有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案講義課件(PPT 121頁)

1、海南大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)中心教案有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)第1頁，共121頁。實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浘w論,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)一、萃取與洗滌實(shí)驗(yàn)二、蒸餾及沸點(diǎn)測(cè)定、分餾實(shí)驗(yàn)三、環(huán)己烯的制備實(shí)驗(yàn)四、1溴丁烷的制備實(shí)驗(yàn)五、乙酸正丁酯的制備實(shí)驗(yàn)六、乙酰苯胺的制備實(shí)驗(yàn)七、苯甲酸乙酯的制備(設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn))實(shí)驗(yàn)八、薄 層 層 析 實(shí)驗(yàn)九、咖啡因的提取第2頁，共121頁。海南大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)中心教案緒論有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)第3頁，共121頁。 有機(jī)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)，上好實(shí)驗(yàn)課是提高有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證理論，鞏固和加深對(duì)理論的理解，使理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系起來，又可學(xué)會(huì)和掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作，培養(yǎng)獨(dú)

2、立工作能力、科學(xué)思維方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，為今后掌握臨床實(shí)驗(yàn)技術(shù)和開展科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。第4頁，共121頁。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)須知1、學(xué)生要提前10 min 進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,不能穿拖鞋進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。2、實(shí)驗(yàn)前必須寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，預(yù)習(xí)報(bào)告不合格不允許做實(shí)驗(yàn)。做實(shí)驗(yàn)時(shí)只能看預(yù)習(xí)報(bào)告，不能看實(shí)驗(yàn)教材。3、實(shí)驗(yàn)時(shí)必須聽從實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)，不聽從指導(dǎo)者，教師有權(quán)停止其實(shí)驗(yàn)，本次實(shí)驗(yàn)按不及格論。4、學(xué)生不能自己擅自決定重做實(shí)驗(yàn)，否則本次實(shí)驗(yàn)按不及格論。5、實(shí)驗(yàn)中不得有任何作弊行為，否則本次實(shí)驗(yàn)按不及格論。6、在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)階段，將開放實(shí)驗(yàn)室。第5頁，共121頁。實(shí)驗(yàn)室規(guī)則為確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，做實(shí)驗(yàn)時(shí)

3、，學(xué)生必須遵守下列規(guī)則：實(shí)驗(yàn)前必須認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，了解?shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容，弄清操作步驟，訂出實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，做到心中有數(shù)。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持安靜和良好秩序，認(rèn)真操作、仔細(xì)觀察和如實(shí)記錄。未經(jīng)老師同意不得任意改變藥品用量和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。愛護(hù)公物。公用儀器、藥品、器材應(yīng)在指定地點(diǎn)使用，或用后及時(shí)放回原處。儀器若有損壞要按制度賠償。保持實(shí)驗(yàn)室整潔。實(shí)驗(yàn)完畢，及時(shí)做好實(shí)驗(yàn)后處理工作。清洗、整理儀器、檢查安全，按要求及時(shí)上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，交老師批閱。嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，確保安全，如遇事故，應(yīng)保持冷靜，并及時(shí)向老師報(bào)告，以便及時(shí)處理，防止事故擴(kuò)大。學(xué)生輪流值日。值日生負(fù)責(zé)整理公用物品、打掃實(shí)驗(yàn)室，檢查水電是否

4、關(guān)閉，最后關(guān)好門窗。第6頁，共121頁。實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)1、事故的預(yù)防（1）在操作易燃、易爆的液體（如乙醚、乙醇、丙酮、苯、汽油等）時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火源，禁止將上述溶劑放入敞開容器內(nèi)。（2）易燃、易揮發(fā)物不得倒入廢液缸內(nèi)，應(yīng)倒入指定回收瓶中。（3）化學(xué)品不要沾在皮膚上，每次實(shí)驗(yàn)完畢后應(yīng)立即洗手。（4）嚴(yán)禁在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)吃東西、吸煙。（5）不能用濕手去使用電器或手握濕物安裝插頭。實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)首先切斷電源，再拆卸裝置。2、事故處理（1）著火：要保持冷靜、不能驚慌失措。應(yīng)將火源或電源切斷，并迅速移去易燃物品，用砂或適宜的滅火器將火撲滅。無論使用哪一種滅火器材，都應(yīng)從火的四周向中心撲滅火焰。第7頁，共121頁。（2）

5、灼傷：濃酸、濃堿等灼傷時(shí)，立即用大量自來水沖洗，然后按以下處理：酸灼傷時(shí)，水沖洗后用35%碳酸氫鈉（或肥皂水、稀氨水）溶液處理，涂上凡士林或其它藥物；堿灼傷時(shí)，水沖洗后用1%醋酸或5%硼酸溶液處理，涂凡士林或其它藥物，一旦酸堿濺入眼內(nèi)，應(yīng)用大量水沖洗，再用1碳酸氫鈉溶液或1%硼酸溶液沖洗；最后用水洗。（3）燙傷：輕者可用稀甘油、萬花油、藍(lán)油烴等涂抹患處。重者可用蘸有飽和苦味酸溶液（或飽和高錳酸鉀溶液）的棉球或紗布敷患處，必要時(shí)到醫(yī)院處理。切忌用水沖洗。（4）創(chuàng)傷：玻璃、鐵屑等刺傷時(shí)，先取出異物，再用3過氧化氫溶液或紅汞，碘酒等涂抹、包扎。如遇出血過多或刺入的異物太深，應(yīng)到醫(yī)院處理。第8頁，共1

6、21頁。儀器的洗滌和干燥玻璃儀器的洗滌一般應(yīng)用毛刷蘸取洗衣粉液將玻璃儀器洗刷干凈后，再用自來水沖洗。若儀器沾有有機(jī)物無法洗凈時(shí)，可用少許有機(jī)溶劑溶解后再洗滌。必要時(shí)可用洗液洗滌，再用自來水沖洗。在某些實(shí)驗(yàn)中(如精制產(chǎn)品或用于有機(jī)分析實(shí)驗(yàn))，須用更潔凈的玻璃儀器，最后還要用蒸餾水或去離子水淋洗，以除去由自來水帶來的雜質(zhì)。玻璃儀器的干燥有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往都要使用干燥的玻璃儀器，因此要養(yǎng)成在每次實(shí)驗(yàn)后馬上把玻璃儀器洗凈和倒置使之干燥的習(xí)慣。最簡(jiǎn)單的干燥辦法是將儀器倒置一段時(shí)間，至無水時(shí)即可。有些實(shí)驗(yàn)需嚴(yán)格無水，這時(shí)需將儀器放在烘箱中烘干(注意：用有機(jī)溶劑淋洗過的玻璃儀器不能放入烘箱，否則會(huì)造成爆炸事故

7、)。有時(shí)為了省時(shí)間，或急等待用，玻璃儀器可以先用一些溶劑(乙醇丙酮等)淋洗后，用電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，待稍干后再吹熱風(fēng)使干燥完全(直接吹熱風(fēng)有時(shí)會(huì)使有機(jī)蒸氣爆炸)，然后再吹冷風(fēng)使儀器冷卻，若任其冷卻，有時(shí)會(huì)在器壁上凝上一層水氣。第9頁，共121頁。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的常用儀器第10頁，共121頁。 直形冷凝管 空氣冷凝管 球形冷凝管 蛇形冷凝管 分液漏斗 恒壓滴液漏斗第11頁，共121頁。海南大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)中心教案實(shí)驗(yàn)一、萃取與洗滌 有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)第12頁，共121頁。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆蛰腿∨c洗滌的方法和原理 二、基本原理萃取是利用物質(zhì)在兩種不互溶（或微溶）溶劑中溶解度或分配比的不同來達(dá)到分離。提取或純化目的的一

8、種操作。萃取是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中用來提取或純化有機(jī)化合物的常用方法之一。應(yīng)用萃取可以從固體或液體混合物中提取出所需物質(zhì)，也可以用來洗去混合物中少量雜雜質(zhì)。通常稱前者為“抽取”或萃取，后者為“洗滌”。 第13頁，共121頁。三、藥品和儀器藥 品：草酸，乙酸乙酯儀 器：60mL分液漏斗，100mL燒杯，錐形瓶（50mL，2個(gè)）第14頁，共121頁。（實(shí)驗(yàn)視頻）第15頁，共121頁。四、實(shí)驗(yàn)操作1、儀器的選擇液體萃取最通常的儀器是分液漏斗，一般選擇容積較被萃取液大1-2倍的分液漏斗2、萃取溶劑 萃取溶劑的選擇，應(yīng)根據(jù)被萃取化合物的溶解度而定，同時(shí)要易于和溶質(zhì)分開，所以最好用低沸點(diǎn)溶劑。一般難溶于水的物質(zhì)

9、用石油醚等萃??；較易溶者，用苯或乙醚萃??；易溶于水的物質(zhì)用乙酸乙酯等萃取。 每次使用萃取溶劑的體積一般是被萃取液體的1/51/3，兩者的總體積不應(yīng)超過分液漏斗總體積的2/3。 第16頁，共121頁。3、操作方法在活塞上涂好潤滑脂，塞后旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，使?jié)櫥鶆蚍植?，再用小像皮圈套住活塞尾部的小槽，防止活塞滑脫。關(guān)好活塞，裝入待萃取物和萃取溶劑。塞好塞子，旋緊。先用右手食指末節(jié)將漏斗上端玻塞頂住，再用大拇指及食指和中指握住漏斗，用左手的食指和中指蜷握在活塞的柄上，上下輕輕振搖分液漏斗，使兩相之間充分接觸，以提高萃取效率。每振搖幾次后，就要將漏斗尾部向上傾斜（朝無人處）打開活塞放氣,以解除漏斗中的壓力

10、。如此重復(fù)至放氣時(shí)只有很小壓力后，再劇烈振搖23min，靜置，待兩相完全分開后，打開上面的玻塞，再將活塞緩緩旋開，下層液體自活塞放出，有時(shí)在兩相間可能出現(xiàn)一些絮狀物也應(yīng)同時(shí)放去。然后將上層液體從分液漏斗上口倒出，卻不可也從活塞放出，以免被殘留在漏斗頸上的另一種液體所沾污。第17頁，共121頁。4、乳化現(xiàn)象解決的方法:(1)較長時(shí)間靜置；(2)若是因堿性而產(chǎn)生乳化，可加入少量酸破壞或采用過濾方法除去；(3)若是由于兩種溶劑（水與有機(jī)溶劑）能部分互溶而發(fā)生乳化，可加入少量電解質(zhì)（如氯化鈉等），利用鹽析作用加以破壞。另外，加入食鹽，可增加水相的比重，有利于兩相比重相差很小時(shí)的分離；（4）加熱以破壞乳

11、狀液，或滴加幾滴乙醇、磺化蓖麻油等以降低表面張力。注意：使用低沸點(diǎn)易燃溶劑進(jìn)行萃取操作時(shí)，應(yīng)熄滅附近的明火。 第18頁，共121頁。5、化學(xué)萃取化學(xué)萃?。ɡ幂腿┡c被萃取物起化學(xué)反應(yīng)）也是常用的分離方法之一，主要用于洗滌或分離混合物，操作方法和前面的分配萃取相同。例如，利用堿性萃取劑從有機(jī)相中萃取出有機(jī)酸，用稀酸可以從混合物中萃取出有機(jī)堿性物質(zhì)或用于除去堿性雜質(zhì)，用濃硫酸從飽和烴中除去不飽和烴，從鹵代烷中除去醇及醚等。第19頁，共121頁。6、液-固萃取自固體中萃取化合物，通常是用長期浸出法或采用脂肪提取器，前者是靠溶劑長期的浸潤溶解而將固體物質(zhì)中的需要成分浸出來，效率低，溶劑量大。脂肪提取

12、器是利用溶劑回流和虹吸原理，是固體物質(zhì)每一次都能被純的溶劑所萃取，因而效率較高，為增加液體浸溶的面積，萃取前應(yīng)先將物質(zhì)研細(xì)，用濾紙?zhí)装弥糜谔崛∑髦?，提取器下端接盛有萃取劑的燒瓶，上端接冷凝管，?dāng)溶劑沸騰時(shí)，冷凝下來的溶劑滴入提取器中，待液面超過虹吸管上端后，即虹吸流回?zé)?，因而萃取出溶于溶劑的部分物質(zhì)。就這樣利用溶劑回流和虹吸作用，是固體中的可溶物質(zhì)富集到燒瓶中，提取液濃縮后，將所得固體進(jìn)一步提純。第20頁，共121頁。答：(1)較長時(shí)間靜置；(2)若是因堿性而產(chǎn)生乳化，可加入少量酸破壞或采用過濾方法除去；(3)若是由于兩種溶劑（水與有機(jī)溶劑）能部分互溶而發(fā)生乳化，可加入少量電解質(zhì)（如氯化鈉

13、等），利用鹽析作用加以破壞。另外，加入食鹽，可增加水相的比重，有利于兩相比重相差很小時(shí)的分離；(4)加熱以破壞乳狀液，或滴加幾滴乙醇、磺化蓖麻油等以降低表面張力。五、思考題：萃取過程中發(fā)生乳化現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)怎樣處理？第21頁，共121頁。海南大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)中心教案實(shí)驗(yàn)二、蒸餾及沸點(diǎn)測(cè)定、分餾有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)第22頁，共121頁。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解蒸餾意義（液體有機(jī)化合物的分離和提純及通過沸點(diǎn)測(cè)定鑒別液體有機(jī)化合物的純度）。2.掌握蒸餾法（常量法）測(cè)定沸點(diǎn)的原理和方法。3.了解分餾的基本原理和意義。4.掌握蒸餾及分餾的操作方法。 第23頁，共121頁。二、實(shí)驗(yàn)原理1、普通蒸餾(Distillation)A

14、、蒸餾是純化和分離液態(tài)物質(zhì)的一種常用的方法，通過蒸餾還可以測(cè)定純液態(tài)物質(zhì)的沸點(diǎn)。液態(tài)物質(zhì)受熱沸騰化為蒸汽，蒸汽經(jīng)冷凝又轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，這個(gè)操作過程就稱為蒸餾。B、純的液態(tài)物質(zhì)在一定壓力下具有確定的沸點(diǎn)，不同的物質(zhì)具有不同的沸點(diǎn)。蒸餾就是利用不同物質(zhì)的沸點(diǎn)差異對(duì)液態(tài)混合物進(jìn)行分離和純化的。當(dāng)液態(tài)混合物受熱時(shí)，由于低沸點(diǎn)物質(zhì)易揮發(fā)，首先被蒸出，而高沸點(diǎn)物質(zhì)因不易揮發(fā)或揮發(fā)出的少量氣體易被冷凝而滯留在蒸餾瓶中，從而使混合物得以分離。不過，只有當(dāng)組分沸點(diǎn)相差在30oC以上時(shí)，蒸餾才有較好的分離效果。如果組分沸點(diǎn)差異不大，就需要采用分餾操作對(duì)液態(tài)混合物進(jìn)行分離和純化。而采用蒸餾法測(cè)定物質(zhì)沸點(diǎn)的方法叫做常量法

15、。第24頁，共121頁。C、蒸餾操作主要用于以下幾個(gè)方面：(1)分離液體混合物；(2)測(cè)定混合物的沸點(diǎn)；(3)提純，除去不揮發(fā)的雜質(zhì)；(4)回收溶劑，或蒸出部分溶劑以濃縮溶液。D、需要指出的是：具有恒定沸點(diǎn)的液體并非都是純的化合物。因?yàn)橛行┗衔锵嗷ブg可以形成二元或三元共沸混合物，共沸混合物是不能通過蒸餾操作進(jìn)行分離的。 第25頁，共121頁。2、分餾(Fractional Distillation)A、簡(jiǎn)單蒸餾只能對(duì)沸點(diǎn)差異較大的混合物作有效的分離，而采用分餾柱進(jìn)行蒸餾則可以對(duì)沸點(diǎn)相近的混合物進(jìn)行分離和提純，這種操作方法稱為分餾。簡(jiǎn)單地說，分餾就是多次蒸餾，利用分餾技術(shù)甚至可以將沸點(diǎn)相距1

16、oC2oC的混合物分離開來.B、需要指出的是具有恒定沸點(diǎn)的二元或三元共沸混合物（恒沸點(diǎn)混合物），分餾操作也不能把這幾種物質(zhì)分離開來。 第26頁，共121頁。三、藥品和儀器藥 品：60 % 工業(yè)酒精水溶液或工業(yè)酒精、丙酮（A.R）儀 器：圓底燒瓶（100 ml、50 ml各1個(gè)）；直形冷凝管（1支）；接引管（又稱牛角管，1支）；錐形瓶（3個(gè)）；蒸餾頭（1個(gè)）；溫度計(jì)套管（1支）；200溫度計(jì)（1支）；沸點(diǎn)管（1套）；提式管（1支）；韋氏分餾柱（1支）； 第27頁，共121頁。（實(shí)驗(yàn)視頻）第28頁，共121頁。四、實(shí)驗(yàn)操作（重點(diǎn).難點(diǎn)）蒸餾裝置主要包括蒸餾瓶、冷凝管和接受器三部分。而分餾裝置還包括

17、分餾柱。 第29頁，共121頁。1、蒸餾瓶大小的選擇依待蒸餾液體的量而定。2、冷凝管的選擇依待蒸餾液體的沸點(diǎn)而定。 3、蒸餾裝置中所采用的尾接管和接受瓶之間應(yīng)留有縫隙，以確保蒸餾裝置與大氣相同。否則，封閉體系受熱后會(huì)引起事故。 4、為了消除在蒸餾過程中的過熱現(xiàn)象，保證沸騰的平穩(wěn)狀態(tài)，常加入素?zé)善蚍惺?，或一端封口的毛?xì)管，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆沸現(xiàn)象。5、蒸餾低沸點(diǎn)易燃液體（如乙醇）時(shí)，千萬不要用明火直接加熱。6、無論何時(shí)，都不要使蒸餾瓶蒸干，以防意外。 第30頁，共121頁。7、進(jìn)行分餾操作時(shí)，影響分餾效率的因素主要有以下三個(gè)方面：(1)理論塔板數(shù) (2)回流比(3)柱的保溫 8、蒸餾速度應(yīng)控制

18、在12滴/s，而分餾速度應(yīng)控制在23s/滴。9、安裝儀器的順序一般都是自下而上，從左到右。無論從正面還是側(cè)面觀察，全套儀器裝置的軸線都應(yīng)該在同一個(gè)平面內(nèi)。而拆儀器的順序與安裝儀器的順序恰好相反。在進(jìn)行蒸餾時(shí)，一定要先通冷凝水（冷凝水的入水管在下端，出水管在上端），然后才能開始加熱；停止蒸餾時(shí)，一定要先停止加熱，然后停止通水，再拆儀器。 第31頁，共121頁。五、實(shí)驗(yàn)步驟(1)蒸餾步驟1、加料：將待蒸工業(yè)酒精20mL小心倒入蒸餾瓶中，加入幾粒沸石；2、安裝蒸餾裝置；3、加熱（重點(diǎn)）：先打開冷凝水龍頭，緩緩?fù)ㄈ肜渌?，然后開始加熱。注意冷水自下而上，蒸汽自上而下，兩者逆流冷卻效果好。當(dāng)液體沸騰，蒸氣

19、到達(dá)水銀球部位時(shí)，溫度計(jì)讀數(shù)急劇上升，調(diào)節(jié)熱源，讓水銀球上液滴和蒸氣溫度達(dá)到平衡，使蒸餾速度以每秒12滴為宜。此時(shí)溫度計(jì)讀數(shù)就是餾出液的沸點(diǎn)。 蒸餾時(shí)若熱源溫度太高，使蒸氣成為過熱蒸氣，造成溫度計(jì)所顯示的沸點(diǎn)偏高；若熱源溫度太低，餾出物蒸氣不能充分浸潤溫度計(jì)水銀球，造成溫度計(jì)讀得的沸點(diǎn)偏低或不規(guī)則。 第32頁，共121頁。4、收集餾液：準(zhǔn)備兩個(gè)接受瓶，一個(gè)接受前餾分或稱餾頭，另一個(gè)（需稱重）接受所需餾分，并記下該餾分的沸程：即該餾分的第一滴和最后一滴時(shí)溫度計(jì)的讀數(shù)。在所需餾分蒸出后，溫度計(jì)讀數(shù)會(huì)突然下降。此時(shí)應(yīng)停止蒸餾。即使雜質(zhì)很少，也不要蒸干，以免蒸餾瓶破裂及發(fā)生其它意外事故。5、拆除蒸餾裝

20、置：蒸餾完畢，先應(yīng)撤出熱源，然后停止通水，最后拆除蒸餾裝置（與安裝順序相反）。 第33頁，共121頁。(2)分餾步驟分餾操作步驟與蒸餾操作步驟相似，只是在安裝分餾裝置上存在區(qū)別。1、加料：在蒸餾得到的乙醇和10mL的丙酮小心地倒入蒸餾瓶中，加入幾粒沸石；2、安裝分餾裝置；3、加熱；4、收集餾液；5、拆除分餾裝置。第34頁，共121頁。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、冷卻水流速以能保證蒸汽充分冷凝為宜，通常只需保持緩緩水流即可。2、蒸餾有機(jī)溶劑均應(yīng)用小口接收器，如錐形瓶，圓底燒瓶。七、思考題1、沸石(即止暴劑或助沸劑)為什么能止暴？如果加熱后才發(fā)現(xiàn)沒加沸石怎么辦？由于某種原因中途停止加熱，再重新開始蒸餾時(shí)，

21、是否需要補(bǔ)加沸石？為什么？第35頁，共121頁。答：(1)沸石為多孔性物質(zhì)，它在溶液中受熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生一股穩(wěn)定而細(xì)小的空氣泡流，這一泡流以及隨之而產(chǎn)生的湍動(dòng)，能使液體中的大氣泡破裂，成為液體分子的氣化中心，從而使液體平穩(wěn)地沸騰，防止了液體因過熱而產(chǎn)生的暴沸。(2)如果加熱后才發(fā)現(xiàn)沒加沸石，應(yīng)立即停止加熱，待液體冷卻后再補(bǔ)加，切忌在加熱過程中補(bǔ)加，否則會(huì)引起劇烈的暴沸，甚至使部分液體沖出瓶外，有時(shí)會(huì)引起著火。(3)中途停止蒸餾，再重新開始蒸餾時(shí)，因液體已被吸入沸石的空隙中，再加熱已不能產(chǎn)生細(xì)小的空氣流而失效，必須重新補(bǔ)加沸石。 2、在蒸餾裝置中，溫度計(jì)水銀球的位置不符合要求會(huì)帶來什么結(jié)果？ 第36頁

22、，共121頁。答：(1)如果溫度計(jì)水銀球位于支管口之上，蒸氣還未達(dá)到溫度計(jì)水銀球就已從支管流出，測(cè)定沸點(diǎn)時(shí)，將使數(shù)值偏低。若按規(guī)定的溫度范圍集取餾份，則按此溫度計(jì)位置集取的餾份比規(guī)定的溫度偏高，并且將有一定量的該收集的餾份誤作為前餾份而損失，使收集量偏少。(2)如果溫度計(jì)的水銀球位于支管口之下或液面之上，測(cè)定沸點(diǎn)時(shí)，數(shù)值將偏高。但若按規(guī)定的溫度范圍集取餾份時(shí)，則按此溫度計(jì)位置集取的餾份比要求的溫度偏低，并且將有一定量的該收集的餾份誤認(rèn)為后餾份而損失。3、冷凝管通水方向是由下而上，反過來行嗎？為什么？第37頁，共121頁。答：蒸餾時(shí)加熱過猛，火焰太大，易造成蒸餾瓶局部過熱現(xiàn)象，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，

23、而且餾份純度也不高。加熱太慢，蒸氣達(dá)不到支口處，不僅蒸餾進(jìn)行得太慢，而且因溫度計(jì)水銀球不能被蒸氣包圍或瞬間蒸氣中斷，使得溫度計(jì)的讀數(shù)不規(guī)則，讀數(shù)偏低。答：冷凝管通水是由下而上，反過來不行。因?yàn)檫@樣冷凝管不能充滿水，由此可能帶來兩個(gè)后果：其一，氣體的冷凝效果不好。其二，冷凝管的內(nèi)管可能炸裂。4、蒸餾時(shí)加熱的快慢，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？為什么？第38頁，共121頁。海南大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)中心教案實(shí)驗(yàn)三、環(huán)己烯的制備 有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)第39頁，共121頁。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)在酸催化下醇脫水制備烯烴的原理和方法；2、進(jìn)一步鞏固和學(xué)習(xí)分餾、簡(jiǎn)單蒸餾的裝置及操作方法；3、鞏固使用分液漏斗洗滌液體的操作及采用干燥劑干

24、燥液體的方法。第40頁，共121頁。二、實(shí)驗(yàn)原理相對(duì)分子量低的烯烴比如乙烯、丙稀、丁二烯等是合成材料工業(yè)的基本原料，工業(yè)上主要由石油裂解或者催化加氫分離提純制得。而在實(shí)驗(yàn)室中，主要通過醇的脫水及鹵代烴脫鹵化氫兩種方法制得。醇的脫水，可用氧化鋁或者分子篩在高溫（350400）進(jìn)行催化脫水，也可以用酸催化脫水的方法。常用的脫水劑有硫酸、磷酸、對(duì)加苯磺酸及硫酸氫鉀等。在我們這次是實(shí)驗(yàn)中就是采用磷酸催化環(huán)己醇脫水制備環(huán)己烯。一般認(rèn)為，這是一個(gè)通過碳正離子中間體進(jìn)行的單分子消去反應(yīng)（E1），形成的烯烴滿足Saytzeff（查依采夫）規(guī)律。 查依采夫規(guī)律：過渡態(tài)（碳正離子）能量高低與烯烴的穩(wěn)定性有關(guān)，雙鍵

25、上烷基越多，烯烴穩(wěn)定性越大，過渡態(tài)能量越低，因而在產(chǎn)物中所占的比例增大，生成雙鍵上烷基最多的烯烴為主，這種取向規(guī)律稱為Saytzeff規(guī)律。通常單分子消去反應(yīng)主要生成Saytzeff烯烴（仲、叔醇/鹵代烴） 第41頁，共121頁。主反應(yīng)：機(jī)理：特點(diǎn)：（1）用酸催化；（2）可逆反應(yīng)。為提高產(chǎn)率。本實(shí)驗(yàn)采用邊反應(yīng)邊蒸餾的方法，將環(huán)己烯不斷蒸出，從而使平衡向右移動(dòng)。第42頁，共121頁。副反應(yīng)：機(jī)理： 兩分子脫水形成醚。 第43頁，共121頁。三、試劑物理性質(zhì)化合物名 稱分子量性 狀比 重(d )熔 點(diǎn)()沸 點(diǎn)()折 光 率()溶 解 度水乙 醇乙 醚環(huán)己醇100.16晶體或液 體0.962425

26、.21611.461略 溶溶溶環(huán)己烯82.14液 體0.810-103.783.31.4450難 溶易 溶易 溶第44頁，共121頁。實(shí)驗(yàn)視頻第45頁，共121頁。四、藥品和儀器藥 品：環(huán)己醇 9.6 g,10 mL(0.096 mol)；85 % 磷酸 5 mL；飽和食鹽水；無水氯化鈣。 儀 器：圓底燒瓶（50 mL 1個(gè)）；維氏（Vigreux）分餾柱（1支）；直形冷凝管（1支）；蒸餾頭（1個(gè)）；溫度計(jì)套管（1個(gè)）；接引管（1個(gè)）；錐形瓶（25 mL 2個(gè)）；量筒（25 mL 1個(gè)）；水銀溫度計(jì)（150 1支）。 第46頁，共121頁。五、實(shí)驗(yàn)裝置圖 第47頁，共121頁。六、實(shí)驗(yàn)步驟流程

27、圖第48頁，共121頁。七、操作要點(diǎn)1、環(huán)己醇在室溫下為粘稠的液體(m.p.25.2),量筒內(nèi)的環(huán)己醇難以倒凈,會(huì)影響產(chǎn)率。若采用稱量法則可避免損失。2、磷酸有一定的氧化性,因此，磷酸和環(huán)己醇必須混合均勻后才能加熱,否則反應(yīng)物會(huì)被氧化。3、小火加熱至沸騰，調(diào)節(jié)加熱速度，以保證反應(yīng)速度大于蒸出速度，使分餾得以連續(xù)進(jìn)行，控制柱頂溫度不超過73,防止未反應(yīng)的環(huán)己醇蒸出，降低反應(yīng)產(chǎn)率。反應(yīng)時(shí)間約40min左右。4、用飽和NaCl水溶液洗滌的目的是洗去有機(jī)層中水溶性雜質(zhì)，減少有機(jī)物在水中的溶解度。5、干燥劑的用量應(yīng)適量，過少，水沒去除盡，蒸餾中前餾份較多，過多，干燥劑會(huì)吸附產(chǎn)品，降低產(chǎn)率。第49頁，共1

28、21頁。6、粗產(chǎn)物要充分干燥后方可進(jìn)行蒸餾。蒸餾所用儀器（包括接收器）要全部干燥。7、反應(yīng)終點(diǎn)的判斷:(1)圓底燒瓶中出現(xiàn)白霧；(2)柱頂溫度下降后又回升至85以上；(3)接收器(量筒)中餾出物(環(huán)己烯水的共沸物)的量達(dá)到理論計(jì)算值。八、思考題1、在環(huán)己烯制備實(shí)驗(yàn)中，為什么要控制分餾柱頂溫度不超過73？第50頁，共121頁。答：因?yàn)榉磻?yīng)中環(huán)己烯與水形成共沸混合物(沸點(diǎn)70.8，含水10 %)；環(huán)己醇與環(huán)己烯形成共沸混合物(沸點(diǎn)64.9，含環(huán)己醇30.5 %)；環(huán)己醇與水形成共沸混合物(沸點(diǎn)97.8,含水80 %)，因此，在加熱時(shí)溫度不可過高，蒸餾速度不易過快，以減少未反應(yīng)的環(huán)己醇的蒸出。2、環(huán)

29、己烯的制備過程中,如果你的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率太低，試分析主要在哪些操作步驟中造成損失？第51頁，共121頁。答：(1)環(huán)己醇的粘度較大，尤其室溫低時(shí)，量筒內(nèi)的環(huán)己醇很難倒凈而影響產(chǎn)率。(2)磷酸和環(huán)己醇混合不均，加熱時(shí)產(chǎn)生碳化。(3)反應(yīng)溫度過高、餾出速度過快，使未反應(yīng)的環(huán)己醇因于水形成共沸混合物或產(chǎn)物環(huán)己烯與水形成共沸混合物而影響產(chǎn)率。(4)干燥劑用量過多或干燥時(shí)間過短，致使最后蒸餾是前餾份增多而影響產(chǎn)率。3、用磷酸做脫水劑比用濃硫酸做脫水劑有什么優(yōu)點(diǎn)？答：(1)磷酸的氧化性小于濃硫酸，不易使反應(yīng)物碳化；(2)無刺激性氣體SO2放出。九、實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵反應(yīng)溫度的控制和反應(yīng)終點(diǎn)的判斷。第52頁，共121

30、頁。海南大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)中心教案實(shí)驗(yàn)四、1溴丁烷的制備有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)第53頁，共121頁。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握由醇制備溴丁烷的原理和方法；2、掌握回流及氣體吸收裝置。二、實(shí)驗(yàn)原理 鹵代烴是一類重要的有機(jī)合成中間體。通過鹵代烴的取代反應(yīng)，能制備多種有用的化合物，如腈、胺、醚等。實(shí)驗(yàn)室中制備鹵代烴最常用的方法是將結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的醇通過親核取代反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)辂u代物。最常用的鹵代試劑為鹵代酸、三鹵化磷和氯化亞砜。1溴丁烷是由正丁醇與鹵代試劑（溴化鈉和濃硫酸反應(yīng)生成的氫溴酸，通過親核取代反應(yīng)而取得的） 第54頁，共121頁。主反應(yīng)：機(jī)理： 副反應(yīng)： 第55頁，共121頁。三、主要試劑及產(chǎn)品的物理常數(shù)：（文獻(xiàn)值） 名 稱

31、分子量性狀折光率比重熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解度：克/100ml溶劑水醇醚正丁醇74.12無色透明液體1.39930.80978-89.12117.77.920n-C4H9Br137.0無色透明液體1.43981.299-112.4101.6不溶溴化鈉102.9色立方晶體3.20375.5139.0可 溶略 溶不 溶濃硫酸98.08無色油狀液體1.2410.35340(分解1-丁烯56.10氣 體1.37770.5946-185.46.3不 溶易 溶易溶正丁醚130.22液 體1.39920.77397.9142.40.05第56頁，共121頁。四、儀器及藥品儀 器：圓底燒瓶（50 mL、100 mL 各1

32、個(gè)）；冷凝管（直形、球形各1支）；溫度計(jì)套管（1個(gè)）；短徑漏斗（1個(gè)）；燒杯（800 mL 1個(gè)）；蒸餾頭（1個(gè)）；接引管（1個(gè)）；水銀溫度計(jì)（150 1支）；錐形瓶（2個(gè)）；分液漏斗（1個(gè)）。藥 品：正丁醇5 g 6.2 ml(0.068 mol)； 溴化鈉(無水)8.3 g (0.08 mol)； 濃硫酸(d1.84)10 ml(0.18 mol)； 10 % 碳酸鈉溶液、 無水氯化鈣。 第57頁，共121頁。五、實(shí)驗(yàn)裝置圖第58頁，共121頁。（實(shí)驗(yàn)視頻）第59頁，共121頁。六、實(shí)驗(yàn)基本操作步驟 第60頁，共121頁。七、實(shí)驗(yàn)當(dāng)中應(yīng)注意的事項(xiàng)1、為了提高產(chǎn)率，所采取的措施有：1）硫酸過

33、量，其作用有：a吸收反應(yīng)中生成的水，使HBr保持較高的濃度，加速反應(yīng)的進(jìn)行；b使醇羥基質(zhì)子化，容易離去；c使反應(yīng)中生成的水質(zhì)子化，阻止鹵代烷通過水的親核取代變回原來的醇。2）增加NaBr的用量，使平衡右移。3）通過回流，使反應(yīng)完全。4）加少量水，降低濃硫酸濃度，以減少副產(chǎn)物。 2、實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)注意的事項(xiàng)：第61頁，共121頁。1）加料順序不能顛倒。應(yīng)先加水，再加濃硫酸，依次是醇，NaBr。加水的目的是：減少HBr的揮發(fā)；防止產(chǎn)生泡沫；降低濃硫酸的濃度，以減少副產(chǎn)物的生成。2）加料和回流過程中要不斷振搖。A、水中加濃硫酸時(shí)振搖：是防止局部過熱；B、加正丁醇時(shí)混勻： 是防止局部炭化；C、加NaBr

34、時(shí)振搖： 是防止NaBr結(jié)塊，影響HBr的生成；D、回流過程中振搖： 是因?yàn)槭莾上喾磻?yīng)，通過振搖增加反應(yīng)物分子的接觸幾率。第62頁，共121頁。3）蒸餾正溴丁烷是否完全，可以從以下幾個(gè)方面來判斷：看蒸餾燒瓶中正溴丁烷層(即油層)是否完全消失,若完全消失,說明蒸餾已達(dá)終點(diǎn)。 (2)看冷凝管的管壁是否透明,若透明則表明蒸餾已達(dá)終點(diǎn)。 (3)用盛有清水的試管檢查餾出液,看是否有油珠下沉,若沒有,表明蒸餾已達(dá)終點(diǎn)。a、餾出液由渾濁變澄清；b、蒸餾燒瓶?jī)?nèi)油層（上層）消失；試管檢驗(yàn)：取幾滴餾出液，加少量水振搖，如無油珠，表示已蒸餾完畢。4）蒸餾粗品正溴丁烷后，殘余物應(yīng)趁熱倒出后洗滌，以防止結(jié)塊后難以洗滌。

35、 第63頁，共121頁。5）餾出液要充分洗滌，分液時(shí)要干凈徹底（分除水相），注意產(chǎn)物是在上層還是在下層。各步洗滌順序不能顛倒，應(yīng)正確判斷產(chǎn)物相。各步洗滌的目的是：a、10mL水： 除去HBr、Br2、少量醇；b、10mL濃硫酸： 除去未反應(yīng)的正丁醇及副產(chǎn)物正丁醚；c、10mL水： 除去大量硫酸；d、10mL飽和碳酸氫鈉： 進(jìn)一步除去硫酸； e、10mL水： 除去碳酸氫鈉6）有害氣體吸收裝置的漏斗要靠近水面，但不能浸入水中，以免水倒吸；7）如果不把粘在瓶口的溴化鈉洗掉，必然使體系漏氣，導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)率降低；8）如果在加熱之前沒有把反應(yīng)混合物搖勻，反應(yīng)時(shí)極易出現(xiàn)爆沸使反應(yīng)失敗。開始反應(yīng)時(shí)，要低電壓加熱

36、，以避免溴化氫逸出。第64頁，共121頁。注：a.無水氯化鈣干燥時(shí)，不僅可除去水分，還可除去醇類，因?yàn)榇碱惢衔铮ㄌ貏e是低級(jí)醇）可與氯化鈣作用生成結(jié)晶醇而不溶于有機(jī)溶劑。b.正丁醇和正溴丁烷可形成共沸物（bp.98.6，含正丁醇13%），故必須除凈正丁醇。9）用濃硫酸洗滌粗產(chǎn)物時(shí)，一定先將油層與水層徹底分開，否則濃硫酸會(huì)被稀釋而降低洗滌效果。3、具體操作：1）回流裝置及操作；2）氣體吸收裝置；3）洗滌、分液及分液漏斗的使用；4）液體化合物的干燥；5）回流過程中的振搖。第65頁，共121頁。答：硫酸濃度太高：(1)會(huì)使NaBr氧化成Br2，而Br2不是親核試劑。 2 NaBr + 3 H2SO4

37、(濃) Br2 + SO2 + 2 H2O +2 NaHSO4 (2)加熱回流時(shí)可能有大量HBr氣體從冷凝管頂端逸出形成酸霧。硫酸濃度太低：生成的HBr量不足，使反應(yīng)難以進(jìn)行。答：用硫酸洗滌：除去未反應(yīng)的正丁醇及副產(chǎn)物1丁烯和正丁醚。第一次水洗：除去部分硫酸及水溶性雜質(zhì)。堿洗(Na2CO3)：中和殘余的硫酸。第二次水洗：除去殘留的堿、硫酸鹽及水溶性雜質(zhì)。 八、思考題1、在正溴丁烷制備實(shí)驗(yàn)中，硫酸濃度太高或太低會(huì)帶來什么結(jié)果？2、在正溴丁烷的制備實(shí)驗(yàn)中，各步洗滌的目的是什么？第66頁，共121頁。九、本實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵反應(yīng)終點(diǎn)和粗蒸餾終點(diǎn)的判斷；洗滌時(shí)有機(jī)層的判斷。本實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是反應(yīng)完成后，蒸

38、餾得到的餾出液分為兩層，判斷哪一層為正溴丁烷是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。正常情況下，正溴丁烷在有水存在時(shí)是略帶渾濁的無色液體在下層，但如果蒸餾過度，溴化氫正丁醇的二元混合物也隨之蒸出，相對(duì)密度隨之發(fā)生改變，正溴丁烷就可能變?yōu)樯蠈印?第67頁，共121頁。海南大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)中心教案實(shí)驗(yàn)五、乙酸正丁酯的制備 有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)第68頁，共121頁。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)羧酸與醇反應(yīng)制備酯的原理和方法。2、學(xué)習(xí)利用恒沸去水以提高酯化反應(yīng)收率的方法。3、學(xué)習(xí)使用分水器回流去水的原理和使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理主反應(yīng)： 第69頁，共121頁。機(jī)理：副反應(yīng)：第70頁，共121頁。三、原料及產(chǎn)物的物理常數(shù)化合物名 稱分子量性 狀比

39、 重(d )熔 點(diǎn)()沸 點(diǎn)()折 光 率()溶 解 度水乙 醇乙 醚正丁醇74.32液 體0.81089.8118.01.39919冰醋酸60.05液 體1.04916.6118.11.3715乙 酸正丁酯116.16液 體0.88273.5126.11.39510.71-丁烯56.12無 色氣 體0.5951-185.4-6.31.3931ivsvs正丁醚130.23液 體0.7689-95.31421.39920.05第71頁，共121頁。四、儀器及藥品 儀 器：圓底燒瓶(100 ml、50 ml各1個(gè))；冷凝管（直形、球形各1支）；分水器（1個(gè)）；蒸餾頭（1個(gè)）；接引管、錐形瓶（各1個(gè)

40、）；分液漏斗（1個(gè)）；紅水溫度計(jì)（200 1支）。 藥 品：正丁醇 9.3 g,11.5 ml(0.125 mol)；冰醋酸 10.4 g,10.0 ml(0.175 mol)；濃硫酸； 10 % 碳酸鈉溶液；無水硫酸鎂【儀器安裝要點(diǎn)】1.在安裝儀器前,首先檢查分水器的旋塞是否嚴(yán)密,有泄漏,可在旋塞上涂上凡士林或潤滑脂。 2.按教材安裝儀器。圓底燒瓶和球形冷凝管均應(yīng)固定在鐵架臺(tái)上【實(shí)驗(yàn)步驟流程圖】第72頁，共121頁。引入三（實(shí)驗(yàn)視頻）視頻播放區(qū)第73頁，共121頁。五、實(shí)驗(yàn)裝置圖第74頁，共121頁。六、實(shí)驗(yàn)步驟流程圖第75頁，共121頁。七、操作要點(diǎn)1、加入硫酸后須振蕩，以使反應(yīng)物混合均勻

41、。實(shí)驗(yàn)中的濃硫酸僅起催化作用，故只需少量，不可多加。2、冰乙酸適當(dāng)過量，以盡量使反應(yīng)完成，這樣反應(yīng)完畢后殘余正丁醇的量會(huì)很少，因而在最后蒸餾時(shí)很難生成乙酸正丁酯正丁醇的二元共沸物，才能收集到124126的餾分（純乙酸正丁酯是無色液體，有水果香味。沸點(diǎn)126.5, nD201.3941。稱重，計(jì)算產(chǎn)率。）共沸混合物共沸點(diǎn)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)乙酸正丁酯正丁醇水二元乙酸正丁酯水90.772.927.1正丁醇水9355.544.5乙酸正丁酯正丁醇11732.867.2三元乙酸正丁酯正丁醇水90.763829第76頁，共121頁。3、在分水器中預(yù)先加水至分水器回流支管口，從分水器下口放出0.5ml水（加水量須

42、計(jì)量）,以保證醇能及時(shí)回到反應(yīng)體系繼續(xù)參加反應(yīng)。注意：只要水不回流到反應(yīng)體系中就不要放水。4、在回流過程中,要控制加熱速度,一般以上升氣環(huán)的高度不超過球形冷凝管的1/3為宜，回流速度每秒12滴。5、反應(yīng)終點(diǎn)的判斷：分水器中不再有水珠下沉，水面不再升高，出水接近理論量。反應(yīng)大約需要40 min 左右。6、洗滌操作（分液漏斗的使用）： (1)洗滌前首先檢查分液漏斗旋塞的嚴(yán)密性。 (2)洗滌時(shí)要做到充分輕振蕩，切忌用力過猛，振蕩時(shí)間過長，否則將形成乳濁液，難以分層，給分離帶來困難。一旦形成乳濁液，可加入少量食鹽等電解質(zhì)或水，使之分層。 第77頁，共121頁。 (3)振蕩后，注意及時(shí)打開旋塞，放出氣體

43、，以使內(nèi)外壓力平衡。放氣時(shí)要使分液漏斗的尾管朝上，切忌尾管朝人。 (4)振蕩結(jié)束后，靜置分層；分離液層時(shí)，下層經(jīng)旋塞放出，上層從上口倒出。7、本實(shí)驗(yàn)中不能用無水氯化鈣為干燥劑，因?yàn)樗c產(chǎn)品能形成絡(luò)合物而影響產(chǎn)率。八、思考題1.在乙酸正丁酯的制備實(shí)驗(yàn)中，粗產(chǎn)品中除乙酸正丁酯外，還有哪些副產(chǎn)物？怎樣減少副產(chǎn)物的生成？第78頁，共121頁。答：主要副產(chǎn)物有：1丁烯和正丁醚。 回流時(shí)要用小火加熱，保持微沸狀態(tài)，以減少副反應(yīng)的發(fā)生。答：羧酸和醇在少量酸催化作用下生成酯的反應(yīng)，稱為酯化反應(yīng)。常用的酸催化劑有：濃硫酸，磷酸等質(zhì)子酸，也可用固體超強(qiáng)酸及沸石分子篩等。答：該反應(yīng)是可逆的。本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)正丁酯與水形

44、成恒沸蒸餾的方法，在回流反應(yīng)裝置中加一分水器，以不斷除去酯化反應(yīng)生成的水，來打破平衡，使反應(yīng)向生成酯的方向進(jìn)行，從而達(dá)到提高乙酸正丁酯產(chǎn)率之目的。 3.乙酸正丁酯的合成實(shí)驗(yàn)是根據(jù)什么原理來提高產(chǎn)品產(chǎn)量的？2.何謂酯化反應(yīng)？有哪些物質(zhì)可以作為酯化反應(yīng)的催化劑？第79頁，共121頁。答：乙酸正丁酯的粗產(chǎn)品中，除產(chǎn)品乙酸正丁酯外，還可能有副產(chǎn)物丁醚，1-丁烯，丁醛，丁酸及未反應(yīng)的少量正丁醇，乙酸和催化劑（少量）硫酸等?？梢苑謩e用水洗和堿洗的方法將其除掉。產(chǎn)品中微量的水可用干燥劑無水氯化鈣除掉。答：(1)水洗的目的是除去水溶性雜質(zhì)，如未反應(yīng)的醇，過量堿及副產(chǎn)物少量的醛等。 (2)堿洗的目的是除去酸性雜

45、質(zhì)，如未反應(yīng)的醋酸，硫酸，亞硫酸甚至副產(chǎn)物丁酸。 5.對(duì)乙酸正丁酯的粗產(chǎn)品進(jìn)行水洗和堿洗的目的是什么？4.乙酸正丁酯的粗產(chǎn)品中，除產(chǎn)品乙酸正丁酯外，還有什么雜質(zhì)？怎樣將其除掉？第80頁，共121頁。九、本實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵 回流速度的控制及反應(yīng)終點(diǎn)的判斷。 第81頁，共121頁。海南大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)中心教案實(shí)驗(yàn)六、乙 酰 苯 胺 的 制 備有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)第82頁，共121頁。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解苯胺的?；磻?yīng)原理及其在合成上的意義。2、學(xué)習(xí)重結(jié)晶原理和以水為溶劑進(jìn)行重結(jié)晶的操作方法。3、熟悉過濾、濾餅的洗滌、脫色、熱濾等重結(jié)晶操作技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理苯胺是一類很重要的有機(jī)合成中間體。由于氨基的強(qiáng)致活，使

46、苯胺易氧化，或易發(fā)生環(huán)上的多元鹵代。因此，苯胺的?；磻?yīng)常用于氨基的保護(hù)或降低氨基對(duì)苯環(huán)的致活性。乙酰苯胺可以通過苯胺與乙酰氯、乙酰酐或冰醋酸等試劑進(jìn)行?；磻?yīng)制得。其中苯胺與乙酰氯反應(yīng)最激烈，乙酸酐次之，冰醋酸最慢。本實(shí)驗(yàn)采用冰乙酸與苯胺反應(yīng)來制備乙酰苯胺。第83頁，共121頁。三、物理常數(shù)化合物名 稱分子量性 狀比 重(d )熔 點(diǎn)()沸 點(diǎn)()折 光 率()溶 解 度水乙 醇乙 醚苯 胺93.12液 體1.0226.1184.41.58633.618冰醋酸60.05液 體1.04916.5118.11.3715乙酰苯胺13516斜 方晶 體1.21413343050.5303.580

47、21204660725第84頁，共121頁。四、儀器及藥品 儀 器：分餾柱（1支）；蒸餾頭（1個(gè)）；溫度計(jì)套管（1個(gè)）；水銀溫度計(jì)（150 1支）；接引管（1個(gè)）；錐形瓶（25 ml 1個(gè)）；吸濾瓶（1個(gè)）；布氏漏斗（1個(gè)）；循環(huán)水泵（公用）。藥 品：苯 胺 5.1 g 5 ml (0.055 mol)； 冰醋酸 7.8 g 7.4 ml (0.13 mol)；鋅粉、活性炭。第85頁，共121頁。引入三（實(shí)驗(yàn)視頻）視頻播放區(qū)第86頁，共121頁。五、實(shí)驗(yàn)裝置圖第87頁，共121頁。六、實(shí)驗(yàn)流程圖 第88頁，共121頁。七、儀器安裝要點(diǎn) 1.按教材p143圖3.72安裝儀器，圓底燒瓶、分餾柱均應(yīng)

48、固定在鐵架臺(tái)上。 2.溫度計(jì)水銀球的位置與蒸餾的要求相同。 【操作要點(diǎn)】 1.苯胺極易氧化。久置的苯胺會(huì)變成紅色，使用前須重新蒸餾以除去其中的雜質(zhì)，否則將影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。 2.鋅粉在酸性介質(zhì)中可使苯胺中的有色物質(zhì)還原，防止苯胺進(jìn)一步氧化，因此，在反應(yīng)中加入少量鋅粉。但鋅粉加入量不可過多，否則不僅消耗乙酸（生成乙酸鋅），還會(huì)在后處理時(shí)因乙酸鋅水解生成難溶于水的Zn(OH)2而難以從乙酰苯胺中分離出去。鋅粉加入適量，反應(yīng)液呈淡黃色或接近無色。 第89頁，共121頁。 3.反應(yīng)溫度的控制:保持分餾柱頂溫度不超過105。開始時(shí)要緩慢加熱，待有水生成后，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度，以保持生成水的速度與分出水的速

49、度之間的平衡。切忌開始就強(qiáng)烈加熱。 4.反應(yīng)終點(diǎn)的判斷:溫度計(jì)的讀數(shù)較大范圍的上下波動(dòng)或燒瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)白霧現(xiàn)象。反應(yīng)時(shí)間約4060 min。5.因乙酰苯胺熔點(diǎn)較高,稍冷即會(huì)固化,因此,反應(yīng)結(jié)束后須立即倒入事先準(zhǔn)備好的水中。否則凝固在燒瓶中難以倒出。6.重結(jié)晶的一般操作過程(1)將待重結(jié)晶物質(zhì)在溶劑的沸點(diǎn)或接近沸點(diǎn)的溫度下溶解在溶劑中，制成接近飽和的濃溶液；(2)若溶液中存在有色雜質(zhì)，可加入適量活性炭煮沸脫色；(3)趁熱過濾除去不溶性雜質(zhì)和活性炭；(4)將濾液冷卻，使晶體從過飽和溶液里析出，而可溶性雜質(zhì)仍留在溶液里；(5)進(jìn)行減壓過濾，使晶體與母液分離；(6)洗滌晶體以除去殘留在晶體表面的母液。 第

50、90頁，共121頁。7.重結(jié)晶過程中溶劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)(1)不與重結(jié)晶的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；(2)在高溫時(shí)，重結(jié)晶物質(zhì)在溶劑中的溶解度較大，在低溫時(shí)較??；(3)雜質(zhì)的溶解度或是很大（待重結(jié)晶物質(zhì)析出時(shí)，雜質(zhì)仍留在母液中）或是很?。ù亟Y(jié)晶物質(zhì)溶解在溶劑里，借過濾將雜質(zhì)除掉）；(4)溶劑與重結(jié)晶物質(zhì)容易分離(一般采用低沸點(diǎn)，易揮發(fā)的溶劑)；(5)溶劑沒有毒性或毒性很小，不易燃，價(jià)格合適并有利于回收利用。（若溶劑易揮發(fā)或者具有毒性，應(yīng)在錐形瓶上安裝回流冷凝管，添加溶劑可由冷凝管上端添加。）8.減壓過濾（又稱抽濾）： (1)濾紙大小略小于漏斗內(nèi)徑，以能蓋住篩板上所有篩板孔為宜。 (2)剪好的濾紙平鋪在漏斗

51、底板上,用少量溶劑潤濕,然后開動(dòng)抽氣泵,使濾紙緊貼在漏斗上。緩慢倒入待過濾的混合物，一直抽氣至無液體濾出為止。 (3)停止抽濾時(shí), 應(yīng)首先拔去與吸濾瓶連接的抽氣橡皮管,然后關(guān)閉抽氣泵。否則會(huì)發(fā)生倒吸現(xiàn)象。第91頁，共121頁。 9.活性炭脫色: (1)活性炭用量的多少視反應(yīng)液顏色而定，不必準(zhǔn)確稱量，通常加半牛角勺即可。 (2)不可在溶液沸騰時(shí)加活性炭,以防暴沸。 (3)乙酰苯胺溶液不可煮沸時(shí)間過長。10.熱過濾： (1)布氏漏斗和吸濾瓶必須在水浴中充分預(yù)熱(切忌將吸濾瓶放在石棉網(wǎng)或電熱套上加熱),以防產(chǎn)物在吸濾瓶中結(jié)晶。 (2)熱過濾時(shí),要用優(yōu)質(zhì)濾紙或雙層普通濾紙,以防活性炭透過。 (3)熱過

52、濾時(shí),系統(tǒng)采用的真空度不宜太高,否則在熱溶液作用下濾紙易抽破。第92頁，共121頁。答：為了提高乙酰苯胺的產(chǎn)率，反應(yīng)過程中不斷分出產(chǎn)物之一 水，以打破平衡，使反應(yīng)向著生成乙酰苯胺的方向進(jìn)行。因水的沸點(diǎn)為100C，反應(yīng)物醋酸的沸點(diǎn)為118C，且醋酸是易揮發(fā)性物質(zhì)，因此，為了達(dá)到即要將水份除去，又不使醋酸損失太多的目的，必需控制柱頂溫度在105C左右。答：(1)增加反應(yīng)物之一的濃度(使冰醋酸過量一倍多)。(2)減少生成物之一的濃度(不斷分出反應(yīng)過程中生成的水)。兩者均有利于反應(yīng)向著生成乙酰苯胺的方向進(jìn)行。2、合成乙酰苯胺的實(shí)驗(yàn)是采用什么方法來提高產(chǎn)品產(chǎn)量的？八、思考題：1、合成乙酰苯胺時(shí)，柱頂溫度

53、為什么要控制在105C左右？第93頁，共121頁。答：只加入微量（約0.1左右）即可，不能太多，否則會(huì)產(chǎn)生不溶于水的ZnOH2，給產(chǎn)物后處理帶來麻煩。 答：韋氏分餾柱的作用相當(dāng)于二次蒸餾，用于沸點(diǎn)差別不太大的混合物的分離，合成乙酰苯胺時(shí)，為了把生成的水分離除去，同時(shí)又不使反應(yīng)物醋酸被蒸出，所以選用韋氏分餾柱。答：1. 正確選擇溶劑； 2. 溶劑的加入量要適當(dāng)；3. 活性炭脫色時(shí)，一是加入量要適當(dāng)，二是切忌在沸騰后加入活性炭； 4. 吸濾瓶和布氏漏斗必需充分預(yù)熱； 5. 濾液應(yīng)自然冷卻，待有晶體析出后再適當(dāng)加快冷速度，以確保晶形完整； 6. 最后抽濾時(shí)要盡可能將溶劑除去，并用母液洗滌有殘留產(chǎn)品的

54、燒杯。5、在重結(jié)晶過程中，必須注意哪幾點(diǎn)才能使產(chǎn)品的產(chǎn)率高、質(zhì)量好？4、合成乙酰苯胺時(shí)，為什么選用韋氏分餾柱？3、合成乙酰苯胺時(shí)，鋅粉起什么作用？加多少合適？第94頁，共121頁。答：(1)溶劑不應(yīng)與重結(jié)晶物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)； (2)重結(jié)晶物質(zhì)在溶劑中的溶解度應(yīng)隨溫度變化，即高溫時(shí)溶解度大，而低溫時(shí)溶解度??； (3)雜質(zhì)在溶劑中的溶解度或者很大，或者很??； (4)溶劑應(yīng)容易與重結(jié)晶物質(zhì)分離； (5)溶劑應(yīng)無毒，不易燃，價(jià)格合適并有利于回收利用。 答：反應(yīng)溫度控制在105攝氏度左右，目的在于分出反應(yīng)生成的水，當(dāng)反應(yīng)接近終點(diǎn)時(shí)，蒸出的水份極少，溫度計(jì)水銀球不能被蒸氣包圍，從而出現(xiàn)瞬間短路，因此溫度計(jì)

55、的讀數(shù)出現(xiàn)上下波動(dòng)的現(xiàn)象。 7、合成乙酰苯胺時(shí)，反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)為什么會(huì)出現(xiàn)溫度計(jì)讀數(shù)的上下波動(dòng)？6、選擇重結(jié)晶用的溶劑時(shí)，應(yīng)考慮哪些因素？第95頁，共121頁。答：常用的乙?；噭┯校阂阴Ｂ?、乙酸酐和乙酸等。 (1)用乙酰氯作乙?；瘎?，其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度快。缺點(diǎn)是反應(yīng)中生成的HCl可與未反應(yīng)的苯胺成鹽，從而使半數(shù)的胺因成鹽而無法參與?；磻?yīng)。為解決這個(gè)問題，需在堿性介質(zhì)中進(jìn)行反應(yīng)；另外，乙酰氯價(jià)格昂貴，在實(shí)驗(yàn)室合成時(shí)，一般不采用。 (2)用乙酐(CH3CO)2O作?；瘎鋬?yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物的純度高，收率好，雖然反應(yīng)過程中生成的CH3COOH可與苯胺成鹽，但該鹽不如苯胺鹽酸鹽穩(wěn)定，在反應(yīng)條件下仍可以使苯

56、胺全部轉(zhuǎn)化為乙酰苯胺。其缺點(diǎn)是除原料價(jià)格昂貴外，該法不適用于鈍化的胺(如鄰或?qū)ο趸桨?。用醋酸作乙?；瘎?，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間長。九、本實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵 反應(yīng)溫度的控制和反應(yīng)終點(diǎn)的判斷。 8、從苯胺制備乙酰苯胺時(shí)可采用哪些化合物作 ?；瘎?？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？第96頁，共121頁。海南大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)中心教案實(shí)驗(yàn)七、苯甲酸乙酯的制備 (設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn))有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)第97頁，共121頁。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)計(jì)合成路線和產(chǎn)物的分離純化方法。2、掌握酯化反應(yīng)原理，及苯甲酸乙酯的制備方法。3、復(fù)習(xí)分水器的使用及液體有機(jī)化合物的精制方法。二、基本原理第98頁，共121頁。三、藥品及儀器藥品：苯甲酸 4g(

57、0.033mol)；無水乙醇10mL(0.17mol)；濃硫酸 1.5mL；Na2CO3；無水CaCl2；苯7.5mL；乙醚10mL。儀器：圓底燒瓶(50 ml 2個(gè))；冷凝管（空氣、直形、球形各1支）；分水器（1個(gè)）；蒸餾頭（1個(gè)）；接引管、錐形瓶（各1個(gè)）；分液漏斗（1個(gè)）；紅水溫度計(jì)（200 1支），水銀溫度計(jì)（350 1支）。 第99頁，共121頁。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、加料：于50mL圓底燒瓶中加入：4g苯甲酸；10mL乙醇；7.5mL苯；1.5mL濃硫酸，搖勻，加沸石。2、分水回流：水浴上回流約2h，至分水器中層液體約3mL停止。記錄體積，繼續(xù)蒸出多余的苯和乙醇（從分水器中放出）。移去火

58、源。3、中和：加水30mL,分批加入固體Na2CO3中和至中性。除2種酸。即硫酸、苯甲酸。4、分離萃取、干燥：分液，水層用10mL乙醚萃取。合并有機(jī)層，用無水氯化鈣干燥。5、水浴蒸餾：回收乙醚。6、蒸餾：收集210-213 oC餾分。n201.5001第100頁，共121頁。五、實(shí)驗(yàn)裝置圖第101頁，共121頁。六、思考題1、本實(shí)驗(yàn)采用何種措施提高酯的產(chǎn)率？2、為什么采用分水器除水？3、何種原料過量？為什么？為什么要加苯？4、濃硫酸的作用是什么？常用酯化反應(yīng)的催化劑有哪些？5、為什么用水浴加熱回流？6、在萃取和分液時(shí)，兩相之間有時(shí)出現(xiàn)絮狀物或乳濁液，難以分層，如何解決？ 第102頁，共121頁

59、。海南大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)中心教案實(shí)驗(yàn)八:薄 層 層 析 有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)第103頁，共121頁。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解色譜法分離提純有機(jī)化合物的基本原理和應(yīng)用。2、掌握薄層層析的操作技術(shù)。 二、實(shí)驗(yàn)原理色譜法（Chromatography）亦稱色層法、層析法等。色譜法是分離、純化和鑒定有機(jī)化合物的重要方法之一。色譜法的基本原理是利用混合物各組分在某一物質(zhì)中的吸附或溶解性能（分配）的不同，或其親和性的差異，使混合物的溶液流經(jīng)該種物質(zhì)進(jìn)行反復(fù)的吸附或分配作用，從而使各組分分離。第104頁，共121頁。色譜法在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用主要包括以下幾方面:1、分離混合物 一些結(jié)構(gòu)類似、理化性質(zhì)也相似的化合物組成的混合物，

60、一般應(yīng)用化學(xué)方法分離很困難，但應(yīng)用色譜法分離，有時(shí)可得到滿意的結(jié)果。2、精制提純化合物 有機(jī)化合物中含有少量結(jié)構(gòu)類似的雜質(zhì)，不易除去，可利用色譜法分離以除去雜質(zhì)，得到純品。3、鑒定化合物 在條件完全一致的情況，純碎的化合物在薄層色譜或紙色譜中都呈現(xiàn)一定的移 動(dòng)距離，稱比移值（Rf值），所以利用色譜法可以鑒定化合物的純度或確定兩種性質(zhì)相似的化合物是否為同一物質(zhì)。但影響比移值的因素很多，如薄層的厚度，吸附劑顆粒的大小，酸堿性，活性等級(jí)，外界溫度和展開劑純度、組成、揮發(fā)性等。所以，要獲得重現(xiàn)的比移值就比較困難。為此，在測(cè)定某一試樣時(shí)，最好用已知樣品進(jìn)行對(duì)照。第105頁，共121頁。4、觀察一些化學(xué)反