高中化学 第三章 第三节 羧酸、酯 酯的水解素材 新人教版选修5

酯的水解一、实验目的1、研究酯水解的反应条件。2、学会区分酯和水的区分技术二、实验原理1、酯的水解是一个可逆反应，在纯水中即使加热，反应也很慢，而酸性和碱性对它有催化作用。酸加速其达到水解平衡；而碱除了起催化作用外，还能和水解产物中得酸起反应而使该反应的平衡向水解方向移动。所以等量的酯在其它条件一致的情况下，用酸或者碱作催化剂，其水解的效果是不同的。反应方程式：CH3COOC2H5+H2O=CH3COOH+C2H5OH(酸性的条件下) 在酸性条件下是可逆反应CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH(碱性的条件下) 碱性条件下不可逆，因为生成了CH3COONa2、乙酸乙酯为无色透明液体，在实验时较难将其与下层的水加以辨别，为此可加些油溶性染料或者水溶性染料，使两层造成明显的色差而便于区别。（本实验使用石蕊、甲基橙、亚甲基蓝做染色剂，如果条件允许，可使用油漆）三、实验用品：仪器：酒精灯 1个、铁三脚架 1个、石棉网 1个、500mL烧杯（用于水浴法加热） 1个20200mm试管12支、滴管 若干 试剂：乙酸乙酯、硫酸、氢氧化钠、甲基橙、石蕊试液、蒸馏水、亚甲蓝溶液实验装置图：本实验我们使用的是小试管，不方便制作冷凝管，使用的保鲜膜防止乙酸乙酯的挥发四、实验内容：实验步骤实验现象反应方程式1、 酯的水解1 在三支中号试管中分别注入5mL蒸馏水、5mL硫酸、5mL氢氧化钠溶液，在向三支试管分别加入1mL的乙酸乙酯，用尺子量上层液面的高度，在向三支试管分别加入1-2d石蕊溶液，将其放入事先烧好的水浴，30s摇一次试管，每两分钟取出量其上层液面的高度。2 三支中号试管中分别注入5mL蒸馏水、5mL硫酸、5mL氢氧化钠溶液，在向三支试管分别加入1mL的乙酸乙酯，用尺子量上层液面的高度，然后向三支试管中分别加入1-2d甲基橙溶液将其放入事先烧好的水浴，5-10s摇一次试管，每两分钟取出量其上层液面的高度。3 照上述的操作将染料换成亚甲基蓝试剂记录其现象石蕊上层下层酸性橙色红色中性无色紫色碱性无色浅蓝色颜色变化甲基橙上层下层酸性无色红色中性无色橙色碱性橙色黄色亚甲基蓝上层下层酸性无色深蓝色中性无色深蓝色碱性红色浅紫色CH3COOC2H5+H2O=CH3COOH+C2H5OH(酸的条件下) CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH(碱的条件下) 分析：通过实验我们可以知道，乙酸乙酯在碱性条件下水解比较彻底且速率较快，同时，我们发现要想使现象明显，能更好的给同学们展示这个实验，我们应该选取合适的染料，对于给水层染色还是酯层染色根据具体情况具体分析。五、实验改进：取型号相同的4支试管，向第，第2支试管中加入5ml饱和食盐水，向第3支试管中加入4ml饱和食盐水和1ml稀硫酸（15），向第4支试管里加入4ml饱和食盐水和1ml氢氧化钠溶液，再分别向4支试管中分别滴入1-2滴石蕊、石蕊、甲基橙、亚甲基蓝试液。4支试管里的溶液分别呈紫色、紫色、红色和蓝色。 分别向4支试管中加入2ml乙酸乙酯，将第1支试管置于试管架上，然后同时连续振荡另外3支试管12min，静置并与第1支试管比较。可以观察到第2支试管中水层呈紫红色，第2，3，4支试管中乙酸乙酯层的高度依次明显减小，颜色分别为无色、无色、深蓝色。优点： 1以饱和食盐水代替蒸馏水，可以减小乙酸乙酯在水中的溶解度。 2在水层中滴加染色剂能够指示水层的成份，便于观察乙酸乙酯与水之间的界面，并且可以根据第2支试管中水层颜色由紫色变为紫红色判断水解产物乙酸的生成。 3增加乙酸乙酯的用量，便于从乙酸乙酯体积的明显减小判断其水解程度，从而增强实验结果的说服力。 4采用连续振荡的方法代替加热，不仅能增加乙酸乙酯与水的接触时间，而且避免了乙酸乙酯受热挥发的可能。 5通过与第1支试管的比照，不仅能说明无机酸和碱促进乙酸乙酯水解的情况，而且还能说明在没有催化剂存在的条件下乙酸乙酯也能发生微弱的水解。上述方法是在网络上找到的，个人觉得主要改进就是有了空白对照，并对不同试管进行了不同的染色，控制变量，用震荡代替加热，更便于控制。七、注意事项：1.乙酸乙酯的沸点（77.1）在7080的水浴温度范围内，在这样的温度条件下加热，乙酸乙酯会因挥发而消失。因此实验要严格控制好温度。2.使用亚甲基蓝的目的，是为了区分酯层和水溶液层，以增加实验现象的可见度，便于对比观察。亚甲基蓝是一种氧化还原指示剂，其水溶液呈蓝色，不溶于乙酸乙酯。在强碱性溶液中，亚甲基蓝能与强碱反应生成一种物质(季硫碱)，在水溶液中仍呈蓝色。但此物质在水溶液中能被乙酸乙酯萃取，使酯层呈红色。3.酯的水解反应是吸热反应，水浴温度越高越好，水浴温度高，酯水解速度快，短时间内能出现明显的酯层量减少的现象。但水浴温度超过乙酸乙酯的沸点，乙酸乙酯挥发快，反而得不到令人信服的正确结果。因此，本实验使用了保鲜膜，这样就不需要控制热水温度，也不用担心水浴温度超过乙酸乙酯的沸点，可用热水瓶里的开水直接进行水浴加热，使实验操作简单化。4.酸、碱的浓度要适合，药品的用量要适当。一般来说，酸、碱浓度大，酯水解速度快；浓度低水解速度慢。但要使水解结果酯层量有明显的梯度变化时，就得有适合的酸