㈠ 回流在有机制备中有何优点为什么在回流装置中要用球形冷凝管
有机化学实验常用的回流装置主要由烧瓶与回流冷凝管构成,回流冷凝管一般用球形或蛇形,如果回流的液体沸点较高,也可以用直形冷凝管。
由于球形冷凝管适用的温度范围最宽广,所以通常把球形冷凝管叫做回流冷凝管。
㈡ 高中有机化学实验归纳,急求
需要加热提高反应速度的实验:
(1)用酒精灯直接加热的实验有:
①实验室制甲烷;②实验室制乙烯;③实验室蒸馏石油;④煤的干馏;⑤含醛基物质与新制Cu(OH)2悬浊液反应;⑥制取乙酸乙酯。
(2)水浴加热的实验有:
①苯的硝化反应(50℃~60℃水浴);②银镜反应(温水浴);③酚醛树脂的制取(沸水浴);④乙酸乙酯的水解(70℃~80℃水浴);⑤蔗糖的水解(热水浴);⑥纤维素的水解(热水浴)。
例如需要硫酸做催化剂的实验:
(1)稀硫酸在其中只作催化剂的实验有:
①酯类的水解;②麦芽糖的水解;③淀粉的水解;④纤维素的水解(70%的硫酸);⑤蔗糖的水解。
(2)浓硫酸在其中既作催化剂,又作脱水剂和吸水剂的实验有:
①实验室制乙烯;②苯的硝化反应;③乙酸乙酯的制取;④硝酸纤维的制取。
(2)在有机化学反应进行时,常伴随有副反应发生
有机物的分子是由较多的原子结合而成的一个复杂分子,所以当它和一个试剂发生反应时,分子的各部分可能都受影响,也就是说,当反应时,并不限定在分子某一特定部位发生反应,因此在反应后,时常产生复杂的混合物(个别的还难以分离),使主要的反应产物大大地降低。因此,与一般无机化学反应不同,有机反应往往并不是按照某一反应式定量地进行的,但我们可以通过控制反应条件,使用不同的试剂,选择最有利反应,以提高目的产物的生成率。
例如,实验室用乙醇和浓硫酸混合加热来制取乙烯:
如果不控制好加热的温度,则会发生下面的副反应而生成乙醚:
(3)条件控制要求严格
每一个化学反应的发生都要在一定的条件下进行,反应条件的变更往往会导致完全不同的产物,对有机化学反应来说这一点更为突出,因而有机化学反应的条件控制要求十分严格。所以,要掌握一个有机化学反应,只注意反应物结构中起反应部位的变化是不够的,还需特别注意反应发生时的外部条件,比如温度的控制、反应介质的控制等等。
例如,上面刚提到的乙醇和浓硫酸混合加热170℃生成的是乙烯,加热到140℃时则生成乙醚。反应介质的差异,如卤代烃在氢氧化钠醇溶液里发生的是消去反应,而在氢氧化钠水溶液里发生的是取代反应。
2.有机化学实验的特点
(1)实验仪器复杂
由于有机化学反应有更为严格的条件控制要求,所以有机化学实验一些常用的仪器及操作手段较之无机实验更为复杂。
例如,银镜反应、苯的硝化反应等实验不仅需要水浴加热,还需要控制适当的温度,因此其实验仪器的安装及操作就比简单的酒精灯加热操作复杂的多。
又如,有机化学实验经常用到的“蒸馏”
操作就是在下图所示的装置中进行的,从中可以看出其装置是很复杂的。
在蒸馏瓶1中装入要蒸馏的物质,一般为液体或低熔点的固体。蒸馏瓶口装有一个带有温度计的磨口的侧管插头2,插头2和冷凝器3相连。把蒸馏瓶放在石棉网上加热,当液体沸腾时,热的蒸气即从侧管进入冷凝器中,遇冷后再凝聚为液体,流入收集瓶内。
(2)生成物需要分离、提纯
有机化学反应极为复杂,常常有许多副产物和目的产物混在一起,因此,在有机化学实验中必须使用各种方法把这些杂质除去。如果是不相溶的液体,可以使用分液漏斗分液;如果是互溶的液体,则去杂提纯的方法应根据其杂质的性质灵活选用。我们常常用到的方法有萃取、蒸馏。
萃取是利用物质在两种不互溶(或微溶)溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。另外一类萃取原理是利用萃取剂能与被萃取物质起化学反应。比如,碱性的萃取剂(如5%氢氧化钠水溶液,碳酸氢钠水溶液)可以从有机相中移出有机酸,或从溶于有机溶剂的有机化合物中除去酸性杂质(使酸性杂质形成钠盐溶于水中);酸性的萃取剂(如稀盐酸、稀硫酸)可从混合物中萃取出有机碱性物质或用于除去碱性杂质。
例如,浓硫酸可应用于从饱和烃中除去不饱和烃,从卤代烷中除去醇及醚等。
再如,在乙酸乙酯的制取实验中,要将反应装置中产生的蒸气导入饱和的碳酸钠溶液中,一方面,饱和的碳酸钠溶液可以与混在乙酸乙酯中的乙酸反应;另一方面,乙酸乙酯在饱和的碳酸钠溶液中溶解度小,便于分层分液。
用蒸馏的方法不但可以把有机物质与不挥发的杂质分开,并且可以把具有不同沸点的挥发性的混合物分开,当蒸发沸点不同的物质的混合物时:低沸点的物质首先挥发(但有时亦可形成共沸物)。
(3)实验方案的设计及实验操作的难度较高
有机化学实验方案的设计和选择,需要考虑很多方面,比如实验条件的控制、仪器的选用、生成物的分离等等,遗漏任何一个方面都可能导致实验的失败。因此,有机化学实验中从操作的细节到处理实验中可能出现的问题,都需要实验者的高度重视。
另外,有机化学实验能否顺利进行,必要的条件控制、规范的实验操作显得尤为重要,它是实验成功的前提,忽略任何关键的地方都会使实验前功尽弃,这就必然增加了有机化学实验操作上的难度。
例如,在银镜反应的实验操作中,需要注意的地方有很多。首先,在配制银氨溶液的时候,氨水不能过量,以沉淀恰好溶解为宜;再有,做银镜反应的试管一定要洁净,否则将不能产生银镜,仅出现黑色絮状沉淀,为此在实验前须用10%的氢氧化钠溶液煮沸处理试管,然后依次用自来水和蒸馏水洗净;最后,还要注意做银镜反应的试管必须放在水浴中温热,切不可直接放在酒精灯上加热。
3.有机化学实验的教学策略
化学是建立在实验基础上的科学,因此在学习有机化学的过程中,一定要重视有机化学实验的学习。教师要通过有机化学实验教学来训练学生化学实验基本操作技能,使学生初步掌握控制反应条件的一些方法,并了解常见有机物的制备和合成方法及其实验方案的设计,从而进一步加深对有机化学理论知识的理解,培养学生的实验能力。
(1)引导学生密切注意反应条件,培养学生控制实验条件的意识
控制实验条件是中学有机化学实验较为突出的一个特点,因此教师应注意发展学生控制实验条件的能力。教师可以在有机物化学性质的教学中,引导学生密切注意有机化学反应的反应条件,再将其过渡到有机化学实验的条件控制上,从而培养学生控制实验条件的意识。
例如,在学习乙醇在浓硫酸催化下脱水生成乙烯的反应时,教师首先引导学生关注该反应的温度条件即160-170℃,提醒学生如果温度在130-140℃时,就会生成乙醚而不是乙烯,当学生了解该反应的温度条件之后,教师再将该认识过渡到乙烯制备实验的条件控制上,学生自然会明白该实验要将温度迅速升高到170℃的道理。
(2)通过具体教学示例以及具体的实验探究活动,发展学生控制实验条件的能力
教师可以通过具体的教学示例,使学生体会控制实验条件的重要性。教学示例的使用要尽可能调动学生的积极性,使学生通过讨论、交流等自主性学习活动,来分析哪些实验条件影响实验结果,是如何影响的,科学家是如何对这些实验条件进行控制的,使学生在具体的讨论、交流活动中体会控制实验条件的重要性。
教师还可以通过具体的实验探究活动,使学生亲身经历控制实验条件的过程。学生控制实验条件意识的发展,不仅体现在观念层面、理论层面,还要落实到实践活动中,让学生学习和运用控制实验条件的方法。学习和运用实验条件的控制方法,不能脱离具体的实验探究活动,应紧密结合具体的化学实验教学内容来进行。学生只有亲身精力了控制实验条件的过程,才能增强控制实验条件的意识,才能发展他们的实验探究能力。
(3)为学生提供进行有机化学实验设计的机会,发展学生化学实验设计的能力
有机化学实验设计能力,是化学实验探究能力的重要组成部分。进行有机化学实验设计,也就是学生经历制定有机化学实验探究活动计划,发展有机化学实验探究能力的过程,在这个过程中,学生不仅可以应用所学到的有机化学理论知识,还可以体会有机化学实验设计的重要性、认识到有机化学实验设计应遵循的基本原则和应注意的
㈢ 化学里固体加热型装置和固液加热型装置图
这个指的是反应物的类型和反应的条件:固固加热型是指一种固体和另一种固专体在加热的条件下进属行化学反应,例如:氯酸钾与二氧化锰在加热的条件下反应生成氧气和氯化钾(反应中二氧化锰作为催化剂)。
固液不加热型是一种固体和一种液体在不加热的条件下进行化学反应,例如:双氧水(也叫过氧化氢)液体与二氧化锰固体在不加热的情况下就能发生反应生成氧气和水(反应中二氧化锰同样作为催化剂)。如图:
(3)有机化学实验中常用的反应装置为扩展阅读:
固体的加热注意事项:
试管:
①试管口稍向下倾斜(加热NH4Cl除外)
②试管要预热 ③酒精灯要对准固体部分加热蒸发皿:①要注意充分搅拌
②适用于固体的烘干或灼烧,用试管夹夹在距试管口 1/3处。给试管预热,然后对药品部位集中加热。加热时,试管要横放,管口略向下倾斜。
坩埚:
①先小火加热,后强火灼烧
②适用于高温加热固体
③坩埚种类有瓷坩埚、氧化铝坩埚等,加热熔融强碱只能在铁坩埚中进行。
㈣ 高中化学试验中常用的仪器及所需要注意的事项
化学实验常用仪器的使用方法及注意事项
一、容器与反应器
1、可直接加热
(1)试管
主要用途:①常温或加热条件下,用作少量试剂的反应容器.
②收集少量气体和气体的验纯.
③盛放少量药品.
使用方法及注意事项:
①可直接加热,用试管夹夹住距试管口 处.
②试管的规格有大有小.不加热时,试管内盛放的液体不超过容积的 ,加热时不超过 .
③加热前外壁应无水滴;加热后不能骤冷,以防止试管破裂.
④加热时,试管口不应对着任何人.给固体加热时,试管要横放,管口略向下倾斜.
⑤不能用试管加热熔融NaOH等强碱性物质.
(2)蒸发皿
主要用途:①溶液的蒸发、浓缩、结晶.
②干燥固体物质.
使用方法及注意事项:①盛液量不超过容积的 .
②可直接加热,受热后不能骤冷.
③应使用坩埚钳取放蒸发皿.
(3)坩埚
主要用途:用于固体物质的高温灼烧.
使用方法及注意事项:
①把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热.
②取放坩埚时应用坩埚钳.
③加热后可放在干燥器中或石棉网上冷却.
④应根据加热物质的性质不同,选用不同材料的坩埚.
2、垫石棉网可加热
(1)烧杯
主要用途:①用作固体物质溶解、液体稀释的容器.
②用作较大量试剂发生反应的容器.
③用于过滤、渗析、喷泉等实验,用于气密性检验、尾气吸收装置、水浴加热等.
④冷的干燥的烧杯可用来检验气体燃烧有无水生成;涂有澄清石灰水的烧杯可用来检验 气体.
使用方法及注意事项:①常用规格有50mL、100mL、250mL等,但不用烧杯量取液体.
②应放在石棉网上加热,使其受热均匀;加热时,烧杯外壁应无水滴.
③盛液体加热时,不要超过烧杯容积的 ,一般以烧杯容积的 为宜.
④溶解或稀释过程中,用玻璃棒搅拌时,不要触及杯底或杯壁.
(2)烧瓶
主要用途:①可用作试剂量较大而有液体参加的反应容器,常用于各种气体的发生装置中.
②蒸馏烧瓶用于分离互溶的、沸点相差较大的液体.
③圆底烧瓶还可用于喷泉实验.
使用方法及注意事项:①应放在石棉网上加热,使其受热均匀;加热时,烧瓶外壁应无水滴.
②平底烧瓶不能长时间用来加热.
③不加热时,若用平底烧瓶作反应容器,无需用铁架台固定.
(3)锥形瓶
主要用途:①可用作中和滴定的反应器.
②代替试管、烧瓶等作气体发生的反应器.
③在蒸馏实验中,用作液体接受器,接受馏分.
使用方法及注意事项:①滴定时,只振荡不搅拌.
②加热时,需垫石棉网.
3、不能加热
(1)集气瓶(瓶口边缘磨砂)
主要用途:①与毛玻璃片配合,可用于收集和暂时存放气体.
②用作物质与气体间反应的反应容器.
使用方法及注意事项:
①不能加热.
②将瓶口与毛玻璃片涂抹一层薄凡士林,以利气密.
③进行燃烧实验时,有时需要在瓶底放少量水或细沙.
(2)广口瓶、细口瓶(瓶颈内侧磨砂)
主要用途:①广口瓶用于存放固体药品,也可用来装配气体发生器(不需要加热).
②细口瓶用于存放液体药品.
使用方法及注意事项:
①一般不能加热.
②酸性药品、具有氧化性的药品、有机溶剂,要用玻璃塞;碱性试剂要用橡胶塞.
③对见光易变质的要用棕色瓶.
(3)滴瓶
主要用途:用于存放少量液体,其特点是使用方便
使用方法及注意事项:①滴管不能平放或倒立,以防液体流入胶头.
②盛碱性溶液时改用软木塞或橡胶塞.
③不能长期存放碱性试剂.
(4)启普发生器
主要用途:固—液不加热制气体反应的反应器.
使用方法及注意事项:不可加热,也不能用于剧烈放热的反应.
二、计量仪器
1、粗量仪器
(1)量筒
主要用途:①粗略量取液体的体积(其精度可达到0.1mL).
②通过量取液体的体积测量固体、气体的体积.
使用方法及注意事项:
①有10mL、25mL、50mL、100mL、200mL、500mL等规格的,量筒规格越大,精确度越低.
②量筒无零刻度.
③量液时,量筒必须放平,视线要跟量筒内液体的凹液面的最低处保持水平.
2、精密量度仪器
(1)滴定管
主要用途:①准确量取一定体积的液体(可精确到0.01mL).
②中和滴定时计量溶液的体积.
使用方法及注意事项:
①酸式滴定管不能盛放碱性试剂;碱式滴定管不能盛放酸性试剂、具有氧化性的试剂、有机溶剂等.
②使用前要检验是否漏水.
(2)容量瓶
主要用途:配制一定体积浓度准确的溶液(如物质的量浓度溶液).
使用方法及注意事项:①颈部有一环形标线,瓶上标有温度和容器,常用规格有50mL、100mL、250mL、500mL等.
②使用前要检验是否漏水.
③不用来量取液体的体积.
3、计量器
(1)托盘天平
主要用途:用于粗略称量物质的质量,其精确度可达到0.1g.
使用方法及注意事项:
①称量前调“0”点:游码移零,调节天平平衡.
②称量时,两盘垫纸,左物右码.易潮解、有腐蚀性的药品必须放在玻璃器皿里称量.
③称量后:砝码回盒,游码回零.
(2)温度计
主要用途:用于测量液体或蒸气的温度.
使用方法及注意事项:①应根据测量温度的高低选择适合测量范围的温度计,严禁超量程使用.
②测量液体的温度时,温度计的液泡要悬在液体中,不能触及容器的底部或器壁.
③蒸馏实验中,温度计的液泡在蒸馏烧瓶支管口略下部位.
④不能将温度计当搅拌棒使用.
三、干燥仪器
1、干燥管
主要用途:内装固体干燥剂,用于气体的干燥或接入容器,防止物质吸收水汽或 等.
使用方法及注意事项:
①球体和细管处一般要垫小棉花球或玻璃绒,以防止细孔被堵塞
②气体从口径大的一端进入,从口径小的一端流出
③用干燥管之前,务必检查一下干燥管是否是通的.
2、干燥器
主要用途:用于存放干燥的物质,或使潮湿的物质干燥.
使用方法及注意事项:
①很热的物体稍冷后放入.
②开闭器盖时要水平推动.
③不能使用液体干燥剂(如浓硫酸),一般用无水氯化钙或硅胶等.
四、其他常用化学仪器
1、酒精灯
主要用途:化学实验室中的常用热源.
使用方法及注意事项:
①盛酒精的量不得超过容积的 ,也不得少于容积的 .
②绝对禁止向燃着的酒精灯中添加酒精,以免失火.
③熄灭时用灯帽盖灭,不能用嘴吹灭.
④需要获得更高的温度,可使用酒精喷灯.
2、洗气瓶
主要用途:用以洗涤气体,除去其中的水分或其他气体杂质.
使用方法及注意事项:使用时要注意气体的流向,一般为“长进短出”.瓶内加入的液体试剂量以容积的 为宜,不得超过 .
3、漏斗
主要用途:
(1)普通漏斗
①向小口容器中注入液体.
②用于过滤装置中.
③用于防倒吸装置中.
(2)长颈漏斗
①向反应器中注入液体.
②组装气体发生装置.
(3)分液漏斗
①分离互不相溶的液体.
②向反应器中滴加液体.
③组装气体发生装置.
使用方法及注意事项:
①不能用火直接加热.
②长颈漏斗下端应插入液面以下.
③分液漏斗使用前需检验是否漏水.
(4)玻璃棒
主要用途:常用于搅拌、引流,在溶解、稀释、过滤、蒸发、物质的量浓度溶液配制等实验中应用广泛.
使用方法及注意事项:搅拌时避免与器壁接触.
㈤ 发生装置的选择依据是什么
发生装置的选择依据:反应物的状态和反应条件。
化学实验中用来进行化学反应的装置叫作发生装置,包括有气体发生装置、固体发生装置、液体发生装置。物理中有压力发生装置、射线发生装置等装置。
化学中常用的发生装置:
1、固固加热型装置;
2、固固不加热型装置;
3、固液加热型装置;
4、固液不加热装置。
㈥ 回流在有机制备中有何优点为什么在回流装置中要用球形冷凝管
由于球形冷凝管适用的温度范围最宽广,所以通常把球形冷凝管叫做回流冷凝管.
有机化学实验常用的回流装置主要由烧瓶与回流冷凝管构成,
回流冷凝管一般用球形或蛇形,如果回流的液体沸点较高,也可以用直形冷凝管.
冷凝管利用热交换原理使冷凝性气体冷却凝结为液体的一种玻璃仪器。有直形、球形、蛇形三种,规格以长度(mm)表示,有150~300等多种
㈦ 蒸馏瓶在化学实验中的用途
主要是用在有机化学实验中,作为反应装置,蒸馏装置等。蒸馏一般用酒精灯加热,需垫石棉网。在一些状况下还可以用来提纯,分开混和物等
㈧ 求高中有机化学实验,越多越好,
有机化学基础实验
(一) 烃
1. 甲烷的氯代(必修2、P56)(性质)
验:取一个100mL的大量筒(或集气瓶),用排 水 的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在阳光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观察发生的现象。
现象:大约3min后,可观察到混合气体颜色变浅,气体体积缩小,量筒壁上出现 油状液体 ,量筒内饱和食盐水液面 上升 ,可能有晶体析出【会生成HCl,增加了饱和食盐水】
解释: 生成卤代烃
2. 石油的分馏(必修2、P57,重点)(分离提纯)
(1) 两种或多种 沸点 相差较大且 互溶 的液体混合物,要进行分离时,常用蒸馏或分馏的分离方法。
(2) 分馏(蒸馏)实验所需的主要仪器:铁架台(铁圈、铁夹)、石棉网、 蒸馏烧瓶 、带温度计的单孔橡皮塞、 冷凝管 、牛角管、 锥形瓶 。
(3) 蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的作用是: 防止爆沸
(4) 温度计的位置:温度计的水银球应处于 支管口 (以测量蒸汽温度)
(5) 冷凝管:蒸气在冷凝管内管中的流动方向与冷水在外管中的流动方向 下口进,上口出
(6) 用明火加热,注意安全
3. 乙烯的性质实验(必修2、P59)
现象:乙烯使KMnO4酸性溶液褪色(氧化反应)(检验)
乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色(加成反应)(检验、除杂)
乙烯的实验室制法:
(1) 反应原料:乙醇、浓硫酸
(2) 反应原理:CH3CH2OH CH2=CH2↑ + H2O
副反应:2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 + H2O
C2H5OH + 6H2SO4(浓) 6SO2↑+ 2CO2↑+ 9H2O
(3) 浓硫酸:催化剂和脱水剂(混合时即将浓硫酸沿容器内壁慢慢倒入已盛在容器内的无水酒精中,并用玻璃棒不断搅拌)
(4) 碎瓷片,以防液体受热时爆沸;石棉网加热,以防烧瓶炸裂。
(5) 实验中要通过加热使无水酒精和浓硫酸混合物的温度迅速上升到并稳定于170℃左右。(不能用水浴)
(6) 温度计要选用量程在200℃~300℃之间的为宜。温度计的水银球要置于反应物的中央位置,因为需要测量的是反应物的温度。
(7) 实验结束时,要先将导气管从水中取出,再熄灭酒精灯,反之,会导致水被倒吸。【记】倒着想,要想不被倒吸就要把水中的导管先拿出来
(8) 乙烯的收集方法能不能用排空气法 不能,会爆炸
(9) 点燃乙烯前要_验纯_。
(10) 在制取乙烯的反应中,浓硫酸不但是催化剂、吸水剂,也是氧化剂,在反应过程中易将乙醇氧化,最后生成CO2、CO、C等(因此试管中液体变黑),而硫酸本身被还原成SO2。故乙烯中混有_SO2_、__ CO2__。
(11) 必须注意乙醇和浓硫酸的比例为1:3,且需要的量不要太多,否则反应物升温太慢,副反应较多,从而影响了乙烯的产率。使用过量的浓硫酸可提高乙醇的利用率,增加乙烯的产量。
4、乙炔的实验室制法:
(1) 反应方程式:CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2(注意不需要加热)
(2) 发生装置:固液不加热(不能用启普发生器)
(3) 得到平稳的乙炔气流:①常用饱和氯化钠溶液代替水(减小浓度) ②分液漏斗控制流速 ③并加棉花,防止泡沫喷出。
(4) 生成的乙炔有臭味的原因:夹杂着H2S、PH3、AsH3等特殊臭味的气体,可用CuSO4溶液或NaOH溶液除去杂质气体
(5) 反应装置不能用启普发生器及其简易装置,而改用广口瓶和分液漏斗。为什么?①反应放出的大量热,易损坏启普发生器(受热不均而炸裂)。②反应后生成的石灰乳是糊状,可夹带少量CaC2进入启普发生器底部,堵住球形漏斗和底部容器之间的空隙,使启普发生器失去作用。
(6) 乙炔使溴水或KMnO4(H+)溶液褪色的速度比较乙烯,是快还是慢,为何?
乙炔慢,因为乙炔分子中叁键的键能比乙烯分子中双键键能大,断键难.
5、苯的溴代(选修5,P50)(性质)
(1) 方程式:
原料:溴应是_液溴_用液溴,(不能用溴水;不用加热)加入铁粉起催化作用,但实际上起催化作用的是 FeBr3 。
现象:剧烈反应,三颈瓶中液体沸腾,红棕色气体充满三颈烧瓶。导管口有棕色油状液体滴下。锥形瓶中产生白雾。
(2) 顺序:苯,溴,铁的顺序加药品
(3) 伸出烧瓶外的导管要有足够长度,其作用是 导气 、冷凝(以提高原料的利用率和产品的收率)。
(4) 导管未端不可插入锥形瓶内水面以下,因为_HBr气体易溶于水,防止倒吸_(进行尾气吸收,以保护环境免受污染)。
(5) 反应后的产物是什么?如何分离?纯净的溴苯是无色的液体,而烧瓶中液体倒入盛有水的烧杯中,烧杯底部是油状的褐色液体,这是因为溴苯溶有_溴_的缘故。除去溴苯中的溴可加入_NaOH溶液_,振荡,再用分液漏斗分离。分液后再蒸馏便可得到纯净溴苯(分离苯)
(6) 导管口附近出现的白雾,是__是溴化氢遇空气中的水蒸气形成的氢溴酸小液滴_。
探究:如何验证该反应为取代反应? 验证卤代烃中的卤素
①取少量卤代烃置于试管中,加入NaOH溶液;②加热试管内混合物至沸腾;
③冷却,加入稀硝酸酸化;④加入硝酸银溶液,观察沉淀的颜色。
实验说明:
①加热煮沸是为了加快卤代烃的水解反应速率,因为不同的卤代烃水解难易程度不同。
②加入硝酸酸化,一是为了中和过量的NaOH,防止NaOH与硝酸银反应从而对实验现象的观察产生影响;二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
6、苯的硝化反应(性质)
反应装置:大试管、长玻璃导管、温度计、烧杯、酒精灯等
实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混和酸,加入反应器中。
②向室温下的混和酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混和均匀。【先浓硝酸再浓硫酸→冷却到50-60C,再加入苯(苯的挥发性)】
③在50-60℃下发生反应,直至反应结束。
④除去混和酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
【注意事项】
(1) 配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混和酸时,操作注意事项是:_先浓硝酸再浓硫酸→冷却到50-60C,再加入苯(苯的挥发性)
(2) 步骤③中,为了使反应在50-60℃下进行,常用的方法是_水浴_。
(3) 步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_分液漏斗_。
(4) 步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是_除去混合酸_。
(5) 纯硝基苯是无色,密度比水_大_(填“小”或“大”),具有_苦杏仁味_气味的油状液体。
(6) 需要空气冷却
(7) 使浓HNO3和浓H2SO4的混合酸冷却到50--60℃以下,这是为何: ①防止浓NHO3分解 ②防止混合放出的热使苯和浓HNO3挥发 ③温度过高有副反应发生(生成苯磺酸和间二硝基苯)
(8) 温度计水银球插入水中 浓H2SO4在此反应中作用:催化剂,吸水剂
(二)烃的衍生物
1、溴乙烷的水解
(1)反应原料:溴乙烷、NaOH溶液
(2)反应原理:CH3CH2Br + H2O CH3CH2OH + HBr
化学方程式:CH3CH2—Br + H—OH CH3—CH2—OH + HBr
注意:(1)溴乙烷的水解反应是可逆反应,为了使正反应进行的比较完全,水解一定要在碱性条件下进行;
(3)几点说明:①溴乙烷在水中不能电离出Br-,是非电解质,加AgNO3溶液不会有浅黄色沉淀生成。
②溴乙烷与NaOH溶液混合振荡后,溴乙烷水解产生Br-,但直接去上层清液加AgNO3溶液主要产生的是Ag2O黑色沉淀,无法验证Br-的产生。
③水解后的上层清液,先加稀硝酸酸化,中和掉过量的NaOH,再加AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀,说明有Br-产生。
2、乙醇与钠的反应(必修2、P65,选修5、P67~68)(探究、重点)
无水乙醇
水
钠沉于试管底部,有气泡
钠熔成小球,浮游于水面,剧烈反应,发出“嘶嘶”声,有气体产生,钠很快消失
工业上常用NaOH和乙醇反应,生产时除去水以利于CH3CH2ONa生成
实验现象:乙醇与钠发生反应,有气体放出,用酒精灯火焰点燃气体,有“噗”的响声,证明气体为氢气。向反应后的溶液中加入酚酞试液,溶液变红。但乙醇与钠反应没有水与钠反应剧烈。
3、 乙醇的催化氧化(必修2、65)(性质)
把一端弯成螺旋状的铜丝在酒精灯火焰加热,看到铜丝表面变 黑 ,生成 CuO迅速插入盛乙醇的试管中,看到铜丝表面 变红 ;反复多次后,试管中生成有 刺激性 气味的物质(乙醛),反应中乙醇被 氧化 ,铜丝的作用是 催化剂 。
闻到一股刺激性气味,取反应后的液体与银氨溶液反应,几乎得不到银镜;取反应后的液体与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液共热,看不到红色沉淀,因此无法证明生成物就是乙醛。通过讨论分析,我们认为导致实验结果不理想的原因可能有2个:①乙醇与铜丝接触面积太小,反应太慢;②反应转化率低,反应后液体中乙醛含量太少,乙醇的大量存在对实验造成干扰。
乙醛的银镜反应
(1)反应原料:2%AgNO3溶液、2%稀氨水、乙醛稀溶液
(2)反应原理: CH3CHO +2Ag(NH3)2OH CH3COONH4 + 2Ag ↓+ 3NH3 +H2O
(3)反应装置:试管、烧杯、酒精灯、滴管
银氨溶液的配置:取一支洁净的试管,加入1mL2%的硝酸银,然后一变振荡,一边滴入2%的稀氨水,直到产生的沉淀恰好溶解为止。(注意:顺序不能反)
(4)注意事项:
①配制银氨溶液时加入的氨水要适量,不能过量,并且必须现配现用,不可久置,否则会生成容易爆炸的物质。
②实验用的试管一定要洁净,特别是不能有油污。
③必须用水浴加热,不能在火焰上直接加热(否则会生成易爆物质),水浴温度不宜过高。
④如果试管不洁净,或加热时振荡,或加入的乙醛过量时,就无法生成明亮的银镜,而只生成黑色疏松的沉淀或虽银虽能附着在试管内壁但颜色发乌。
⑤实验完毕,试管内的混合液体要及时处理,试管壁上的银镜要及时用少量的硝溶解,再用水冲洗。(废液不能乱倒,应倒入废液缸内)
成败关键:1试管要洁净 2.温水浴加热3.不能搅拌4.溶液呈碱性。 5.银氨溶液只能临时配制,不能久置,氨水的浓度以2%为宜。。
能发生银镜的物质:1.甲醛、乙醛、乙二醛等等各种醛类 即含有醛基(比如各种醛,以及甲酸某酯等)
2.甲酸及其盐,如HCOOH、HCOONa等等 3.甲酸酯,如甲酸乙酯HCOOC2H5、甲酸丙酯HCOOC3H7等等
4.葡萄糖、麦芽糖等分子中含醛基的糖
清洗方法
实验前使用热的氢氧化钠溶液清洗试管,再用蒸馏水清洗
实验后可以用硝酸来清洗试管内的银镜,硝酸可以氧化银,生成硝酸银,一氧化氮和水
银镜反应的用途:常用来定量与定性检验 醛基 ;也可用来制瓶胆和镜子。
与新制Cu(OH)2反应:乙醛被新制的Cu(OH)2氧化
(1)反应原料:10%NaOH溶液、2%CuSO4溶液、乙醛稀溶液
(2)反应原理:CH3CHO + 2Cu(OH)2 CH3COOH + Cu2O↓+ 2H2O
(3)反应装置:试管、酒精灯、滴管
(4)注意事项:
①本实验必须在碱性条件下才能成功。
②Cu(OH)2悬浊液必须现配现用,配制时CuSO4溶液的质量分数不宜过大,且NaOH溶液应过量。若CuSO4溶液过量或配制的Cu(OH)2的质量分数过大,将在实验时得不到砖红色的Cu2O沉淀(而是得到黑色的CuO沉淀)。
新制Cu(OH)2的配制中试剂滴加顺序 NaOH — CuSO4 — 醛 。试剂相对用量 NaOH过量
反应条件:溶液应为_碱_性,应在__水浴_中加热
用途:这个反应可用来检验_醛基__;医院可用于 葡萄糖 的检验。
乙酸的酯化反应:(性质,制备,重点)
(1)反应原料:乙醇、乙酸、浓H2SO4、饱和Na2CO3溶液
(2)反应原理:
(3)反应装置:试管、烧杯、酒精灯
(1) 实验中药品的添加顺序 先乙醇再浓硫酸最后乙酸
(2) 浓硫酸的作用是 催化剂、吸水剂(使平衡右移) 。
(3) 碳酸钠溶液的作用 ①除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇 ②降低乙酸乙酯在水中的溶解度(中和乙酸;吸收乙醇;降低乙酸乙酯的溶解度)
(4) 反应后右侧试管中有何现象? 吸收试管中液体分层,上层为无色透明的有果香气味的液体
(5) 为什么导管口不能接触液面? 防止因直接受热不均倒吸
(6) 该反应为可逆反应,试依据化学平衡移动原理设计增大乙酸乙酯产率的方法 小心均匀加热,保持微沸,有利于产物的生成和蒸出,提高产率
(7) 试管:向上倾斜45°,增大受热面积
(8) 导管:较长,起到导气、冷凝作用
(9) 利用了乙酸乙酯易挥发的特性
油脂的皂化反应(必修2、P69)(性质,工业应用)
(1)乙醇的作用 酒精既能溶解NaOH,又能溶解油脂,使反应物溶为均匀的液体
(2)油脂已水解完全的现象是 不分层
(3)食盐的作用 使肥皂发生凝聚而从混合液中析出,并浮在表面
酚醛树脂的制取
原理:
①浓盐酸的作用 催化剂 ;②导管的作用 起空气冷凝管的作用——冷凝回流(反应物易挥发);③反应条件 浓HCl、沸水浴
④生成物的色、态 白色胶状物质 ⑤生成物应用 酒精 浸泡数分钟后再清洗。
反应类型 缩聚
(三)大分子有机物
1. 葡萄糖醛基的检验(必修2、P71)(同前醛基的检验,见乙醛部分)
注意:此处与新制Cu(OH)2反应条件为直接加热。
2、蔗糖水解及水解产物的检验(选修5、P93)(性质,检验,重点)
实验:这两支洁净的试管里各加入20%的蔗糖溶液1mL,并在其中一支试管里加入3滴稀硫酸(1:5)。把两支试管都放在水浴中加热5min。然后向已加入稀硫酸的试管中加入NaOH溶液,至溶液呈碱性。最后向两支试管里各加入2mL新制的银氨溶液,在水浴中加热3min~5min,观察现象。
(1) 现象与解释:蔗糖不发生银镜反应,说明蔗糖分子中不含 醛基 ,不显 还原 性。蔗糖在 稀硫酸 的催化作用下发生水解反应的产物具有 还原性 性。
(2) 稀硫酸的作用 催化剂
(3) 关键操作 用NaOH中和过量的H2SO4
3. 淀粉的水解及水解进程判断(选修5、P93,必修2、P72)(性质,检验,重点)
(1) 实验进程验证:(实验操作阅读必修2第72页)
①如何检验淀粉的存在?碘水
②如何检验淀粉部分水解?变蓝、砖红色沉淀
③如何检验淀粉已经完全水解?不变蓝、砖红色沉淀
(四)氨基酸与蛋白质
1、氨基酸的检验(选修5、P102)(检验,仅作参考)
茚三酮中加入氨基酸,水浴加热,呈 蓝 色
2、蛋白质的盐析与变性(选修5、P103)(性质,重点)
(1)盐析是 物理 变化,盐析不影响(影响/不影响)蛋白质的活性,因此可用盐析的方法来分离提纯蛋白质。常见加入的盐是钾钠铵盐的饱和溶液。
(2)变性是 化学 变化,变性是一个 不可逆 的过程,变性后的蛋白质 不能 在水中重新溶解,同时也失去 活性 。
蛋白质的颜色反应(检验)
(1)浓硝酸:条件 微热 ,颜色 黄色 (重点)
(2)双缩脲试剂:试剂的制备 同新制Cu(OH)2溶液 ,颜色 紫玫瑰色 (仅作参考)
蛋白质受物理或化学因素的影响,改变其分子内部结构和性质的作用。一般认为蛋白质的二级结构和三级结构有了改变或遭到破坏,都是变性的结果。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、乙醇、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。
结果:失去生理活性
颜色反应:硝酸与蛋白质反应,可以使蛋白质变黄。这称为蛋白质的颜色反应,常用来鉴别部分蛋白质,是蛋白质的特征反应之一。 蛋白质黄色反应 某些蛋白质跟浓硝酸作用呈黄色,有这种反应的蛋白质分子一般都存在苯环。
乙醇和重铬酸钾
仪器试剂:圆底烧瓶、试管、酒精灯、石棉网、重铬酸钾溶液、浓硫酸、无水乙醇
实验操作 :在小试管内加入1mL 0.5%重铬酸钾溶液和1滴浓硫酸,在带有塞子和导管的小蒸馏烧瓶内加入无水乙醇,加热后,观察实验现象。
实验现象:反应过程中溶液由橙黄色变成浅绿色。
应用:利用这个原理可制成检测司机是否饮酒的手持装置。
因为乙醇可被重铬酸钾氧化,反应过程中溶液由橙黄色变成浅绿色。刚饮过酒的人呼出的气体中含有酒精蒸汽,因此利用本实验的反应原理,可以制成检测司机是否饮酒的手持装置,检查是否违法酒后驾车。
1、如何用化学方法区别乙醇、乙醛、甲酸和乙酸四种物质的水溶液?
加入新制Cu(OH)2后的现象
蓝色沉淀不消失
蓝色沉淀不消失
蓝色沉淀消失变成蓝色溶液
蓝色沉淀消失变成蓝色溶液
混合溶液加热后现象
无红色沉淀
有红色沉淀
无红色沉淀
有红色沉淀
结论
乙醇
乙醛
乙酸
甲酸
2、某芳香族化合物的分子式为C8H8O4,已知1mol该化合物分别与Na、NaOH、NaHCO3反应,消耗三种物质的物质的量之比为3﹕2﹕1,而且该化合物苯环上不存在邻位基团,试写出该化合物的结构简式。
解析:由消耗1mol NaHCO3,可知该化合物一个分子中含有一个羧基:—COOH;由消耗2mol NaOH,可知该化合物一个分子中还含有一个酚羟基:—OH;由消耗3mol Na,可知该化合物一个分子中还含有一个醇羟基:—OH。所以其结构简式为:
三、有机物的分离、提纯
分离是通过适当的方法,把混合物中的几种物质分开(要还原成原来的形式),分别得到纯净的物质;提纯是通过适当的方法把混合物中的杂质除去,以得到纯净的物质(摒弃杂质)。常用的方法可以分成两类:
1、物理方法:根据不同物质的物理性质(例如沸点、密度、溶解性等)差异,采用蒸馏、分馏、萃取后分液、结晶、过滤、盐析等方法加以分离。
蒸馏、分馏法:对互溶液体有机混合物,利用各成分沸点相差较大的性质,用蒸馏或分馏法进行分离。如石油的分馏、煤焦油的分馏等。但一般沸点较接近的可以先将一种转化成沸点较高的物质,增大彼此之间的沸点差再进行蒸馏或分馏。如乙醇中少量的水可加入新制的生石灰将水转化为Ca(OH)2,再蒸馏可得无水乙醇。
萃取分液法:用加入萃取剂后分液的方法将液体有机物中的杂质除去或将有机物分离。如混在溴乙烷中的乙醇可加入水后分液除去。硝基苯和水的混合物可直接分液分离。
盐析法:利用在有机物中加入某些无机盐时溶解度降低而析出的性质加以分离的方法。如分离肥皂和甘油混合物可加入食盐后使肥皂析出后分离。提纯蛋白质时可加入浓的(NH4)2SO4溶液使蛋白质析出后分离。
2、化学方法:一般是加入或通过某种试剂(例NaOH、盐酸、Na2CO3、NaCl等)进行化学反应,使欲分离、提纯的混合物中的某一些组分被吸收,被洗涤,生成沉淀或气体,或生成与其它物质互不相溶的产物,再用物理方法进一步分离。
(1)洗气法:此法适用于除去气体有机物中的气体杂质。如除去乙烷中的乙烯,应将混合气体通入盛有稀溴水的洗气瓶,使乙烯生成1,2-二溴乙烷留在洗气瓶中除去。不能用通入酸性高锰酸钾溶液中洗气的方法,因为乙烯与酸性高锰酸钾溶液会发生反应生成CO2混入乙烷中。
除去乙烯中的SO2气体可将混合气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶洗气。
(2)转化法:将杂质转化为较高沸点或水溶性强的物质,而达到分离的目的。如除去乙酸乙酯中少量的乙酸,不可用加入乙醇和浓硫酸使之反应而转化为乙酸乙酯的方法,因为该反应可逆,无法将乙酸彻底除去。应加入饱和Na2CO3溶液使乙酸转化为乙酸钠溶液后用分液的方法除去。
溴苯中溶有的溴可加入NaOH溶液使溴转化为盐溶液再分液除去。
乙醇中少量的水可加入新制的生石灰将水转化为Ca(OH)2,再蒸馏可得无水乙醇。
混合物的提纯