资源描述
/*
大学有机化学实验(全12个有机实验完整版)
试验一 蒸馏和沸点的测定
一、 试验目的
1、 熟悉蒸馏法分离混合物方法
2、 掌握测定化合物沸点的方法
二、 试验原理
1、 微量法测定物质沸点原理。
2、 蒸馏原理。
三、 试验仪器及药品
圆底烧瓶、温度计、蒸馏头、冷凝器、尾接管、锥形瓶、电炉、加热套、量筒、烧杯、毛细管、橡皮圈、铁架台、沸石、氯仿、工业酒精
四.试验步骤
1、酒精的蒸馏
(1)加料 取一干燥圆底烧瓶加入约50ml的工业酒精,并提前加入几颗沸石。
(2)加热 加热前,先向冷却管中缓缓通入冷水,在打开电热套进行加热,慢慢增大火力使之沸腾,再调节火力,使温度恒定,收集馏分,量出乙醇的体积。
蒸馏装置图 微量法测沸点
2、微量法测沸点
在一小试管中加入8-10滴氯仿,将毛细管开口端朝下,将试管贴于温度计的水银球旁,用橡皮圈束紧并浸入水中,缓缓加热,当温度达到沸点时,毛细管口处连续出泡,此时停止加热,注意观察温度,至最后一个气泡欲从开口处冒出而退回内管时即为沸点。
五、试验数据处理
六、思考题
1、蒸馏时,放入沸石为什么能防止暴沸?若加热后才发觉未加沸石,应怎样处理?
沸石表面不平整,可以产生气化中心,使溶液气化,沸腾时产生的气体比较均匀不易发生暴沸,如果忘记加入沸石,应该先停止加热,没有气泡产生时再补加沸石。
2、向冷凝管通水是由下而上,反过来效果会怎样?把橡皮管套进冷凝管侧管时,怎样才能防止折断其侧管?
冷凝管通水是由下而上,反过来不行。因为这样冷凝管不能充满水,由此可能带来两个后果:其一,气体的冷凝效果不好。
其二,冷凝管的内管可能炸裂。橡皮管套进冷凝管侧管时,可以先用水润滑,防止侧管被折断。
3、用微量法测定沸点,把最后一个气泡刚欲缩回管内的瞬间温度作为该化合物的沸点,为什么? 沸点:液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度。
最后一个气泡将要缩回内管的瞬间,此时管内的压强和外界相等,所以此时的温度即为该化合物的沸点。
七、装置问题:
1) 选择合适容量的仪器:液体量应与仪器配套,瓶内液体的体积量应不少于瓶体积的1/3,不多于2/3。
2) 温度计的位置:温度计水银球上线应与蒸馏头侧管下线对齐。
3) 接受器:接收器两个,一个接收低馏分,另一个接收产品的馏分。可用锥形瓶或圆底烧瓶。蒸馏易燃液体时(如乙醚),应在接引管的支管处接一根橡皮管将尾气导至水槽或室外。
4) 安装仪器步骤:一般是从下→上、从左(头)→右(尾),先难后易逐个的装配,蒸馏装置严禁安装成封闭体系;拆仪器时则相反,从尾→头,从上→下。
5) 蒸馏可将沸点不同的液体分开,但各组分沸点至少相差30℃以上。
6) 液体的沸点高于140℃用空气冷凝管。
7) 进行简单蒸馏时,安装好装置以后,应先通冷凝水,再进行加热。
8) 毛细管口向下。
9) 微量法测定应注意:
第一, 加热不能过快,被测液体不宜太少,以防液体全部气化;
第二, 沸点内管里的空气要尽量赶干净。正式测定前,让沸点内管里有大量气泡冒出,以此带出空气;
第三, 观察要仔细及时。重复几次,要求几次的误差不超过1℃。
试验二 重结晶及过滤
一、试验目的
1、学习重结晶提纯固态有机物的原理和方法
2、学习抽滤和热过滤的操作
二、试验原理
利用混合物中各组分在某种溶液中的溶解度不同,或在同一溶液中不同温度时溶解度不同而使它们分离
三、试验仪器和药品
循环水真空泵、抽滤瓶、布氏漏斗、烧杯、电炉、石棉网、玻璃棒、滤纸、苯甲酸、活性炭、天平
四、 试验步骤
1、 称取3g乙酰苯胺,放入250ml烧杯中,加入80ml水,加热至沸腾,若还未溶解可适量加入热水,搅拌,加热至沸腾。
2、 稍冷后,加入适量(0.5-1g)活性炭于溶液中,煮沸5-10min,趁热抽滤。
3、 将滤液放入冰水中结晶,将所得结晶压平。再次抽滤,称量结晶质量m。
五、 试验数据
六、问答题
1、 用活性碳脱色为什么要待固体完全溶解后加入?为什么不能在溶液沸腾时加入?
(1) 只有固体样品完全溶解后才看得出溶液是否有颜色,以及颜色的深浅,从而决定是否需要加活性炭或应加多少活性炭;
(2) 固体样品未完全溶解,就加活性炭会使固体样品溶解不完全(活性炭会吸附部分溶剂),同时活性炭沾的被提纯物的量也增多;
(3) 由于黑色活性炭的加入,使溶液变黑,这样就无法观察固体样品是否完全溶解。
上述三个方面的原因均会导致纯产品回收率的降低。
使用活性炭时,不能向正在沸腾的溶液中加入活性炭,以免溶液暴沸而溅出。
2、 在布氏漏斗上用溶剂洗涤滤饼时应注意什么?
第一洗涤滤饼时不要使滤纸松动,
第二检查气密性,布氏漏斗的斜劈和抽滤瓶支管要远离,
第三滤纸大小要合适,太大会渗液,和漏斗之间不紧密,不易抽干。
3、 抽滤的优点:①过滤和洗涤速度快;②液体和固体分离比较完全;③滤出的固体容易干燥。
4、 使用布氏漏斗过滤时,如果滤纸大于漏斗瓷孔面时,有什么不好?
答:如果滤纸大于漏斗瓷孔面时,滤纸将会折边,那样滤液在抽滤时将会自滤纸边沿吸入瓶中,而造成晶体损失。所以不能大,只要盖住瓷孔即可。
5、 减压结束时,应该先通大气,再关泵,以防止倒吸。
6、 在试验中加入活性炭的目的是脱色和吸附作用。但不能加入太多,太多会吸附产品。亦不能沸腾的时候加入,以免溶液爆沸而从容器中冲出。用量为1%-3%.
试验三 苯甲酸的制备
一、实验目的
1、学习苯环支链上的氧化反应
2、掌握减压过滤和重结晶提纯的方法
二、实验原理
三、实验仪器和药品
天平、量筒、圆底烧瓶、冷凝管、电炉、布氏漏斗、抽滤瓶、甲苯、高锰酸钾、浓盐酸、沸石、活性炭
四、实验步骤
1、在烧瓶中放入2.7ml甲苯和100ml蒸馏水,瓶口装上冷凝管,加热知沸腾。经冷凝管上口分批加入8.5g高锰酸钾。黏附在冷凝管内壁的高锰酸钾用25ml水冲入烧瓶中,继续煮沸至甲苯层消失,回流液中不再出现油珠为止。
2、反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液和洗涤液,并放入冷水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸全部析出为止(若滤液呈紫色加入亚硫酸氢钠除去)。
3、将所得滤液用布氏漏斗过滤,所得晶体置于沸水中充分溶解(若有颜色加入活性炭除去),然后趁热过滤除去不溶杂质,滤液置于冰水浴中重结晶抽滤,压干后称重。
回流装置图
五、实验数据处理
六、思考题
1、反应完毕后,若滤液呈紫色。加入亚硫酸氢钠有何作用?
亚硫酸氢钠可以和高锰酸钾反应,消耗多余的高锰酸钾,生成二氧化锰,溶液紫色褪去,产生棕色沉淀。
2、简述重结晶的操作过程
选择溶剂→溶解固体→除去杂质→晶体析出→晶体的收集与洗涤→晶体的干燥
①. 将待重结晶的物质溶解在合适的溶剂中,制成过饱和溶液。
②. 若待重结晶物质含有色杂质,可加活性碳煮沸脱色。
③. 趁热过滤以除去不溶物质及活性碳。
④. 冷却滤液,使晶体从过饱和溶液中析出,而可溶性杂质仍保留在溶液里。
⑤. 减压过滤,把晶体从母液中分离出来,洗涤晶体以除去吸附在晶体表面上的母液。
3、在制备苯甲酸过程中,加料高锰酸钾时,如何避免瓶口附着?实验完毕后,粘附在瓶壁上的黑色固体物是什么?如何除去?
答:可借助粗颈漏斗或将称量纸叠成喇叭状将研细的固体物体加入瓶中。粘附在壁上的黑色固体物为二氧化锰,简单的除去方法为:加入稀的亚硫酸钠溶液,轻轻震荡可除去二氧化锰,其原理为氧化还原机理。
七、注意:
1、一定要等反应液沸腾后(高锰酸钾只溶于水不溶于有机溶剂),高锰酸钾分批加入,避免反应激烈从回流管上端喷出。
2、在苯甲酸的制备中,抽滤得到的滤液呈紫色是由于里面还有高锰酸钾,可加入亚硫酸氢钠将其除去。
试验四 1-溴丁烷的制备
一、 试验目的
1、 学习由醇制备溴代烷原理和方法。
2、 学习冷凝回流装置和分液漏斗的使用方法。
二、 试验原理
主要反应:
D
副反应
三、 试验仪器和药品
正丁醇、溴化钠(无水)、浓硫酸、10%碳酸钠溶液、无水氯化钙、沸石、铁架台、冷凝管、烧瓶、升降台、磁力加热搅拌器、加热套、乳胶套、万能夹、十字夹、抽滤瓶、锥形瓶、尾接管、具塞玻管、橡皮塞、量筒、天平、分液漏斗、药勺、称量纸
四、 试验步骤
1、 在50ml圆底烧瓶内加8.3g研细的溴化钠,6.2ml正丁醇和1-2粒沸石,装上回流冷凝管。
2、 在锥形瓶中加10ml水,将瓶放入冷水浴中冷却边摇边加入10ml浓硫酸,将稀释后的硫酸分4次从冷凝管上口加至圆底烧瓶中,加入后充分搅拌,使反应物混合均匀。
3、 在冷凝管上口用导气管连一气体吸收装置,用小火加热反应混合物至沸腾并保持回流30min,反应完成后,冷却5min。卸下回流冷凝管,待冷却后,补加1-2粒沸石,装上蒸馏头和冷凝管进行蒸馏,仔细观察流出液至无油滴蒸出为止。
4、 将馏出液倒入分液漏斗中,下层油层放入一干燥的锥形瓶中,加入10ml浓硫酸(分三次加入),每次加入都要摇匀混合物,若锥形瓶发热可用冷水浴冷却,将混合物慢慢加入分液漏斗中,静置分层,放出下层浓硫酸,油层一次用10ml蒸馏水、5ml10%碳酸钠、10ml蒸馏水洗涤。
5、 将下层的粗1-溴丁烷放入锥形瓶中,加入1-2g块状无水氯化钙,间歇振荡锥形瓶,直到液体澄清为止,量出最终获得的1-溴丁烷的体积。
回流装置 蒸馏装置图
五、 数据处理
六、 问答题
1、 本试验有哪些副反应?如何减少副反应?
如何减少:①反应物混合均匀;②回流时小火加热,保持微沸状态。
副反应:
2、 试说明各洗涤步骤的作用?(含有那些杂质,如何除去?)
略。
试验五 正丁醚的制备
一、 试验目的
1、 掌握脱水制醚的反应原理和试验方法
2、 学习使用分水器的试验操作
二、 试验原理
反应式:
副反应:
三、 试验仪器与药品
电热套、铁架台、十字夹、万能夹、分水器、温度计及接头、冷凝器、玻塞、蒸馏头、尾接管、三口连接管、锥形瓶、量筒、分液漏斗、沸石、烧瓶、正丁醇、浓硫酸、无水氯化钙、50%硫酸溶液
四、 试验步骤
1、在100mL三颈烧瓶中,加入12.5g(15.5mL)正丁醇和约4g(2.2mL)浓硫酸,摇动使混合均匀,并加入几粒沸石。
2、在三颈瓶的一瓶口装上温度计,另一瓶口装上分水器,分水器上端接回流冷凝管。
3、在分水器中放置2mL水,然后将烧瓶在石棉网上用小火加热,回流。
4、继续加热到瓶内温度升高到134~135C(约需20min)。待分水器已全部被水充满时,表示反应已基本完成。
5、冷却反应物,将它连同分水器里的水一起倒入内盛25mL水的分液漏斗中,充分振摇,静止,分出产物粗制正丁醚。
6、用两份8mL50%硫酸洗涤两次,再用10mL水洗涤一次,然后用无水氯化钙干燥。
7、干燥后的产物倒入蒸馏烧瓶中,蒸馏收集139~142C馏分。
纯正丁醚为无色液体,b.p.为142C,d420 0.769,n20D 1.3992。
实验装置图
五、数据处理
六、问答题
1、写出试验中各洗涤步骤各层的成分。
略。
2、反应结束后为什么要将混合物倒入25ml水中?其后各步洗涤的目的是什么?
略。
3、 正丁醚的制备过程中为什么要使用分水器?它有什么作用?
答:本实验主反应为可逆反应,且产物当中有水,因此需把生成的水从反应体系中分离出来,使平衡往正方向移动,从而提高产率,分水器的作用就是可以把反应生成的水分离出来。
试验六 环己酮的制备
一、 试验目的
1、 学习次氯酸氧化法制备环己酮的原理和方法
2、 进一步了解酮和醇的区别和联系
二、 试验原理
三、 试验仪器和药品
滴液漏斗、温度计、烧瓶、三口连接管、水浴锅、量筒、电炉、石棉网、冷凝管、尾接管、锥形瓶、环己醇、冰醋酸、次氯酸钠、碘化钾、碘化钾淀粉试纸、分液漏斗、磁力加热搅拌器、饱和亚硫酸氢钠溶液、氯化铝、沸石、无水碳酸钠、无水硫酸镁、食盐
四、 试验步骤
1、 烧瓶中依次加入5.2ml环己醇和25ml冰醋酸,开动磁力加热搅拌器。在冰水浴冷却下,将20ml次氯酸钠溶液经滴液漏斗逐滴加入,使瓶内温度保持30-35度,加完后搅拌15min。用碘化钾试纸检验反应混合物是否为蓝色,否则应再次补加5ml次氯酸钠。
2、 在室温下继续搅拌30min,然后加入饱和亚硫酸氢钠溶液至反应液对碘化钾试纸不再显色为止。
3、 在反应混合物中加入30ml水,3g三氯化铝和几粒沸石,加热蒸馏,至流出液无油滴为止。
4、 在搅拌情况下向馏出液加入无水碳酸钠至中性,然后再加入精制食盐使之饱和,将此液体倒入分液漏斗,分出有机层,再用无水硫酸镁干燥,蒸馏并收集150-155度的馏分。
五、 数据处理
六、 思考题
1、 试验中使用精制试验有何作用?
2、 第一次蒸馏所得到馏分的成分是什么?
试验七 乙酸乙酯的制备
一、 试验目的
1、 了解从有机酸合成酯的一般原理及方法。
2、 掌握蒸馏、分液漏斗的使用等操作。
二、 试验原理
三、 仪器和药品
圆底烧瓶、冷凝管、蒸馏头、尾接管、分液漏斗、加热套、铁架台、沸石、无水乙醇、冰醋酸、浓硫酸、饱和碳酸钠、饱和食盐水、饱和氯化钙、无水硫酸镁、pH试纸
回流装置 蒸馏装置
四、 试验步骤
1、 在50ml圆底烧瓶中加入9.5ml无水乙醇和6ml冰醋酸,再小心加入2.5ml浓硫酸,混匀后,加入沸石,然后装上冷凝管。
2、 小心加热反应瓶,并保持回流1/2h,待瓶中反应物冷却后,将回流装置改成蒸馏装置,接受瓶用冷水冷却。加热蒸出乙酸乙酯,直到馏出液体积约为反应物总体积的1/2为止。
3、 在馏出液中缓慢加入饱和碳酸钠溶液,并不断振荡,直到不再产生气体为止(用pH试纸不呈酸性),然后将混合液转入分液漏斗,分去下层水溶液。
4、 将所得的有机层倒入小烧杯中,用适量无水硫酸镁干燥,将干燥后的溶液进行蒸馏,收集73-78度的馏分。
五、 注意事项
(1)加硫酸时要缓慢加入,边加边震荡。
(2)洗涤时注意放气,有机层用饱和NaCl洗涤后,尽量将水相分干净。
(3)用CaCl2溶液洗之前,一定要先用饱和NaCl溶液洗,否则会产生沉淀,给分液带来困难。
六、 试验结果和数据分析
七、 思考题
1、 蒸出的粗乙酸乙酯中主要有那些杂质?如何除去?
2、 能否用氢氧化钠代替浓碳酸钠来洗涤?为什么?
实验八 硝基苯的制备
一、实验目的
1、学习苯环上亲电取代反应的原理
2、学习掌握冷凝回流及水浴加热
二、实验原理
三、实验仪器和药品
电炉、水浴锅、圆底烧瓶、冷凝管、温度计、铁架台、锥形瓶、分液漏斗、量筒、苯、硝酸、浓硫酸、饱和食盐水、无水氯化钙、pH试纸、沸石
四、实验步骤
1、在锥形瓶中加入3.6ml的浓硝酸,另取5ml浓硫酸,分多次加入锥形瓶中,边加边摇匀。
2、将4.5ml苯和上述所配制的混酸一并加入烧瓶中,充分震荡,混合均匀并开始加热,控制水浴温度在60摄氏度左右,保持回流30min。
3、将产物倒入分液漏斗中分液,然后放入锥形瓶中,用等体积水洗涤至不显酸性,最后用水洗至中性,将有机层放入干燥锥形瓶中,用无水氯化钙干燥后量取产物体积。
注意:第一次用等体积水洗涤时,有机层在上层,第二次用水洗涤时有机层在下层。
五、注意事项
1.配制硝酸和硫酸的混酸溶液时,在硝酸中分次的加入硫酸,边加边震荡,使其混合均匀。
2.硝基化合物对人体有较大的毒性,吸入多量蒸汽或被皮肤接触吸收,均会引起中毒!所以处理硝基苯或其它硝基化合物时,必须谨慎小心,如不慎触及皮肤,应立即用少量乙醇擦洗,再用肥皂及温水洗涤。
3.硝化反应系一放热反应,温度若超过60℃时,有较多的二硝基苯生成,若温度超过80℃,则生成副产物苯磺酸,且也有部分硝酸和苯挥发逸去。
4. 洗涤硝基苯时,特别是用碳酸钠溶液洗涤时,不可过分用力摇荡,否则使产品乳化而难以分层。若遇此情况,加数滴酒精,静置片刻,即可分层。
六、实验数据处理
七、思考题
1、浓硫酸在试验中的作用是什么?
2、反应过程中如温度过高有何影响?
实验九 乙酰水杨酸的制备
一、实验目的
1、学习利用酚类的酰化反应制备乙酰水杨酸(acetyl salicylic acid)的原理和制备方法。
2、掌握重结晶、减压过滤、洗涤、干燥、熔点测定等基本实验操作。
二、实验原理
乙酰水杨酸即阿司匹林,可通过水杨酸与乙酸酐反应制得。
三、实验仪器和药品
圆底烧瓶、水浴锅、抽滤瓶、循环水真空泵、锥形瓶、玻棒、烧瓶、量筒、胶头滴管、天平、磁力加热搅拌器、温度计、滤纸、水杨酸、乙酸酐、浓硫酸、碎冰、饱和碳酸钠溶液、浓盐酸
四、实验步骤
1、在125ml的锥形瓶中加入2g水杨酸、5ml乙酸酐、5滴浓硫酸,小心旋转锥形瓶使水杨酸全部溶解后,在水浴中加热5-10min,控制水浴温度在85-90℃。取出锥形瓶,边摇边滴加1mL冷水,然后快速加入50mL冷水,立即进入冰浴冷却。若无晶体或出现油状物,可用玻棒摩擦内壁(注意必须在冰水浴中进行)。待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤,用少量冰水分二次洗涤锥形瓶后,再洗涤晶体,抽干。
2、将粗产品转移到150ml烧杯中,在搅拌下慢慢加入25mL饱和碳酸钠溶液,加完后继续搅拌几分钟,直到无二氧化碳气体产生为止。抽滤,副产物聚合物被滤出,用5-10ml水冲洗漏斗,合并滤液,倒入预先盛有4-5ml浓盐酸和10ml水配成溶液的烧杯中,搅拌均匀,即有乙酰水杨酸沉淀析出。用冰水冷却,使沉淀完全。减压过滤,用冷水洗涤2次,抽干水分。将晶体置于表面皿上,蒸汽浴干燥,得乙酰水杨酸产品。称重。
五、实验数据处理
六、思考题
1、本实验为什么不能在回流下长时间反应?
2、反应后加水的目的是什么?
3、第一步的结晶的粗产品中可能含有哪些杂质?
实验十 乙酰苯胺的制备
一、实验目的
1、掌握苯胺乙酰化的原理
2、熟悉固体有机物提纯的方法―――重结晶
二、实验原理
三、实验仪器和药品
圆底烧瓶、分馏柱、温度计、加热套、锥形瓶、抽滤瓶、布氏漏斗、铁架台、冷凝管、尾接管、真空泵、苯胺、冰醋酸、锌粉、沸石
分馏装置图
四、实验步骤
1、在圆底烧瓶中加入10ml新蒸馏锅的苯胺、15ml冰醋酸和少许锌粉(约0.2g)和几粒沸石,并连接好装置。
2、用小火加热回流,保持温度在105摄氏度约1小时,当温度下降时表明反应已完成,边搅拌边趁热过滤,然后将反应物倒入盛有250ml冷水的烧杯中。
3、冷却后抽滤,用冷水洗涤粗产品,将粗产品移至400ml烧杯中,加入300ml水并加热使其充分溶解,稍冷,待乙酰苯胺晶体析出,抽滤后压干并称重。
五、实验数据处理
六、思考题
1、反应为什么要控制蒸馏头支管口温度在105摄氏度?
2、加入锌粉的作用?
3、本实验提高产率的措施有哪些?
实验十一 己二酸的制备
一、实验目的
1、学习使用环己醇制备己二酸的原理和方法
2、学习抽滤操作分离固液物质的方法
二、实验原理
三、实验仪器和药品
烧瓶、三口连接管、水浴锅、温度计、电炉、抽滤瓶、布氏漏斗、恒压滴液漏斗、环己醇、浓硝酸、冰块、滤纸、玻棒
装置图
四、实验步骤
1、在烧瓶中加入10ml水、10ml浓硝酸,混合均匀,并在水浴中加热至80摄氏度。在恒压滴液漏斗中加入4.2ml环己醇。控制滴速,使烧瓶中混合物温度控制在85-90摄氏度之间(必要时想水浴中添加冷水)。当醇全部加入而且溶液温度降至80摄氏度以下时,将混合物在85-90摄氏度下加热约15min,使其充分反应。
2、将反应物放入冰水浴中冷却,析出的晶体经布氏漏斗抽滤得到,用3ml水洗涤滤饼,并将所得晶体尽量压干并称重。
五、实验数据处理
六、注意事项
1.环己醇和硝酸切不可用同一量筒量取。
2.实验产生的二氧化氮气体有毒,所以装置要求严密不漏气,并要作好尾气吸收。
3.反应完毕后,要趁热倒出反应液,若任其冷却至室温的话,己二酸就结晶析出,不容易倒出,造成产品的损失。
4.控制环己醇的滴加速度是制备己二酸实验的关键
5.制备羧酸采取的都是比较强烈的氧化条件,一般都是放热反应,应严格控制反应温度,否则不但倒影响产率,有时还会发生爆炸事故 ;
七、思考题
1、为什么必须严格控制氧化反应的温度?
2、如果烧瓶中温度超过90摄氏度,应如何处理?
实验十二 环己烯的制备
一、实验目的
1、学习以浓磷酸催化环己醇脱水制取环己烯的原理和方法;
2、初步掌握分馏操作
二、实验原理
主反应:
副反应:
三、实验试剂
环己醇 磷酸 食盐 无水氯化钙 五、实验装置
四、实验步骤
1、在50毫升干燥圆底烧瓶中,放入10ml环己醇、5ml浓磷酸和几粒沸石,充分振荡使混合均匀,安装简单分馏装置,用小锥形瓶作为接收器,置于冰水浴中。
2、小火慢慢加热,控制加热速度使分馏柱上端的温度不要超过85℃ ,馏出液为带水的混合物。当烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾时,即可停止蒸馏。全部蒸 馏时间约需1h。
3、将蒸馏液倒入分液漏斗中分液取上层有机层,再向有机层中加入等体积的饱和食盐水,振摇后静置分层,取上层有机层。将有机层倒入干燥的锥形瓶中,加入少量无水氯化钙干燥。
六、操作重点及注意事项
1.环己醇在常温下是粘稠状液体,若用量筒量取应注意转移中的损 失。所以,取样时,最好先取环己醇,后取磷酸。
2.环己醇与磷酸应充分混合,否则在加热过程中可能会局部碳化,使溶液变黑。
3.加热温度不宜过高,速度不 宜过快,以减少未反应的环己醇蒸出。文献要求柱顶控制在73℃左右,但反应速度太慢。本实验为了加快蒸出的速度,可控制在85℃以下。
七、数据处理
理论值(ml)
实验值(ml)
产率(%)
八、问题讨论
脱水剂选择磷酸比硫酸有什么优点?
附录:
仪器的洗涤认领、安全教育
一、教学目的、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.有机化学实验室规则
为了保证有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。
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。
(1)实验室安全守则。
(2)实验室事故的预防。
①火灾的预防。
②爆炸的预防。
③中毒的预防。
④触电的预防。
(3)事故的处理和急救。
①火灾的处理。
②玻璃割伤。
③烫伤。
④药品灼伤。
⑤中毒。
(4)急救用具。
3.有机化学实验室常用的仪器和装置
(1)有机化学实验室常用普通玻璃仪器。
(2)有机化学实验室常用标准接口玻璃仪器。
(3)有机化学实验室常用装置。
(4)仪器的装备。
4.常用玻璃器皿的洗涤和保养
(1)玻璃器皿的洗涤。
(2)玻璃仪器的干燥。
(3)常用仪器的保养。
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,必须认真地本学习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。
(1)预习。
(2)无预习报告,不得进入实验室。
(3)实验记录。
(4)实验报告基本要求。
6.有机化学实验文献
(1)工具书。
(2)参考书。
(3)期刊杂志。
(4)化学文献。
三、有机化学实验须知
1.学生要提前5 min 进入实验室,实验时必须穿白大褂。
2.实验前必须写好预习报告,预习报告不合格不允许做实验。做实验时只能看预习报告,不能看实验教材。
3.实验时必须听从实验教师的指导,不听从指导者,教师有权停止其实验,本次实验按不及格论。
4.学生不能自己擅自决定重做实验,否则本次实验按不及格论。
5.实验中不得有任何作弊行为,否则本课程按不及格论。
6.在设计性实验阶段,将开放实验室。
四、怎样写预习报告
在实验前,应认真预习,并写出预习报告,其内容如下:
(一)、实验目的
写实验目的通常包括以下三个方面:
1.了解本实验的基本原理;
2.掌握哪些基本操作;
3.进一步熟悉和巩固的已学过的某些操作。
【例】溴乙烷的制备实验目的:
1.了解以醇为原料制备饱和一卤代烃的基本原理和方法。
2.掌握低沸点化合物蒸馏的基本操作。
3.进一步熟悉和巩固洗涤和常压蒸馏操作。
(二)、反应原理及反应方程式
本项内容在写法上应包括以下两部分内容:
1.文字叙述 —— 要求简单明了、准确无误、切中要害。
2.主、副反应的反应方程式。
【例】溴乙烷的制备
用乙醇和溴化钠–硫酸为原料来制备溴乙烷是一个典型的双分子亲核取代反应 SN2反应,因溴乙烷的沸点很低,在反应时可不断从反应体系中蒸出,使反应向生成物方向移动。
主反应:
副反应:
(三)、实验所需仪器的规格和药品用量
按实验中的要求列出即可。
(四)、原料及主、副产物的物理常数
物理常数包括:化合物的性状、分子量、熔点、沸点、相对密度、折光率、溶解度等。
查物理常数的目的不仅是学会物理常数手册的查阅方法,更重要的是因为知道物理常数在某种程度上可以指导实验操作。
例如:相对密度——通常可以告诉我们在洗涤操作中哪个组分在上层,哪个组分在下层。
溶解度——可以帮助我们正确地选择溶剂。
(五)、实验装置图
画实验装置图的目的是:进一步了解本实验所需仪器的名称、各部件之间的连接次序——即在纸面上进行一次仪器安装。
画实验装置图的基本要求是——横平竖直、比例适当。
【例】溴乙烷的制备
(六)、实验操作示意流程
实验操作示意流程是实验操作的指南。
实验操作示意流程通常用框图形式来表示,其基本要求是:简单明了、操作次序准确、突出操作要点。
(七)、产率计算
在实验前,应根据主反应的反应方程式计算出理论产量。计算方法是以相对用量最少的原料为基准,按其全部转化为产物来计算。
例如:用12.2g苯甲酸、35ml乙醇和4ml浓硫酸一起回流,得到12g苯甲酸乙酯,试计算其产率。
按加料量可知乙醇是过量的,故应以苯甲酸为基准计算。
五、怎样做实验记录
实验时认真操作,仔细观察,积极思考,边实验边记录是科研工作者的基本素质之一。学生在实验课中就应养成这一良好的习惯,切忌事后凭记忆或纸片上的零星记载来补做实验记录。
在实验记录中应包括以下内容:
1.每一步操作所观察到的现象,如:是否放热、颜色变化、有无气体产生、分层与否、温度、时间等。尤其是与预期相反或教材、文献资料所述不一致的现象更应如实记载。
2.实验中测得的各种数据,如:沸程、熔点、比重、折光率、称量数据(重量或体积)等。
3.产品的色泽、晶形等。
4.实验操作中的失误,如:抽滤中的失误、粗产品或产品的意外损失等。
实验记录要求实事求是,文字简明扼要,字迹整洁。实验结束后交教师审阅签字。
【例】以C2H5Br合成为例:
时间
步骤
现象
备注
08:15
08:30
08:40
08:45
09:00
09:15
09:55
10:05
10:10
10:15
10:25
10:30
10:40
10:50
11:10
按图安装反应装置
于100ml烧瓶中装水9ml,加入浓硫酸19ml,振荡,水浴冷却
加入95%乙醇10ml
搅拌下加入溴化钠13g,并同时加入沸石
开始小火加热
加大火焰
停止加热
用分液漏斗,分出油层
油层+浓硫酸(4ml),冰水冷却,振荡,静置
分出下层硫酸
按图安装蒸馏装置
水浴加热,蒸馏油层
蒸馏结束
放热
溴化钠未全溶
第一滴流出液进入接收器,淡黄色油状物沉入水底
溴化钠全溶,馏出液呈乳白色
馏出液无液滴,烧瓶中残留物冷却后成白色晶体
油层呈乳白色
油层变透明(上)
第一滴流出液进入烧瓶中
产物为无色透明液体
接收器中盛水20ml,冰水冷却
白色晶体为硫酸氢钠
油层8ml
接受瓶重45g
接受瓶+产物为55g
产物一溴丁烷10g
六、怎样讨论实验结果
实验结果讨论主要是针对产品的产量、质量进行讨论,找出实验成功或失败的原因。
【例】溴乙烷的制备
本次实验产品的产量(产率72.8%)、质量(无色透明液体)基本合格。
最初得到的几滴粗产品略带黄色,可能是因为加热太快溴化氢被硫酸氧化而分解产生溴所致。经调节加热速度后,粗产品呈乳白色。
浓硫酸洗涤时发热,说明粗产物中尚含有未反应的乙醇、副产物乙醚和水。副产物乙醚可能是由于加热过猛产生的;而水则可能是从水中分离粗产品时带入的。
由于溴乙烷的沸点较低,因此在用硫酸洗涤时会因放热而损失部分产品。
七、有机化学实验的常用仪器
① 直形冷凝管 ②空气冷凝管 ③球形冷凝管 ④ 蛇形冷凝管 ⑤ 分液漏斗⑥ 恒压滴液漏斗
展开阅读全文
相关搜索