372物理常數(shù)與性能測(cè)定-熔點(diǎn)測(cè)定(精)

1、序號(hào)2323周次16授課形式講授授課章節(jié)名稱學(xué)習(xí)情境七物理常數(shù)與性能檢測(cè)任務(wù)二熔點(diǎn)的測(cè)定教學(xué)目的1 1、 了解熔點(diǎn)的基本知識(shí)2 2、 掌握熔點(diǎn)的測(cè)定方法和原理教學(xué)重點(diǎn)熔點(diǎn)的測(cè)定方法和原理教學(xué)難點(diǎn)熔點(diǎn)測(cè)定的操作規(guī)程和測(cè)定原理使用教具多媒體課外作業(yè)書后課后體會(huì)授課主要內(nèi)容【復(fù)習(xí)舊課】什么是沸點(diǎn)？【引入新課】對(duì)于固體物質(zhì)我們常測(cè)定的物理常數(shù)是熔點(diǎn)。【講授新課】任務(wù)二熔點(diǎn)的測(cè)定一、熔點(diǎn) （meltingmelting pointpoint）熔點(diǎn)是固體將其物態(tài)由固態(tài)轉(zhuǎn)變（熔化）為液態(tài)的溫度。進(jìn)行相反動(dòng)作（即由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)）的溫度，稱之為凝固點(diǎn)。與沸點(diǎn)不同的是，熔點(diǎn)受壓力的影響很小。二、熔點(diǎn)與有機(jī)物質(zhì)本質(zhì)

2、的關(guān)系1 1、 冋系物中熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增咼。女口高級(jí)烷烴、烯烴、炔烴的熔點(diǎn)高于低級(jí)烴的熔點(diǎn)。所以在常溫常壓下，甲烷、乙烯、乙炔等顯氣態(tài)。但是以下幾種情況例外。（1 1）在含多元極性官能團(tuán)的同系物中，-CH2-增多，熔點(diǎn)相對(duì)降低。這是由于極性基團(tuán)之間具有較強(qiáng)的作用力，引入-CH2-后，相對(duì)分子質(zhì)量雖然增大，但卻減弱了這種作用力。（2 2 ）隨著碳鏈的增長，特性官能團(tuán)的影響效應(yīng)逐漸減弱，所以在冋系物中高級(jí)成員的熔點(diǎn)趨于冋一極限。（3 3）有些冋系列，例如二元脂肪羧酸 . .二酰胺二羥醇烴基代丙二酸及酯等類化合物中，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，熔點(diǎn)有交替上 升的現(xiàn)象。一般含偶數(shù)碳原子的較高，

3、含奇數(shù)碳原子的較低。2 2、 分子中引入能形成氫鍵的官能團(tuán)后，熔點(diǎn)也會(huì)升咼，形成氫鍵的機(jī)會(huì)越多，熔點(diǎn)越咼。所以羧酸醇和胺等總是比其母體烴的熔點(diǎn)高。3 3、分子結(jié)構(gòu)越對(duì)稱，越有利排成規(guī)則的晶格，有更大的晶格力，所以熔點(diǎn)越高。般來說，分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱時(shí)熔點(diǎn)高，如直鏈烷烴的熔點(diǎn)高于同碳數(shù)的支鏈烷烴。立體異構(gòu)體中，反式結(jié)構(gòu)的化合物熔點(diǎn)高于順式結(jié)構(gòu)的化合物?；衔锏木喓隙雀邥r(shí)熔點(diǎn)越高，如 羧酸的熔點(diǎn)高于相應(yīng)的酯類的熔點(diǎn)。下兩叉口中部，用酒精燈加熱側(cè)管， 使受熱液體沿管上升運(yùn)動(dòng)。 整個(gè)提勒管中溶液對(duì)流循環(huán), 使得溫度均勻。注意當(dāng)溫度升至接近熔點(diǎn)時(shí)（距粗測(cè)熔點(diǎn)約1010C左右），要緩慢加熱，控制升溫速度不得超過

4、 1 12 2C/min/min。當(dāng)毛細(xì)管中樣品開始萎縮塌陷、濕潤出現(xiàn)液珠時(shí)，立即觀察 溫度計(jì)，并記錄此溫度，這時(shí)為初熔點(diǎn)，最后微量固體全部融化消失時(shí)即為全熔，記下全熔 時(shí)溫度。如圖所示：另外，根據(jù)熔點(diǎn)判斷有機(jī)物的純度時(shí)有兩點(diǎn)值得注意:（1 1）對(duì)于同晶它們的化學(xué)性質(zhì)彼此不同，但相互混合時(shí)，混合物的熔點(diǎn)并不下降。（2 2）有些化合物，即使它們的純度很高，卻也有較大的熔點(diǎn)范圍。三、熔點(diǎn)的測(cè)定方法1 1、熔點(diǎn)的測(cè)定-毛細(xì)管法（提勒管式熱?。? 1）基本原理:通常結(jié)晶物質(zhì)加熱到一定溫度時(shí)，即從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，此時(shí)的溫度可以視為該物質(zhì)的 熔點(diǎn)。然而熔點(diǎn)的嚴(yán)格定義為：固液兩態(tài)在一定壓力下達(dá)到平衡時(shí)的溫

5、度，對(duì)于一種物質(zhì)，般都有固定的熔點(diǎn)，即在一定壓力下，固液兩態(tài)之間的變化非常敏銳，自初熔至全熔（熔點(diǎn)范圍或稱為熔程），溫度范圍不超過0.50.51 1C。將試樣研細(xì)裝入毛細(xì)管，置于加熱浴中逐漸加熱，觀察毛細(xì)管中試樣的熔化情況。當(dāng)試 樣出現(xiàn)明顯的局部液化現(xiàn)象時(shí)的溫度為初熔點(diǎn)，試樣全部熔化時(shí)的溫度為終熔點(diǎn)。（2 2）基本操作：熔點(diǎn)的測(cè)定對(duì)有機(jī)化合物的研究具有很大的實(shí)用價(jià)值。目前測(cè)定熔點(diǎn)的方法，以毛細(xì)管法較為 簡單，應(yīng)用比較廣泛。此外還有顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀，它在測(cè)定過程中可觀察到晶型變化的情況，且適用于高熔點(diǎn)微量化合物。測(cè)定熔點(diǎn)的提（ThieleThiele ）管，又稱 b b 形管。 口裝有開口橡皮塞，

6、溫度計(jì)插入其中，刻度面應(yīng)向 橡皮塞開口，其水銀球位于 b b 形管上下兩叉管口之間，裝好樣品的熔點(diǎn)管，借少許溶液粘附（或用橡 皮圈套?。┯跍囟扔?jì)下端，使樣品部分置于水銀球側(cè)面中部，b b 形管中裝入傳熱液體（如石蠟油、濃硫酸等）。高度達(dá)到叉口處即可。如圖所示。將樣品研成盡可能細(xì)密的粉末，裝入清潔、干燥的熔點(diǎn)管中，取一長約 800mrt800mrt 的干燥玻璃管，直落于玻璃板上，將裝有試樣的熔點(diǎn)管在其中投落數(shù)次，直到熔點(diǎn)管內(nèi)樣品緊縮至 2 2 一 3 3 mmmm高。如所測(cè)的是易分解或易脫水樣品，應(yīng)將熔點(diǎn)管另一端熔封。將裝好的熔點(diǎn)管用少許液體石蠟油附著（或用橡皮圈套?。┰跍囟扔?jì)上，樣品部位在溫度

7、計(jì)水銀球的中部，小心的將溫度計(jì)放入已裝好液體石蠟油的提勒管中，水銀球在提勒管上曆總與國減孀沁#1#1陸蔽潘或測(cè)熔點(diǎn)時(shí)每個(gè)樣品至少測(cè)定兩次（兩次數(shù)值應(yīng)一致）。（3 3 ）數(shù)據(jù)記錄及處理2 2、熔點(diǎn)的測(cè)定-毛細(xì)管法（雙浴式熱?。? 1 ）方法原理以加熱的方式使熔點(diǎn)管中的樣品從低于其初熔時(shí)的溫度逐漸升至高于其終熔時(shí)的溫度，通過目視觀察初熔及終熔的溫度，以確定樣品的熔點(diǎn)范圍。（2 2 ）操作步驟將樣品研成盡可能細(xì)密的粉末，裝入清潔、干燥的熔點(diǎn)管中，取一長約 800mr800mr 的干燥玻璃管，直落于玻璃板上，將裝有試樣的熔點(diǎn)管在其中投落數(shù)次，直到熔點(diǎn)管內(nèi)樣品緊縮至 2 2 一 3 3 mmmm高。如

8、所測(cè)的是易分解或易脫水樣品，應(yīng)將熔點(diǎn)管另一端熔封。先將傳熱液體的溫度緩緩升至比樣品規(guī)格所規(guī)定的熔點(diǎn)范圍的初熔溫度低1010C，此時(shí)，將裝有樣品的熔點(diǎn)管附著于測(cè)量溫度計(jì)上，使熔點(diǎn)管樣品端與水銀球的中部處于同一水平， 測(cè)量溫度計(jì)水銀球應(yīng)位于傳熱液體的中部。使升溫速率穩(wěn)定保持在1.01.0 士 0.10.1C/min/min。如所測(cè)的是易分解或易脫水樣品，則升溫速率應(yīng)保持在 3 3C/min/min，當(dāng)樣品出現(xiàn)明顯的局部液化現(xiàn)象 時(shí)的溫度即為初熔溫度；當(dāng)樣品完全熔化時(shí)的溫度即為終熔溫度。記錄初熔溫度及終熔溫度。3 3、結(jié)果的表示如測(cè)定中使用的是全浸式溫度計(jì)，則應(yīng)對(duì)所測(cè)得的熔點(diǎn)范圍值進(jìn)行校正，校正值按

9、下式 計(jì)算： t t = 0.00160.0016（t t1一 t t2） h h式中：t t 校正值，c；h h溫度計(jì)露出液面或膠塞部分的水銀柱高度，C；t ti- -測(cè)量溫度計(jì)讀數(shù)，C；t t2露出 液 面或膠塞部分的水銀柱的平均溫度，C。該溫度由輔助溫度計(jì)測(cè)得，其水銀球位于露出液面或膠塞部分的水銀柱中部。熔點(diǎn)為：-:式中：t t 試樣的校正熔點(diǎn)，c；t ti熔點(diǎn)的測(cè)定值,c； t ti內(nèi)標(biāo)式溫度計(jì)示值校正值，c； t t2內(nèi)標(biāo)式溫度計(jì)水銀柱外露段校正值，C；4 4、 測(cè)定注意事項(xiàng)(1 1)熔點(diǎn)管不潔凈，如含有灰塵等，能產(chǎn)生4 41010C的誤差。例如，熔點(diǎn)管內(nèi)壁含有堿性物質(zhì)，能催化醛或酮

10、的羥醛縮合， 或使糖類及其衍生物發(fā)生變旋作用，而使熔點(diǎn)降低，熔程變大；故熔點(diǎn)管必須潔凈。(2 2 )熔點(diǎn)管底未封好而產(chǎn)生漏管。檢查是否為漏管，不能用吹氣的方法，否則會(huì)使熔點(diǎn)管內(nèi)產(chǎn)生水蒸氣及其它雜質(zhì)。檢查 的方法為：當(dāng)裝好樣品的毛細(xì)管浸入浴液后，發(fā)現(xiàn)樣品變黃或管底滲入液體，說明為漏管， 應(yīng)棄去，另換一根。(3 3 )樣品粉碎不夠細(xì)，填裝不結(jié)實(shí)，產(chǎn)生空隙，則不易傳熱，造成熔程變大。(4 4 )樣品不干燥或含有雜質(zhì)，會(huì)使熔點(diǎn)偏低，熔程變大。(5 5 )樣品量的多少也會(huì)影響。太少不便觀察， 產(chǎn)生熔點(diǎn)偏低；太多會(huì)造成熔程變大，熔點(diǎn)偏 高。填裝高度 2 23mm3mm，需反復(fù)多次(少量多次)(6)升溫速度應(yīng)慢，讓熱傳導(dǎo)有充分的時(shí)間。升溫速度過快，熔點(diǎn)偏高。加熱