有机化学实验实验报告

实验一有机化学实验基本操作实验目的：1、使学生明白进入有机化学实验学习，必须阅读有机化学实验的一般知识的内容及安全实验是有机化学实验的基本要求；2、仪器的清点和玻璃仪器的清洗、安装。教学内容：一、实验室的安全、事故的预防与处理1、实验室的一般注意事项2、火灾、爆炸、中毒及触电事故的预防3、事故的处理和急救二、有机化学实验常用仪器、设备和应用范围1、玻璃仪器2、金属用具3、其它仪器设备三、有机实验常用装置的安装练习1、回流装置2、蒸馏装置3、气体吸收装置4、搅拌装置四、仪器的清洗、干燥和塞子的配置1、仪器的清洗2、仪器的干燥3、塞子的配置和钻孔五、实验预习、记录和实验报告六、实验产率的计算实验二萃取和洗涤实验目的：1、学习萃取法的基本原理和方法；2、学习分液漏斗的使用方法。实验原理：萃取和洗涤是利用物质在不同溶剂中的溶解度不同来进行分离的操作。萃取和洗涤在原理上是一样的，只是目的不同。从混合物中抽取的物质，如果是我们需要的，这种操作叫做萃取或提取；如果是我们不要的，这种操作叫做洗涤。萃取是利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。实验仪器及药品：仪器：分液漏斗、试管药品：0.01%I2—CCl4溶液、1%KI—H2O溶液实验操作步骤：（本次实验为间歇多次萃取操作）一、多次萃取操作步骤及注意事项1、选择容积较液体体积大一倍以上的分液漏斗，把活塞擦干，在活塞上均匀涂上一层润滑脂,使润滑脂均匀分布，看上去透明即可。2、检查分液漏斗的顶塞与活塞处是否渗漏（用水检验），确认不漏水时方可使用。3、将被萃取液和萃取剂依次从上口倒入漏斗中，塞紧顶塞（顶塞不能涂润滑脂）。4、取下分液漏斗，并前后振荡,然后再将漏斗放回铁圈中静置。5、待两层液体完全分开后，打开顶塞，再将下层液体自活塞放出至接受瓶：6、将所有的萃取液合并，加入过量的干燥剂干燥。7、然后蒸去溶剂，根据化合物的性质利用蒸馏、重结晶等方法纯化。本次实验成败关键：1、分液漏斗的使用方法正确（包括振摇、“放气”、静置、分液等操作）2、准确判断萃取液与被萃取液的上下层关系安全事项：CCl4蒸气对人体有伤害，请注意安全。萃取实验:（用KI—H2O溶液从I2—CCl4溶液中萃取I2）1、一次萃取（1）准确量取10ml0.01%的I2—CCl4溶液，放入分液漏斗中，再加入40ml1%KI—H2O溶液进行萃取操作，分去KI—H2O溶液层，取I2—CCl4层3ml于编号为1的试管中备用。（2）准确量取10ml0.01%的I2—CCl4溶液，放入分液漏斗中，再加入20ml1%KI—H2O溶液进行萃取操作，分去KI—H2O溶液层，取I2—CCl4层3ml于编号为2的试管中备用。2、多次萃取取10ml0.01%的I2—CCl4溶液分别每次用20ml1%KI—H2O溶液进行二次萃取操作，分离后，取经二次萃取后的I2—CCl4层3ml于编号为3的试管中备用。3、完成下列工作（1）将盛有3ml0.01%的I2—CCl4溶液的试管（编号为4）分别与编号为1、2、3的试管的颜色进行比较，写出结果。（2）通过比较总结所用萃取剂量、萃取次数与萃取效应的关系。实验三蒸馏练习实验目的：1、了解蒸馏和测定沸点的意义；2、掌握圆底烧瓶、直型冷凝管、蒸馏头、真空接受器、锥型瓶等的正确使用方法，初步掌握蒸馏装置的装配和拆卸技能；3、握正确进行蒸馏、分馏操作和的要领和方法。实验原理：纯粹的液体有机化合物在一定的压力下具有一定的沸点，利用有机化合物沸点不同可将不同的化合物分离。实验装置：（见图）蒸馏装置分馏装置仪器：圆底烧瓶、蒸馏头、直形冷凝管、真空接受管（真空尾接管）、锥形瓶、温度计导管、温度计（100℃）、橡皮管等蒸馏装置安装：1、根据蒸馏物的量，选择大小合适的蒸馏瓶（蒸馏物液体的体积，一般不要超过蒸馏瓶容积的2/3，也不要少于1/3。2、仪器安装顺序一般为：是自下而上，从左到右。撤卸仪器与安装顺序相反。蒸馏操作：（样品：95%的乙醇）1、加料：将待蒸馏液通过玻璃漏斗小心倒入蒸馏瓶中。不要使液体从支管流出。加入几粒沸石，塞好带温度计的塞子。2、加热：用水冷凝管时，先打开冷凝水龙头缓缓通入冷水，然后开始加热。加热时可见蒸馏瓶中液体逐渐沸腾，蒸气逐渐上升，温度计读数也略有上升。当蒸气的顶端达到水银球部位时，温度计读数急剧上升。这时应适当调整热源温度，使升温速度略为减慢，蒸气顶端停留在原处，使瓶颈上部和温度计受热，让水银球上液滴和蒸气温度达到平衡。然后再稍稍提高热源温度，进行蒸馏（控制加热温度以调整蒸馏速度，通常以每秒1—2滴为宜。温度计的读数就是液体（馏出液）的沸点。3、观察沸点及收集馏液：进行蒸馏前，至少要准备两个接受瓶，其中一个接受前馏分（或称馏头），另一个（需称重）用于接受预期所需馏分（并记下该馏分的沸程：即该馏分的第一滴和最后一滴时温度计的读数）。需馏分蒸出后，若继续升温，温度计读数会显著升高，此时应停止蒸馏。即使杂质很少，也不要蒸干，以免蒸馏瓶破裂及发生其它意外事故。3、拆除蒸馏装置：蒸馏完毕，先应撤出热源（拔下电源插头，再移走热源），然后停止通水，最后拆除蒸馏装置（与安装顺序相反）。实验四熔点的测定实验目的：1、了解熔点测定的意义；2、掌握熔点测定的操作方法；3、了解利用对纯粹有机化合物的熔点测定校正温度计的方法。实验原理：晶体化合物的固液两态在大气压力下成平衡时的温度称为该化合物的熔点。纯粹的固体有机化合物一般都有固定的熔点，即在一定的压力下，固液两态之间的变化是非常敏锐的，自初熔至全熔（熔点范围称为熔程），温度不超过0.5—1oC。如果该物质含有杂质，则其熔点往往较纯粹者为低，且熔程较长。故测定熔点对于鉴定纯粹有机物和定性判断固体化合物的纯度具有很大的价值。如果在一定的温度和压力下，将某物质的固液两相置于同一容器中，将可能发生三种情况：固相迅速转化为液相；液相迅速转化为固相；固相液相同时并存，它所对应的温度TM即为该物质的熔点。实验装置及样品：1、参见教材图2.4（2），双浴式2、样品：苯甲酸、乙酰苯胺及其两者混合物（1：1）实验操作：1、样品的装入（1）样品粉末要研细（2）填装结实，不应留有空隙（3）填装高度2—3mm，需反复多次（少量多次）（4）熔点管外的样品粉末要擦干净以免污染热浴液体2、熔点浴的设计及装置（参见P.42，双浴式）3、熔点测定（1）升温：先快后慢（每分钟1—2oC）（2）记下初熔温度（晶体开始塌落并有液相产生时的温度）（3）记下全熔温度（固体完全消失）纯化合物的初熔——全熔过程一般很短，有时只能读到一个数（4）至少重复两次（用新的熔点管另装样品）（5）若为未知样品，则先初测一次，找出熔点范围，待浴温将至熔点以下约30oC左右，再进行精密测定4、介绍用熔点测定仪测定熔点（P.43—44）5、介绍温度计校正操作方法熔点测定可能产生误差的因素：1、熔点管不洁净。如含有灰尘等，能产生4—10OC的误差。例如，熔点管内壁含有碱性物质，能催化醛或酮的羟醛缩合，或使糖类及其衍生物发生变旋作用，而使熔点降低，熔程变大；故熔点管必须洁净。2、点管底未封好而产生漏管。检查是否为漏管，不能用吹气的方法，否则会使熔点管内产生水蒸气及其它杂质。检查的方法为：当装好样品的毛细管浸入浴液后，发现样品变黄或管底渗入液体，说明为漏管，应弃去，另换一根。3、样品粉碎不够细。填装不结实，产生空隙，则不易传热，造成熔程变大。4、样品不干燥或含有杂质。根据拉乌耳（Raoult）定律，会使熔点偏低，熔程变大。5、样品量的多少也会影响。太少不便观察，产生熔点偏低；太多会造成熔程变大，熔点偏高。6、升温速度应慢，让热传导有充分的时间。升温速度过快，熔点偏高。7、熔点管壁太厚，热传导时间长，会产生熔点偏高。归纳上述因素为四个：（1）熔点管规范（包括规格、管底封闭、洁净等）（2）样品合格（包括干燥、粒度等）（3）样品填装符合要求（量的多少、填充结实与否）（4）升温速度实验五环己烯的制备实验目的：1、学习以浓硫酸催化环己醇脱水制备环己烯的原理和方法；2、学习分馏原理及分馏柱的使用方法；3、巩固水浴蒸馏的基本操作技能。实验原理：实验室中通常可用浓硫酸或浓磷酸催化环己醇脱水制备环己烯。本实验是以浓硫酸作催化剂来制备环己烯的。主反应式：一般认为，该反应历程为E1历程，整个反应是可逆的：反应装置图实验试剂：15.0g（15.6ml，0.15mol）环己醇、1ml浓硫酸、氯化钠、无水氯化钙、5%的碳酸钠水溶液实验步骤：1、投料在50ml干燥的圆底烧瓶中加入15g环己醇、1ml浓硫酸和几粒沸石，充分摇振使之混合均匀。2、加热回流、蒸出粗产物产物将烧瓶在石棉网上小火空气浴缓缓加热至沸，控制分馏柱顶部的溜出温度不超过90℃，馏出液为带水的混浊液。至无液体蒸出时，可升高加热温度，当烧瓶中只剩下很少残液并出现阵阵白雾时，即可停止蒸馏。3、分离并干燥粗产物将馏出液用氯化钠饱和，然后加入3—4ml5%的碳酸钠溶液中和微量的酸。将液体转入分液漏斗中，振摇（注意放气操作）后静置分层，打开上口玻塞，再将活塞缓缓旋开，下层液体从分液漏斗的活塞放出，产物从分液漏斗上口倒入一干燥的小锥形瓶中，用1—2g无水氯化钙干燥。4、蒸出产品待溶液清亮透明后，小心滗入干燥的小烧瓶中，投入几粒沸石后用水浴蒸馏，收集80—85℃的馏分于一已称量的小锥形瓶中。实验六正溴丁烷的制备实验目的：1、学习以溴化钠、浓硫酸和正丁醇制备正溴丁烷的原理与方法；2、练习带有吸收有害气体装置的回流加热操作。实验原理：本实验中正溴丁烷是由正丁醇与溴化钠、浓硫酸共热而制得：【反应式】主反应：【试剂】7.4g（9.2ml，0.10mol）正丁醇，13g（约0.13mol）无水溴化钠，浓硫酸，饱和碳酸氢钠溶液，无水氯化钙实验装置：见右图：实验步骤：1、投料在圆底烧瓶中加入10ml水，再慢慢加入14ml浓硫酸，混合均匀并冷至室温后，再依次加入9.2ml正丁醇和13g溴化钠，充分振荡后加入几粒沸石。2、以石棉网覆盖电炉为热源，按P.13图1.6（2）安装回流装置（含气体吸收部分）。（注意圆底烧瓶底部与石棉网间的距离和防止碱液被倒吸）3、加热回流在石棉网上加热至沸，调整圆底烧瓶底部与石棉网的距离，以保持沸腾而又平稳回流，并时加摇动烧瓶促使反应完成。反应约30—40min。（注意调整距离和摇动烧瓶的操作）4、分离粗产物待反应液冷却后，改回流装置为蒸馏装置（用直形冷凝管冷凝），蒸出粗产物。（注意判断粗产物是否蒸完）。5、洗涤粗产物将馏出液移至分液漏斗中，加入等体积的水洗涤（产物在下层），静置分层后，将产物转入另一干燥的分液漏斗中，用等体积的浓硫酸洗涤（除去粗产物中的少量未反应的正丁醇及副产物正丁醚、1—丁烯、2—丁烯。尽量分去硫酸层（下层）。有机相依次用等体积的水（除硫酸）、饱和碳酸氢钠溶液（中和未除尽的硫酸）和水（除残留的碱）洗涤后，转入干燥的锥形瓶中，加入1—2g的无水氯化钙干燥，间歇摇动锥形瓶，直到液体清亮为止。6、收集产物将干燥好的产物移至小蒸馏瓶中，在石棉网上加热蒸馏，收集99—103℃的馏分。实验七酯的制备实验目的：1、掌握酯制备原理、反应条件。2、了解粗酯的纯化。3、巩固回流、分馏等操作技能。实验原理：主反应：（略）生成酯和水副反应：生成乙醚和水反应条件：120-125℃，浓硫酸催化剂药品：冰醋酸14.3ml(15g,0.25mol)，乙醇（95%）23ml(约0.37mol)，浓硫酸，饱和碳酸钠溶液，饱和氯化钙溶液，无水碳酸钾，饱和食盐水实验所需时间：4-6h步骤在100ml三口瓶的一侧口装配一恒压滴液漏斗，滴液漏斗，另一侧口固定一温度计，中口装配一分馏柱、蒸馏头、温度计及直形冷凝管。冷凝管末端连接接引管及锥形瓶，锥形瓶用冰水浴冷却。如图：在一小锥形瓶内放入3ml乙醇，一边摇动，一边慢慢的加入3ml浓硫酸，将此溶液倒入三口瓶中。配置20ml乙醇和14.3ml冰醋酸的混合液，倒入滴液漏斗中。加热保持反应混合物的温度为120℃左右。然后把滴液漏斗中的乙醇和冰醋酸的