有机化学实验2011.4.22

实验一醇酚的化学性质一、实验目的1、观察醇、酚的化学反应，深入体会分子结构与化学性质的关系。2、掌握醇、酚主要化学性质会鉴别醇、酚。3、熟悉滴管的使用。4、认真仔细观察实验现象，并能作出正确的判断。二、实验原理1、醇和酚一元醇是中性化合物，与碱不起作用，但醇羟基上的氢易被金属纳取代，放出氢气生成醇和氢氧化钠。在强氧化剂重铬酸钾的作用下，伯醇可被氧化生成醛或在较高温度下进一步氧化生成羧酸。仲醇可氧化生成酮。醇与氢卤酸反应生成卤代烷，其反应速度与氢卤酸的性质和醇的结构有关。通常用卢卡斯试剂（无水氯化锌的浓盐酸溶液）来鉴别含有6个以下碳原子的伯、仲、叔醇。具有两个相邻羟基的多元醇与新配制的氢氧化铜反应，使氢氧化铜沉淀消失形成深蓝色的溶液。因此可用此反应鉴别含有相邻羟基的多元醇。酚羟基上的氢能部分电离，故酚类具有弱酸性、能溶于NaOH溶液中，生成酚盐，同时酚羟基是直接与苯环相连接的，可增加邻、对位氢原子的活泼性而容易发生亲电取代反应。酚类或含有酚羟基的化合物，能与三氯化铁发生各种特有的颜色反应，产生颜色的原因主要是生成复杂的配合物，但具有烯醇结构“-c=c-”的化合物都有这个反应。三、实验仪器与试剂试管、烧杯、试管夹、钠、无水乙醇、正丁醇、酚酞、95%乙醇、异丙醇、叔丁醇、仲丁醇、2%CuSO4、5%NaOH、甘油、3mol•L-1H2SO4、卢卡斯试剂、液体苯酚、2%苯酚、1%FeCl3、饱和溴水。四、实验步骤实验内容与操作实验现象解释化学方程式

1、醇的化学性质（1）醇钠的生成和水解：将两个干燥的试管编好号码，分别加入10滴无水乙醇和1滴正丁醇，再加一粒绿豆大小的用滤纸擦干的金属钠，观察反应速度有何差异。待金属钠全部作用后，向试管中加入1滴水，然后滴一滴酚酞指示剂观察现象。

（2）醇的氧化：取三支试管，编号后各加入0.5%重铬酸钾溶液2滴和3mol·L-1H2SO41滴，然后分别加入10滴95%乙醇，异丙醇和叔丁醇，将各试管摇匀，2分钟后观察。

（3）伯醇、仲醇、叔醇的鉴别——卢卡斯试验：取三支干燥的试管，编号后分别中入5滴正丁醇、仲丁醇和叔丁醇，然后各加入15滴卢卡斯试剂，塞好管口，振荡后静置，观察反应液是否变混浊，记录反应液开始变浑浊所需的时间。

（4）与氢氧化铜的反应：在一试管中加18滴2%硫酸铜溶液，再加5%NaOH溶液24滴，使Cu(OH)2完全沉淀下来，将此悬浊液分为三份，振摇下分别加入２滴甘油、乙二醇和乙醇。

2、酚的性质（1）酚的酸性：在试管中加入苯酚和蒸馏水3-4ml，振荡成乳浊液。将乳浊液分成两份，然后在第一份中小心滴入5%NaOH溶液至苯酚完全溶解为止。在此溶液中再加入3mol•L-1H2SO4溶液呈现酸性，观察溶液有何变化。在第二份乳浊液中加入少量0.6mol/L碳酸氢钠溶液，观察溶液是否澄清？何故？

（2）与FeCl3作用：在两支试管中分别加入2%苯酚溶液和乙醇溶液各5滴，再加1%FeCl3溶液，观察所产生的颜色。

（3）溴代反应：取2%苯酚溶液5滴，置于一小试管中，缓缓滴入饱和溴水10滴，不断振荡。五、思考题1、做乙醇与钠反应实验必须用无水乙醇，而做醇的氧化用95%的就行了，为什么？2、鉴别伯、仲、叔醇可用什么试剂？3、试找出本实验中的显色反应？实验二醛酮的化学性质一、实验目的1、观察醛、酮的化学反应，深入体会分子结构与化学性质的关系。2、掌握醛、酮主要化学性质会鉴别醛、酮。3、熟悉滴管的使用。4、认真仔细观察实验现象，并能作出正确的判断。二、实验原理2、醛和酮醛和酮都含有羰基，因此它们具有许多相似的化学性质。例如：都能与2，4-二硝基苯肼反应而析出晶体。但由于在醛基上连有一个氢原子，故醛的化学性质较酮活泼，易被弱氧化剂氧化，如醛能与托伦试剂和斐林试剂反应；能与品红亚硫酸试剂发生颜色反应，而酮不发生这些反应。具有CH3-CO-R（H）结构的醛、酮或CH3-CH(OH)-R（H）结构的醇都能发生在碱性溶液中与碘作用生成碘仿的反应，碘仿为黄色固体，有特臭、易识别，称此反应为碘仿反应。丙酮在碱性溶液中能与亚硝酰铁氰化钠作用显红色，此反应用作检验丙酮的存在。三、实验仪器与试剂试管、烧杯、试管夹、甲醛、乙醛、丙酮、2，4-二硝基苯肼、斐林试剂I和Ⅱ、碘溶液、5%氢氧化钠。四、实验步骤实验内容与操作实验现象解释化学方程式醛、酮的性质（1）醛、酮与2，4一二硝基苯肼溶液的反应：取2支试管、各加入10滴2，4一二硝基苯肼溶液，然后分别加入1-3滴乙醛与丙酮，用力振荡。如无沉淀生成，可静置5-10分钟，必须时用玻璃棒摩擦管壁。（2）醛与托伦试剂反应：取20滴5%AgNO3溶液置于洁净试管中,加入2滴5%NaOH溶液,在振荡下一再一滴一滴地加入氨水至生成的沉淀刚刚溶解为止,将制得的试剂分置于两支十分干净的试管中,分别加入乙醛和丙酮3滴,摇匀后放置一分钟,如无变化可在水浴(50-60℃)加热.

(3)与斐林试剂反应:取斐林试剂I和II各20滴于一试管中，混和均匀后，分置于二个试管中，然后分别加入乙醛和丙酮各2滴，摇匀后，把试管放在水浴中加热3-5分钟。

（4）碘仿反应：在5支试管中，分别加入5滴甲醛、丙酮、乙醇和乙醛，然后各加入1ml碘溶液，摇匀后，再滴加5%NaOH溶液至碘的颜色褪去为止。注意试管中有无沉淀析出。是否能嗅到碘仿的气味？如果出现白色乳浊液，可把试管放到50-60度水浴中，温热几分钟，再观察结果。

五、思考题1、醛和酮的性质有哪些异同之处？为什么？可用哪些简便方法鉴别它们？2、进行银镜反应时，应注意什么问题？3、进行碘仿反应时，为什么要控制碱的加人量？4、鉴别醛、酮有哪些方法？实验三乙酸乙酯的合成一、实验目的1.学习乙酸乙酯的制备，了解酯化反应的原理2.熟悉掌握蒸馏、液态有机物的洗涤等基本操作二、实验原理醇和有机酸在H+的存在下发生酯化反应生成酯。副反应：蒸馏出的馏分中有乙酸乙酯，乙醇、乙酸和水，用碳酸钠除去乙酸，用氯化纳除去多余的碳酸钠，再用氯化钙除去乙醇，最后用无水硫酸钠除去水，得到纯化后的乙酸乙酯。三、实验药品冰醋酸，乙醇，浓硫酸,饱和碳酸钠溶液,饱和食盐水,饱和氯化钙溶液,无水硫酸钠。四、实验步骤[1]在100ml烧瓶中,放入10ml冰醋酸,再装入20ml乙醇，然后一边摇动,一边慢慢地加入10ml浓硫酸使混合均匀,并加入几粒沸石(装置如实验图1)。用加热器加热三颈瓶,使瓶中反应液温度升到115-120℃左右，回流约45min。停止加热，稍冷撤掉回流装置，改为蒸馏装置（装置如实验图2），在蒸馏瓶中加入几粒沸石，控制馏出物沸点在73-78℃之间，馏出速度为1-2滴/秒。反应完毕后,将饱和碳酸钠溶液很缓慢地加入馏出液中,不断地摇动接受器,直至无二氧化碳气体逸出为止。将混合液倒入分液漏斗中,静置,放出下面的水层(用pH试纸检验,酯层应呈中性)。用等体积的饱和食盐水洗涤后[3],再用等体积的饱和氯化钙溶液洗涤两次,放出下层废液。从分液漏斗上口将乙酸乙酯倒入干燥的带塞小锥形瓶内,加入无水硫酸钠干燥。放置约10min,在此期间要间歇振荡锥形瓶。实验图1实验图2将干燥后的粗乙酸乙酯倒入于燥的50ml蒸馏烧瓶中（注意不要把无水硫酸钠倒进去),加入沸石后在水浴上加热蒸馏(装置如图7-2)。收集73-78℃的馏分[4],记下产量,计算产率。五、注意事项1.温度不能超过1302.乙酸乙酯挥发，称量时盖好盖子3.搅拌均匀4.废液回收注释:[1]本实验所采用的酯化方法，仅适用于合成一些沸点较低的酯类。优点是能连续进行,用较小容积的反应瓶制得较大量的产物。对于沸点较低的酯类若采用相应的酸和醇回流加热来制备,常常不够理想。[2]温度不宜过高,否则会增加副产物乙醚的含量。滴加速度太快会使醋酸和乙醇来不及作用而被蒸出。[3]碳酸钠必须洗出，否则下一步用饱和氯化钙溶液洗去醇时，会产生絮状的碳酸钙沉淀，造成分离的困难。为了减少酯在水中的溶解度（每17份水溶解1份乙酸乙酯），