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1、人教版有机化学(选修5)教材全部实验整理P17实验1-1.蒸馏实验:蒸馏:利用互溶液体混合物中各组分沸点不同(一般相差30C以上)进行分离提纯的一种方法。【注意】# 要仪器:蒸馏烧瓶、冷凝管、接引管(尾接管)、锥形瓶温度计水银球位于支管口处 冷却水的通入方向:进水水流与气流方向相反。 沸点高而不稳定的液态物质可以考虑减压蒸馏 要加入碎瓷片(未上釉的废瓷片)防止液体暴沸,使液体平稳沸腾蒸馏烧瓶盛装溶液体 积最大为烧瓶体积的 2/3pl8:实验1-2;苯甲酸的重结晶:不吨画悼呦底芾于i&U制备啊祖钢#重结晶:将已知的晶体用蒸馏水溶解,经过滤、蒸发、冷却等步骤,再次析出晶体,得到更 纯净的晶体的过程
2、。【溶剂要求】 杂质在此溶剂中的溶解度很小或溶解度很大,易于除去; 被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大,即热溶液中溶解度大, 冷溶液中的溶解度小。【主要步骤】加热溶解、趁热过滤、冷却结晶【注意事项】为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸,应在趁热过滤前加入少量蒸馏水,避免立即结晶,且使用短颈漏斗。较为复杂的操作:漏斗烘热、滤纸用热液润湿、马上过滤、 漏斗下端越短越好。p19 :萃取:利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将物质从一种溶剂转移到另一溶剂中,从而进行分离的方法。CCI4 等1、萃取包括液 -液萃取和固-液萃取。2、常用的萃取剂有乙醚、石油醚、二氯甲烷、【萃取剂的选择】 萃
3、取剂与原溶剂不互溶、不反应 溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度 溶质不与萃取剂发生任何反应分液:常用于两种互不相溶的液体的分离和提纯。p19 :实践活动:用粉笔分离菠菜叶中的色素,研磨时用到仪器研钵。 p32:实验2-1:乙炔的实验室制取及性质:C3H4+Ca(OH)21. 反应方程式:2此实验能否用启普发生器,为何?不能,因为1 )CaC2吸水性强,与水反应剧烈,若用启普发生器,不易控制它与水的反应;2)反应放热,而启普发生器是不能承受热量的;3)反应生成的 Ca(0H)2微溶于水,会堵塞球形漏斗的下端口。3. 能否用长颈漏斗?不能。用它不易控制CaC2与水的反应。4. 用饱和食
4、盐水代替水,这是为何?为减缓电石与水的反应速率,用以得到平稳的乙炔气流(食盐与CaC2不反应)5. 简易装置中在试管口附近放一团棉花,其作用如何? 防止生成的泡沫从导管中喷出。6. 点燃纯净的甲烷、乙烯和乙炔,其燃烧现象有何区别?甲烷:淡蓝色火焰乙烯: 明亮火焰,有黑烟 乙炔:明亮的火焰,有浓烟 .7. 除去乙炔气体中的杂质气体 H?S、PH3,用硫酸铜溶液。P34 ;思考与交流:(一3实验室蒸馏石油1. 石油为什么说是混合物?蒸馏出的各种馏分是纯净物还是混合物?石油中含多种烷烃、环烷烃及芳香烃,因而它是混合物。蒸馏出的各种馏分也还是混合物, 因为蒸馏是物理变化。2. 在原油中加几片碎瓷片或碎
5、玻璃片,其作用如何?防暴沸。3. 温度计的水银球的位置和作用如何?插在蒸馏烧瓶支管口的略下部位,用以测定蒸汽的温度。4. 蒸馏装置由几部分构成?各部分的名称如何?中间的冷凝装置中冷却水的水流方向如何?四部分:蒸馏烧瓶、冷凝管、接受器、锥形瓶。冷却水从下端的进水口进入,从上端的出水 口流出。5收集到的直馏汽油能否使酸性 KMnO 4溶液褪色?能否使溴水褪色?为何?不能使酸性KMnO 4溶液褪色,但能使溴水因萃取而褪色,因为蒸馏是物理变化,蒸馏出的各种馏分仍是各种烷烃、环烷烃及芳香烃组成的。(二)煤的干馏1. 为何要隔绝空气?干馏是物理变化还是化学变化?煤的干馏和木材的干馏各可得哪些物 质?有空气
6、氧存在,煤将燃烧。干馏是化学变化,煤的干馏可得焦炭、焦炉气、煤焦油、粗氨水;木材的干馏可得木煤气、木炭、木焦油2点燃收集到的气体,有何现象?取少许直试管中凝结的液体,滴入到紫色的石蕊试液中,有何现象,为什么?此气体能安静地燃烧,产生淡蓝色火焰。能使石蕊试液变蓝,因为此液体是粗氨水,溶有氨, 在水中电离呈碱性。p37:思考与交流:实验室制溴苯、硝基苯的实验方案:(1 )溴苯的制取:把苯和少量液态溴放在烧瓶里,同时加入少量铁屑作催化剂。用带导管 的瓶塞塞紧瓶口(如图2-4),跟瓶口垂直的一段导管可以兼起冷凝器的作用。在常温时,很快就会看到,在导管口附近出现白雾(由溴化氢遇水蒸气所形成)。反应完毕后
7、,向锥形瓶内的液体里滴入 AgNO3溶液,有浅黄色溴化银沉淀生成。把烧瓶里的液体倒在盛有冷水 的烧杯里,烧杯底部有褐色不溶于水的液体。不溶于水的液体是溴苯,它是密度比水大的无色液体,由于溶解了溴而显褐色。(2)制取硝基苯的实验方案与实验步骤参考图2 5 配制混和酸:先将1.5 mL浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入2 mL浓硫酸,并及时摇匀和冷却。(注意酸加入的顺序) 向冷却后的混酸中逐滴加入1 mL苯,充分振荡,混和均匀。 将大试管放在50- 60 C的水浴中加热约 10 min,实验装置如图2-5所示。 将反应后的液体倒入一个盛有冷水的烧杯中,可以观察到烧杯底部有黄色油状物生成,用分液漏斗分离
8、出粗硝基苯。 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。若将用无水CaCb干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,可得纯硝基苯。蒸馏应在通风橱或通风良好处进行。 纯硝基苯为无色、具有苦杏仁气味的油状液体,其密度大于水。(一)苯的硝化反应1. 反应方程式:2. 实验中,浓HNO3、浓H2SO4的作用如何?浓HNO3是反应物(硝化剂);浓H2SO4是催化剂和脱水剂。3. 使浓HNO3和浓H2SO4的混合酸冷却到 50-60 C以下,这是为何? 防止浓NHO3分解 防止混合放出的热使苯和浓HNO3挥发 温度过高有副反应发生(生成苯磺酸和间二硝基苯)4. 盛反应液的大试管上端插一段导管,有何作用
9、?冷凝回流(苯和浓硝酸)5. 温度计的水银球的位置和作用如何?插在水浴中,用以测定水浴的温度。6. 为何用水浴加热?放在约 60C的水浴中加热10分钟的目的如何?为什么应控制温度,不宜过高?水浴加热,易于控制温度有机反应往往速度缓慢, 加热10分钟使反应彻底。防止浓NHO3 分解 防止混合放出的热使苯和浓HNO3挥发温度过高有副反应发生 (生成苯磺酸和间二硝基苯)7. 制得的产物的颜色、密度、水溶性、气味如何?怎样洗涤而使之恢复原色?淡黄色(溶有NO2,本色应为无色),油状液体,密度大于水,不溶于水,有苦杏仁味,多次水洗或NaOH溶液洗涤。(二)苯跟溴的取代反应1. 反应方程式:2. 装置中长
10、导管的作用如何?导气兼冷凝.冷凝溴和苯(回流原理)3. 所加铁粉的作用如何?催化剂(严格地讲真正起催化作用的是FeBg)4. 导管末端产生的白雾的成分是什么?产生的原因?怎样吸收和检验?锥形瓶中,导管为 何不能伸入液面下?白雾是氢溴酸小液滴,由于HBr极易溶于水而形成。用水吸收。检验用酸化的 AgNO3溶液: 加用酸化的AgNO 3溶液后,产生淡黄色沉淀。导管口不伸入液面下是为了防止水倒吸。5. 将反应后的液体倒入盛有冷水的烧杯中,有何现象?水面下有褐色的油状液体(溴苯比水重且不溶于水)6. 怎样洗涤生成物使之恢复原色?溴苯因溶有溴而呈褐色,多次水洗或稀NaOH溶液洗可使其恢复原来的无色。7.
11、 探究:如何验证该反应为取代反应?验证卤代烃中的卤素 取少量卤代烃置于试管中,加入NaOH溶液;加热试管内混合物至沸腾;冷却,加入稀硝酸酸化;加入硝酸银溶液,观察沉淀的颜色。实验说明: 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。 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。p42 :思考与交流:溴乙烷取代反应、消去反应产物的检验:(1) 反应原料:溴乙烷、NaOH溶液NaOHT(2) 反应原理: CHsCHzBr + H 2OCH3CH2OH + HBr、化学方程式: CH
12、 3CH 2 Br + H OHCH3 CH2OH + HBr#注意:(1)检验溴乙烷在氢氧化钠水溶液中发生取代反应的产物时,在加硝酸银溶液前必须先加稀硝酸溶液中和过量的碱,否则生成的棕褐色氧化银沉淀会干扰产物的检验。类似的还有淀粉水解产物的检验:淀粉水解是在酸性条件下进行的,检验葡萄糖的醛基却要在碱性条件下,因此加银氨液或新制氢氧化铜之前必须先(2)在溴乙烷与氢氧化钠乙醇溶液的消去反应中可以观察到有气体(乙烯)生成。用高锰酸钾酸性溶液检验乙烯气体前,必须先加水除去可能含有的乙醇,因为乙醇能够被高锰酸钾氧化而使溶液褪色。(3) 几点说明:溴乙烷在水中不能电离出Br-,是非电解质,加 AgNO
13、3溶液不会有浅黄色沉淀生成。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AgNO 3溶液主要产生的是 Ag2O黑色沉淀,无法验证 Br-的产生。水解后的上层清液, 先加稀硝酸酸化,中和掉过量的NaOH,再加AgNO 3溶液,产生浅黄色沉淀,说明有Br-产生。p51实验3-1:乙醇的消去反应:乙烯的制取和性质己埠实验宝割淀#1. 化学方程式:2. 制取乙烯采用哪套装置?此装置还可以制备哪些气体?分液漏斗、圆底烧瓶(加热)一套装置;此装置还可以制CI2、HCl、SO2等3. 预先向烧瓶中加几片碎玻璃片(碎瓷片),是何目的?防止暴沸(防止混合液在受热时剧烈跳动)4. 乙醇
14、和浓硫酸混合,有时得不到乙烯,这可能是什么原因造成的?这主要是因为未使温度迅速升高到170C所致,因为在140C乙醇将发生分子间脱水得乙醚,方程式:5. 温度计的水银球位置和作用如何?混合液液面下,用于测混合液的温度(控制温度)。6. 浓H2SO4的作用?催化剂、脱水剂。7、乙烯气体中混有 SO2、CO2等,用氢氧化钠溶液除去杂质。8、20ml乙醇与浓硫酸1:3的混合液的配制方法:在烧杯中加入 5ml95%的乙醇,然后,滴 加15ml浓硫酸,边加边搅拌,冷却备用。注意,不能反过来滴加,否则因混合放热易引起液体飞溅伤人。S3 IS鸯的检絲9、反应后期,反应液有时会变黑,且有刺激性气味的气体产生,
15、 为何? 浓硫酸将乙醇炭化和氧化了,产生的刺激性气味的气体是SO2。p52:实验3-2:乙醇与重铬酸钾酸性溶液反应现象:橙色到绿色。 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。p53:实验3-3;苯酚的溶解性、酸性等