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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划羧酸的性质实验报告西安文理学院化学工程学院实验报告实验编号：XX年4月23日化学类专业13级1班实验名称:羧酸及其衍生物的性质姓名：秦阳成绩：同组人:指导老师：实验目的：1.验证羧酸及其衍生物的性质；2了解肥皂的制备原理及其性质。实验步骤1羧酸的性质(1)酸性的试验将甲酸、乙酸各5滴及草酸02g分别溶于2mL水中。然后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画线，比较各线条的颜色和深浅程度。现象：刚果红试纸变蓝，且颜色深浅顺序为：草酸甲酸乙酸解释：酸性强弱：草酸甲酸乙酸刚
2、果红适用于作酸性物质的指示剂，变色范围pH为35。(强酸)蓝色蓝黑色(弱酸)(碱)红刚果红与弱酸作用显蓝黑色与强酸作用显稳定的蓝色，遇碱则又变红。(2)成盐反应取02g苯甲酸晶体放入盛有1mL水的试管中，加入10的氢氧化钠溶液数滴，振荡并观察现象。接着再加数滴10的盐酸，振荡并观察所发生的变化。现象：苯甲酸晶体由不溶到溶解再到析出苯甲酸是白色结晶，微溶于水，易升华，能随水蒸气一起蒸出，其钠盐是温和的防腐剂。(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12mL石灰水的试管中(导管要插入石灰水中!)。加热试样，当有连续气泡发生时观察
3、现象。现象：甲酸无现象，冰醋酸使石灰水变浑浊，草酸使石灰水产生絮状沉淀解释：不同的羧酸失去羧基的难易并不相同，除甲酸外，乙酸的同系物直接加热都不容易脱去羧基(失去CO2)，但在特殊条件下也可以发生脱羧反应，一元羧酸的-碳原子上有强拉电子基团时，使得羧酸变得不稳定，当加热到100200时，容易发生脱羧反应。一般情况下二元羧酸可以发生羧基所具有的一切反应，但某些反应取决于两个羧基间的距离。各种二元羧酸受热后，由于两个羧基的位置不同，有时发生失水反应，有时发生脱羧反应。如，草酸和丙二酸受热后很容易脱羧。这是由于羧基是拉电子的基团，使羧基的脱羧反应容易进行。(4)氧化作用在3支试管中分别放置mL甲酸、
4、乙酸以及由g草酸和1mL水所配成的溶液，然后分别加入1mL稀(1:5)硫酸和23mL的高锰酸钾溶液，加热至沸，观察现象，比较反应速率。因为甲酸分子中有醛基，故有还原性。甲酸能发生银镜反应，也能使高锰酸钾溶液褪色，这些反应常用于甲酸的定性鉴定。现象：甲酸未使高锰酸钾溶液褪色，乙酸、草酸使高锰酸钾溶液褪色解释：甲酸与浓硫酸等脱水剂共热分解生成一氧化碳和水。这是实验室中制备一氧化碳的方法。草酸很容易被氧化成二氧化碳和水。在定量分析中常用草酸来滴定高锰酸钾。草酸可以与许多金属生成络离子，例如，草酸钾和草酸铁生成如下的络离子。这种络合物是溶于水的，因此草酸可用来除去铁锈或蓝墨水的痕迹。(5)成酯反应在一
5、干燥的试管中加入1mL无水乙醇和1mL冰醋酸，再加入mL浓硫酸，振荡均匀后浸在6070的热水浴中约10min。然后将试管浸入冷水中冷却，最后向试管内再加入5mL水。这时试管中有酯层析出并浮于液面上，注意所生成的酯的气味。解释：羧酸与醇作用生成酯，称为酯化反应(esterification)，酯化反应进行得很慢，需要酸催化。这个反应是可逆的。2酰氯和酸酐的性质(1)水解作用在试管中加入2mL蒸馏水，再加入数滴乙酰氯，观察现象。反应结束后在溶液中滴加数滴2的硝酸银溶液，观察现象。(2)醇解作用在一干燥的小试管中放入1mL无水乙醇，慢慢滴加1mL乙酰氯，同时用冷水冷却试管并不断振荡。反应结束后先加入
6、1mL水，然后小心地用20的碳酸钠溶液中和反应液使之呈中性，即有一酯层浮于液面上。如果没有酯层浮起，可在溶液中加入粉状的氯化钠至使溶液饱和为止，观察现象并闻其气味。(3)氨解作用在一干燥的小试管中放入新蒸馏过的淡黄色苯胺5滴，然后慢慢滴加乙酰氯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做上述三个实验，注意反应较乙酰氯难进行，需要在热水浴加热的情况下，较长时间才能完成上述反应。现象及解释：酰卤中以酰氯最重要，应用也最广泛。甲酰氯很不稳定，在一190时才能稳定存在。因为在制备它时总得到一氧化碳和氯化氢，所以有时用一氧化碳和氯化氢代替甲酰氯进行反应。例如：其他酰
7、氯为无色液体或低熔点固体，具有强烈的刺激性，低级酰氯遇水激烈水解。乙酰氯曝露在空气中水解放出氯化氢。酰氯的沸点较相应的羧酸低，这是因为酰氯分子中没有羟基，不能形成氢键的缘故。低级酸酐为无色液体，具有不愉快的气味；高级酸酐为固体，没有气味，其沸点常较相应的酸高。酰卤和酸酐的化学性质十分活泼，主要是由于酰基上碳原子的正电性加强，有利于水、氨、醇等亲核试剂进攻。以酰氯为例，其反应历程如下：水解醇解氨解酰卤和酸酐与水、醇、氨反应，结果在这些化合物分子中引入酰基，故酰卤和酸酐是很好的酰基化试剂。作为酰基化试剂，酸酐比相应的酰卤要缓和一些。3酰胺的水解作用(1)碱性水解取01g乙酰胺和1mL20的氢氧化钠
8、溶液一起放人一小试管中，混合均匀并用小火加热至沸。用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验所产生的气体的性质。(2)酸性水解取01g乙酰胺和2mL10的硫酸一起放入一小试管中，混合均匀，沸水浴加热沸腾2min，注意有醋酸味产生。放冷并加入20的氢氧化钠溶液至反应液呈碱性，再次加热。用湿润的红色石蕊试纸检验所产生气体的性质。原理：酰胺与酯一样在酸碱催化下水解，生成羧酸。由于键电子沿O-C-N键离域，羰基的亲电性明显地减弱，所以酰胺的羰基被亲核试剂进攻较酯要难。氨基是一个较难离去的基团，水本身是个惰性试剂，许多酰胺能在水溶液中结晶出来，因此，水解需-要酸、碱催化和比较长时间的加热回流。碱提供了强有力的亲核
9、试剂OH；而酸使羰基离子化从而帮助水的进攻和氨基的离去。酰胺的水解条件比其他羧酸衍生物的要求高，有空间位阻的酰胺比较难水解。4油脂的性质(1)油脂的不饱和性取02g熟猪油和数滴近于无色的植物油分别放入两支小试管中，并分别加入12mL四氯化碳，振荡使溶。然后分别滴加3的溴的四氯化碳溶液。随加随振荡，观察所发生的变化。原理：不饱和脂肪酸甘油酯的碳碳双键也可以和碘发生加成反应。100g油脂所能吸收的碘的质量(单位g)称为碘值(又称碘价)。碘值是油脂性质的重要常数，碘值大，表示油脂的不饱和程度高，干结成膜也较快。(2)油脂的皂化取3g油脂3、3mL95的乙醇和3mL3040的氢氧化钠溶液放入一大试管内
10、，摇匀后在沸水中加热煮沸。待试管中的反应物成一相后，继续加热10min左右，并时时加以振荡。皂化完全后，将制得的粘稠液体倒入盛有1520mL温热的饱和食盐水的小烧杯中，不断搅拌，肥皂逐渐凝固析出，用玻璃棒将制得的肥皂取出，作下面的试验：脂肪酸的析出：取05g新制的肥皂放入一试管中，加入4mL蒸馏水，加热使肥皂溶解。再加入2mL(1：5)稀硫酸，然后在沸水浴中加热，观察所发生的现象(液面上浮起的一层油状液体为何物?)钙离子与肥皂的作用：在试管中加入2mL制得的肥皂溶液(每02g新制的肥皂加20mL蒸馏水而成)，然后加入23滴10的氯化钙溶液，振荡并观察所发生的变化。肥皂的乳化作用：取2支试管各加
11、入12滴液体油脂。在1支试管中加入2mL水，在另1支试管中加入2mL制得的肥皂溶液。同时用力振荡两支试管，比较现象。原理：肥皂的制造:制造肥皂的主要原料是油脂，一般以硬化油为主，油脂和碱(NaOH或KOH)溶液发生反应，生成甘油及高级脂肪酸的钠(或钾)盐，称为皂化(saponification)。通常用下式表示：皂化过程中，一般使用浓度为30%的NaOH水溶液，其用量可根据油脂的皂化值来计算得到。皂化反应是在皂化锅内进行，当皂化趋于完成时加入食盐进行盐析，使肥皂与甘油分离。实验九羧酸和取代羧酸的性质一、实验目的1.验证羧酸和取代羧酸的主要化学性质。2.掌握羧酸及取代羧酸的鉴别方法。二、实验原理
12、羧酸均有酸性，与碱作用生成羧酸盐。羧酸的酸性比盐酸和硫酸弱，但比碳酸强，因此可与碳酸钠或碳酸氢钠成盐而溶解。饱和一元羧酸中甲酸的酸性最强，二元羧酸中草酸的酸性最强。羧酸和醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应，生成有香味的酯。在适当的条件下羧酸可发生脱羧反应。甲酸分子中含有醛基，具有还原性，可被高锰酸钾或托伦试剂氧化。由于两个相邻羧基的相互影响，草酸易发生脱羧反应和被高锰酸钾氧化。乙酰乙酸乙酯是由酮式和烯醇式两种互变异构体共同组成的混合物，因此它既有酮的性质，如能与2,4-二硝基苯肼反应生成橙色的2,4-二硝基苯腙沉淀，又有烯醇的性质，如能使溴水褪色，与三氯化铁溶液作用发生显色反应等。三、仪器和药品试
13、管、烧杯、酒精灯、试管夹、带软木塞的导管等。冰醋酸、草酸、苯甲酸、乙醇、异戊醇、乙酰乙酸乙酯、水杨酸、乙酰水杨酸、乳酸、酒石酸、2mol?L-1一氯乙酸、2mol?L-1三氯乙酸、2,4-二硝基苯肼、10%甲酸、10%乙酸、10%草酸、10%苯酚、托伦试剂、5%氢氧化钠溶液、5%盐酸、%高锰酸钾溶液、?L-1三氯化铁溶液、5%碳酸钠溶液、浓硫酸、溴水、饱和石灰水、甲基紫指示剂、pH试纸。四、实验步骤1.羧酸的酸性(1)用干净的玻棒分别蘸取10%乙酸、10%甲酸、10%草酸、10%苯酚于pH试纸上，观察和记录其pH并解释之。(2)在2支试管中分别加入苯甲酸、水杨酸和1mL水，边摇边逐滴加入5%氢
14、氧化钠溶液至恰好澄清，再逐滴加入5%盐酸溶液，观察和记录反应现象并解释之。(3)在2支试管中分别加入苯甲酸、水杨酸，边摇边逐滴加入5%碳酸钠溶液，观察和记录反应现象并解释之。2.乙酰乙酸乙酯的互变异构现象(1)在试管中加入10滴2,4-二硝基苯肼试剂和3滴10%乙酰乙酸乙酯，观察和记录反应现象并解释之。(2)在试管中加入乙酰乙酸乙酯2滴，加乙醇2mL，再加mol?L-1三氯化铁溶液1滴，注意颜色变化。再加溴水到颜色刚好消失。注意不久颜色又会重现，观察并解释发生的变化。五、说明1.酯化反应温度不能过高，若超过乙酸异戊酯和异戊醇的沸点，会引起两者挥发，使现象不明显。2.羧酸一般无还原性，但由于甲酸
15、与草酸的结构特殊，均能被氧化而具有还原性。3.水杨酸与甲醇所生成的酯叫水杨酸甲醇，又叫冬青油，有特殊的香味。六、思考题1.做脱羧实验时，若将过量的二氧化碳通入石灰水中时，将会出现什么现象？2.甲酸是一元羧酸，草酸是二元羧酸，它们都有还原性，可以被氧化。其他的一元羧酸和二元羧酸是否也能被氧化？3.如何鉴别甲酸、乙酸与草酸？4.为什么酯化反应要加硫酸？为什么酯的碱性水解比酸性水解效果好？羧酸的性质和应用学习目标：、通过对乙酸性质的探究活动，了解羧酸具有酸性的原因，认识酯化反应的特点。通过对甲酸化学性质探究活动的设计，认识甲酸的化学性质。、能初步概述重要有机化合物之间的相互转化关系。【读书P82资料卡】你知道我们熟悉的一些水果与食品中分别含有哪些有机酸吗？食醋；酸奶葡萄；苹果柠檬。【思考】上述物质为什么都可以划分为有机酸？一、羧酸1、定义
