去溴乙烷中的乙醚和乙醇？ 3、为了减少溴乙烷的挥发损失，本实验中采取了哪些措施？ 实验十七 苯乙醚的制备 【实验目的】1通过制备苯乙醚了解威廉姆森（Williamson）醚合成法。 2学习低沸点物质的取用。 【实验原理】 苯乙醚为芳基烷基醚，可通过威廉姆森法合成。反应如下：【主要仪器与试剂】仪器：25mL三口烧瓶，10mL圆底烧瓶，冷凝管，分液漏斗，吸滤瓶 试剂：苯酚，溴乙烷，氢氧化钠，乙醚，无水氯化钙，饱和食盐水溶液。 【实验步骤】 在10mL圆底烧瓶中加入1.50g(0.016mol)苯酚，1g NaOH和1mL水，装上回流冷凝管，搅拌溶解（1）。在水浴8090下，用磁力搅拌电热套加热搅拌，滴加1.7mL (0.024mol)溴乙烷（2），约在2030min滴完（3），继续在8090下回流、搅拌1h，反应完毕后，降至室温，加入24mL水使固体完全溶解（4），用分液漏斗分液，有机层用等体积饱和食盐水洗涤两次，分出的饱和食盐水层各用2mL乙醚萃取两次，合并有机相，加入无水氯化钙干燥，放置至澄清，转入蒸馏装置，先在温水浴中蒸去乙醚（5），然后直火加热，收集171183的馏分，产品为无色透明液体，产量约11.2g。 【注释】（1）苯酚或氢氧化钠若不溶，可再加0.10.2mL H2O。 （2）溴乙烷要直接滴加在反应液面下，否则溴乙烷未经反应就回流。溴乙烷沸点低，实验时，回流冷却水流量要大，或用冰水冷却，才能保证有足够量的溴乙烷参与反应。 （3）若有结块出现，则停止滴加，待充分搅拌后再继续滴加。 （4）此步水量应尽可能少，以固体刚好全溶为佳，因苯乙醚在水中有一定的溶解度。 （5）蒸出乙醚时不能用明火加热，并且要将蒸馏尾气通入下水道，防止乙醚蒸气外漏着火。 【思考题】1、如何判断反应已接近完成？ 2、反应过程中，回流的液体是什么？出现的固体是什么？为什么反应至后期，回流不太明显？ 3、制备苯乙醚时，萃取时用饱和食盐水洗涤的目的是什么？实验十八 苯甲醇和苯甲酸 【实验目的】1、学习苯甲醛在浓碱条件下进行Cannizzaro反应得相应醇和酸的原理和方法。 2、进一步熟练掌握微型蒸馏及重结晶的操作。 【实验原理】【主要仪器与试剂】 仪器：烧杯、锥形瓶、分液漏斗、蒸馏瓶、冷凝管、接液管、温度计 试剂：新蒸苯甲醛3.15mL，氢氧化钾2.75g，乙醚，10%碳酸钠，浓盐酸，无水硫酸钾，亚硫酸氢钠饱和水溶液，刚果红试纸 【实验步骤】 在50mL锥形瓶中配制2.75g氢氧化钾和2.75mL水的溶液，冷至室温，在不断搅拌下，分批加入3.15mL新蒸苯甲醛（1），用橡皮塞塞紧瓶口，用力振摇（2），使反应物充分混合，直至加完为止。若反应温度过高，可适时地将锥形瓶放入冷水浴中冷却，最后成为白色糊状，放置24h以上。 在反应混合物中逐