大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)——有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn).ppt

1、1,大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),2,實(shí)驗(yàn)室安全教育 基本儀器和裝置 基本操作實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 綜合性實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),3,實(shí)驗(yàn)教材 “大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)叢書：有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”，林桂汕，段文貴，張淑瓊編，華東理工大學(xué)出版社，2005。 參考資料 “有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”（第二版），蘭州大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)編，高教出版社,4,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)-I（理科）（43+69學(xué)時(shí) ）,成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)70% 考試實(shí)驗(yàn)成績(jī)30%,5,第一學(xué)期（共43學(xué)時(shí)）,6,第二學(xué)期（共69學(xué)時(shí)）,7,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)-II（工科）（42學(xué)時(shí) ）,8,9,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)-III(農(nóng)科類）（22學(xué)時(shí) ）,10,11,實(shí)驗(yàn)須知、安全教育,廣西大學(xué)

2、學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則 實(shí)驗(yàn)室安全制度 實(shí)驗(yàn)室安全事故的預(yù)防與處理 返回,12,13,三、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)核對(duì)自己所用的儀器、工具等，如有問題立即向指導(dǎo)教師報(bào)告。 四、一切準(zhǔn)備工作就緒后，經(jīng)指導(dǎo)教師同意后方可動(dòng)用儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)中要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，細(xì)心觀察，如實(shí)記錄，不得擅自離開崗位，不得抄襲他組數(shù)據(jù)。 五、實(shí)驗(yàn)中要注意安全，出現(xiàn)意外事故時(shí)要保持鎮(zhèn)靜，并迅速采取措施（切斷電源、氣源等），防止事故擴(kuò)大，并注意保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)向指導(dǎo)教師報(bào)告。 六、愛護(hù)儀器設(shè)備，節(jié)約用水、用電和實(shí)驗(yàn)材料，未經(jīng)許可不準(zhǔn)動(dòng)用與本實(shí)驗(yàn)無關(guān)的儀器設(shè)備。 七、實(shí)驗(yàn)過程中，若儀器設(shè)備發(fā)生故障或損壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)教師處理。凡損壞儀器設(shè)備

3、、器皿、工具者，應(yīng)主動(dòng)說明原因并接受檢查，填寫報(bào)損單，由指導(dǎo)教師根據(jù)情況，按有關(guān)規(guī)定處理；對(duì)違反操作或擅自動(dòng)用其它設(shè)備造成損壞者，由事故人作書面檢查，并賠償損失。同時(shí)，視情節(jié)輕重，酌情免予或給予處分。 八、實(shí)驗(yàn)完成后，須整理好使用的儀器設(shè)備，清理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，經(jīng)指導(dǎo)教師同意后，方可離開實(shí)驗(yàn)室。 本守則由實(shí)驗(yàn)設(shè)備處負(fù)責(zé)解釋。,14,（二）實(shí)驗(yàn)室安全制度,一、實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)科研的重要基地，實(shí)驗(yàn)室的安全衛(wèi)生是實(shí)驗(yàn)工作正常進(jìn)行的基本保證。凡進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室工作、學(xué)習(xí)的人員必須遵守實(shí)驗(yàn)室安全衛(wèi)生制度。 二、實(shí)驗(yàn)室的劇毒、易燃、易爆、放射性等物品及貴重物資器材、大精儀器設(shè)備等由專人保管，定點(diǎn)定位存放和使用，并按有關(guān)規(guī)

4、定及時(shí)做好使用記錄。 三、實(shí)驗(yàn)操作前要進(jìn)行消防安全設(shè)施、設(shè)備的檢查，嚴(yán)禁在實(shí)驗(yàn)過程中違章搭、截用電。 四、進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員，必須遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度；未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室或設(shè)備管理教師同意不得擅自啟用實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備、設(shè)施；實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要服從指導(dǎo)，遵守相關(guān)實(shí)驗(yàn)和設(shè)備操作規(guī)程，不得擅離職守。,15,五、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的設(shè)置和器材的存放必須遵循安全、整潔、科學(xué)、規(guī)范、文明、有序的原則。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后必須安排值班人員打掃清潔衛(wèi)生，并定期進(jìn)行大掃除。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的所有人員要愛護(hù)室內(nèi)公共衛(wèi)生，不得在室內(nèi)就食、吸煙；學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室管理人員的指導(dǎo)下做好實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所及儀具的清潔，并有序地存放好所用的設(shè)備器材，使之處于待用的正常

5、狀態(tài)。 六、實(shí)驗(yàn)人員離開實(shí)驗(yàn)室前要檢查門窗、水、電、煤氣等設(shè)施的關(guān)閉情況，確認(rèn)安全無誤，方可離室。 七、對(duì)發(fā)現(xiàn)的違反實(shí)驗(yàn)室安全衛(wèi)生制度的各種情況，要及時(shí)向?qū)嶒?yàn)室教師報(bào)告。,返回,16,實(shí)驗(yàn)室安全事故的預(yù)防與處理,實(shí)驗(yàn)物品常見警告標(biāo)識(shí)符號(hào) 實(shí)驗(yàn)時(shí)的一般注意事項(xiàng) 火災(zāi)、爆炸、中毒及觸電事故的預(yù)防 火災(zāi)預(yù)防 爆炸預(yù)防 中毒預(yù)防與觸電預(yù)防 滅火器及其使用方法 意外事故處理 返回,17,實(shí)驗(yàn)物品常見警告標(biāo)識(shí)符號(hào),返回,18,實(shí)驗(yàn)時(shí)的一般注意事項(xiàng),返回,19,火災(zāi)、爆炸、中毒及觸電事故的預(yù)防,火災(zāi)預(yù)防,火柴用后要立即熄滅，不得亂扔； 實(shí)驗(yàn)完畢就立即關(guān)閉煤氣（液化氣）和電器開關(guān)； 注意一些能在空氣中自燃的試

6、劑的使用與保存，（如煤油中的鉀、鈉和水中的白磷）； 使用易燃溶劑時(shí)必須遠(yuǎn)離明火，用畢立即蓋緊盛放溶劑的瓶塞； 盡量不用明火直接加熱盛有有機(jī)溶劑的反應(yīng)裝置； 不得在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)存放大量易燃化學(xué)試劑；,返回,20,爆炸預(yù)防,不允許隨意混合各種化學(xué)藥品； 混有空氣的不純氫氣、CO等遇火易爆炸；有些有機(jī)化合物遇氧化劑時(shí)亦發(fā)生猛烈爆炸或燃燒；在室溫時(shí)就具有較大的蒸氣壓的某些易燃溶劑的蒸氣達(dá)到某一極限時(shí)，遇有明火即發(fā)生燃燒爆炸（常用易燃溶劑蒸汽爆炸極限見表1.2-1）； 開啟貯有揮發(fā)性液體的瓶塞和安瓿時(shí)，必須先充分冷卻，開啟時(shí)瓶口必須指向無人處； 不能研磨某些強(qiáng)氧化劑（如氯酸鉀、硝酸鉀、高錳酸鉀等）或其混合物

7、； 為防止爆沸危險(xiǎn)，常壓蒸餾或回流要加沸石或攪拌；減壓蒸餾要裝毛細(xì)管或攪拌； 常壓操作時(shí)，不可造成密閉體系；減壓操作時(shí)，不可用平底瓶；加壓操作時(shí)，要有一定的防護(hù)措施； 存放藥品時(shí)，應(yīng)將強(qiáng)氧化劑和一般化學(xué)試劑分開存放。,返回,21,中毒預(yù)防與觸電預(yù)防,嚴(yán)禁在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飲水、就食、吸煙； 可能生成的有毒或有腐蝕性氣體的實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行（實(shí)驗(yàn)中不要將頭伸入櫥內(nèi)）。使用后的器皿應(yīng)及時(shí)清洗； 不要俯視實(shí)驗(yàn)容器，不要直接嗅聞實(shí)驗(yàn)放出的氣味； 接觸固體或液體有毒物質(zhì)時(shí)，必須戴橡皮手套，操作后立即洗手； 不要用濕的手、物接觸電源。所有實(shí)驗(yàn)電器裝置都應(yīng)可靠連接地線；,返回,22,滅火器及其使用方法,23,常用

8、滅火器種類及其適用范圍,返回,24,意外事故處理,火災(zāi) 發(fā)生時(shí)，要鎮(zhèn)靜。 少量溶劑可以根據(jù)危險(xiǎn)程度處理濕布覆蓋等 大量溶劑著火時(shí)，用滅火器滅火（根據(jù)溶劑性質(zhì)選用不同滅火器）。 注意！ 人的生命放在第一位。必須杜絕不顧生命危險(xiǎn)的行為。,25,割傷 用水沖洗傷口，清除異物，再涂上碘水。必要時(shí)上醫(yī)院處理。 燙傷 熱燙第一時(shí)間用冷水沖洗冷卻，減少燙傷程度，然后敷藥。 試劑燙傷-大量水洗,洗掉危害品,再進(jìn)行敷藥處理。 強(qiáng)腐蝕性試劑 一旦觸及人體及衣物，即用大量水沖洗。再進(jìn)行后處理。,26,中毒 進(jìn)入口腔尚未進(jìn)入食道的有毒物馬上吐出，并馬上用大量水沖洗口腔。 進(jìn)入食道的有毒物： 酸大量飲水，后服用氫氧化鋁

9、類藥劑，或蛋白 堿飲用大量水，后服用稀醋，酸性果汁飲料，蛋白。 其他試劑不慎攝入，沒有其他排除方法時(shí)要洗胃，送醫(yī)院處理。 吸入有毒氣體，馬上轉(zhuǎn)移至安全地方，馬上送醫(yī)院。,返回,27,基本儀器和裝置,常用儀器 常用實(shí)驗(yàn)儀器裝置 返回,28,常用玻璃儀器,29,30,31,32,返回,33,常用裝置,蒸餾裝置 蒸餾是分離兩種以上沸點(diǎn)相差較大的液體和除去有機(jī)溶劑的常用方法，下面是幾種常用蒸餾的裝置：,簡(jiǎn)單蒸餾裝置,34,沸點(diǎn)較高液體的蒸餾裝置,蒸餾較大量溶劑的裝置,35,水蒸氣蒸餾裝置,減壓蒸餾裝置,36,二. 簡(jiǎn)單分餾 對(duì)于沸點(diǎn)相差較小或沸點(diǎn)接近的液體混合物的分離和提純則是采用分餾的辦法。下圖是實(shí)

10、驗(yàn)室常用的簡(jiǎn)單分餾裝置。,37,三、 回流裝置 很多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)需要在反應(yīng)體系的溶劑或液體反應(yīng)物的沸點(diǎn)進(jìn)行，這時(shí)就要用回流裝置，下面是幾種常見的回流裝置。,38,四 、氣體吸收裝置,某些反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生刺激性或有毒的氣體，我們必須除去，不可釋放于空氣中，以免污染空氣引起中毒。下面是幾種常見的氣體吸收裝置。,（1）和（2）可作少量氣體的吸收,39,五、 攪拌裝置,如果反應(yīng)在非均相中進(jìn)行，或反應(yīng)物之一是逐漸滴加，為了盡可能使其迅速均勻混合，以避免因局部過濃過熱而導(dǎo)致其它副反應(yīng)的發(fā)生或有機(jī)物的分解；有時(shí)反應(yīng)物是固體，如不攪拌將影響反應(yīng)順利進(jìn)行，在這些情況下均需進(jìn)行攪拌操作。下面是常見的幾種攪拌裝置，

11、和攪拌棒密封示意圖。,帶有加液的回流的攪拌裝置 帶有測(cè)溫滴液回流的攪拌裝置,40,攪拌棒常用密封方法,41,六、 脂肪提取儀,脂肪提取儀（索氏（Soxhlet）提取儀）是實(shí)驗(yàn)中常使用的固-液萃取的裝置。它利用了溶劑回流和虹吸的原理，使固體物質(zhì)不斷被新的純?nèi)軇┹腿。?從而達(dá)到利用少量溶劑從固體中萃 取的效果，它萃取效率較高。右圖 為脂肪提取儀的裝置。,42,濾紙折疊,43,過濾漏斗,44,萃取分離原理與技術(shù),設(shè)在VmL的水中溶解W0 g的物質(zhì)，每次用SmL與水不互溶的有機(jī)溶劑重復(fù)萃取。假如W1 g為萃取一次后剩留在水中的物質(zhì)量，則在水中的濃度和在有機(jī)相中的濃度就分別為W1/V和（W0-W1）/S

12、，兩者之比等于K，即：,或,設(shè)W2 g為萃取兩次后在水中的剩留量，則有：,或,在萃取n次后的剩留量Wn應(yīng)為：,45,分液漏斗振搖手法,搖振中的放氣； 分液方法： 上層溶液從漏斗口傾出 下層溶液通過打開活塞放出,46,萃取裝置,47,薄層色譜分離原理與操作,薄層色譜示意圖,48,氧化鋁板與硅膠軟板活性與各偶氮染料比移值的關(guān)系,49,薄層板的展開,50,柱色譜分離原理與操作,吸附劑的含水量和活性等級(jí)關(guān)系,柱色譜分離示意,返回,51,基本操作實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)一 蒸餾及沸點(diǎn)的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)二 熔點(diǎn)測(cè)定 實(shí)驗(yàn)三 重結(jié)晶與升華 實(shí)驗(yàn)四 減壓蒸餾 實(shí)驗(yàn)五 水蒸氣蒸餾 返回,52,實(shí)驗(yàn)一 蒸餾及沸點(diǎn)的測(cè)定,目的要求 1

13、、初步掌握蒸餾裝置的安裝及其操作； 2、正確掌握常量法（即蒸餾法）和微量法測(cè)定沸點(diǎn)的原理及其方法。 主要儀器與藥品 50ml蒸餾瓶、蒸餾頭、直型冷凝管、接收尾管、錐形瓶。 工業(yè)酒精、環(huán)已烷,53,原理 將液體加熱，其蒸氣壓Pi隨著溫度的升高而增大，當(dāng)其蒸氣壓增大至與外界施加于液體表面的壓強(qiáng)Pa相等時(shí)，就會(huì)有大量的氣泡從液體內(nèi)部逸出，即液體沸騰，這時(shí)的溫度稱為液體的沸點(diǎn)。,蒸餾裝置,注意：溫度計(jì)的位置！,54,安裝儀器順序一般是先從熱源開始，自下而上，從左到右，準(zhǔn)確端正，穩(wěn)固牢靠，無論從正面或側(cè)面觀察，全套儀器的軸線都要在同一平面內(nèi)。鐵架都應(yīng)整齊地放在儀器的背面。 安裝儀器之前，首先要根據(jù)蒸餾物

14、的量，選擇大小合適的蒸餾瓶。蒸餾物液體的體積一般不要超過蒸餾瓶容積的2/3，也不要少于1/3。蒸餾瓶宜用鐵夾固定，注意瓶底應(yīng)距石棉網(wǎng)12mm，不要觸及石棉網(wǎng)；用水浴或油浴時(shí)，瓶底應(yīng)距水?。ɑ蛴驮。╁伒?2cm。安裝冷凝管時(shí)，應(yīng)先調(diào)整它的位置使與已裝好的蒸餾瓶高度相適應(yīng)并與蒸餾頭的支管同軸，然后松開固定冷凝管的鐵夾，使冷凝管沿此軸移動(dòng)與蒸餾瓶連接。注意：鐵夾不可夾得太緊或太松，以?shī)A住后稍用力尚能轉(zhuǎn)動(dòng)為宜。完好的鐵夾內(nèi)通常墊以橡皮等軟性物質(zhì)，以免夾破儀器。在冷凝管出口處通過接液管連接接受瓶（用錐形瓶或圓底燒瓶），接受瓶必須干凈，正式接受餾液的接受瓶應(yīng)事先稱重并做記錄。,常量蒸餾裝置測(cè)定沸點(diǎn),55,

15、.蒸餾操作 加料：將一定體積的待蒸餾液通過玻璃漏斗小心倒入蒸餾瓶中。加入幾粒助沸物，塞好溫度計(jì)套管和溫度計(jì)。再一次檢查儀器的各部分連接是否緊密和妥善。 加熱：打開冷凝水開關(guān)，水從冷凝管上端流出并引入水槽，然后開始加熱。加熱時(shí)可以看見蒸餾瓶中液體逐漸沸騰，蒸氣逐漸上升，溫度計(jì)的讀數(shù)也略有上升。當(dāng)蒸氣的頂端達(dá)到溫度計(jì)水銀球部位時(shí)，溫度計(jì)讀數(shù)就急劇上升。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)小加熱速率使瓶頸上部和溫度計(jì)受熱，讓水銀球上液滴和蒸氣溫度達(dá)到平衡。控制加熱溫度，調(diào)節(jié)蒸餾速度，通常以每秒1-2滴為宜。在整個(gè)蒸餾過程中，應(yīng)使溫度計(jì)水銀球上常有被冷凝的液滴滴下。此時(shí)的溫度即為液體與蒸氣平衡時(shí)的溫度。溫度計(jì)指示的溫度即為液

16、體（餾出液）的沸點(diǎn)。蒸餾時(shí)加熱的火焰不能太大，否則會(huì)在蒸餾瓶的頸部造成過熱現(xiàn)象，由溫度計(jì)讀得的沸點(diǎn)會(huì)偏高。另一方面，蒸餾也不能進(jìn)行的太慢，否則由于溫度計(jì)的水銀球不能為餾出液蒸氣充分浸潤(rùn)而使讀數(shù)偏低或不規(guī)則。,56,進(jìn)行蒸餾前，至少要準(zhǔn)備兩個(gè)接受瓶。因?yàn)樵谶_(dá)到預(yù)期物質(zhì)的沸點(diǎn)前，常有沸點(diǎn)較低的液體先蒸出，這部分餾出液稱為“前餾分”或“餾頭”。前餾分蒸完，溫度趨于穩(wěn)定后，蒸出的就是較純的物質(zhì)，這時(shí)應(yīng)更換一個(gè)潔凈干燥的接受瓶接受。并記下這部分液體開始餾出時(shí)和最后一滴時(shí)溫度計(jì)的讀數(shù)，即是該餾分的沸程。在所需的餾分蒸出后，若維持原來的加熱溫度，就不會(huì)再有餾液蒸出，溫度會(huì)突然下降，這時(shí)應(yīng)停止蒸餾。即使雜質(zhì)含

17、量極少，也不要蒸干，以免蒸餾瓶破裂及發(fā)生其他意外事故。 蒸餾完畢，應(yīng)先停止加熱，然后停止通水，再拆除儀器。拆除儀器的順序和裝配的順序相反，即先取下接受器，然后拆下接液管、冷凝管、蒸餾頭和蒸餾瓶等。 液體的沸程?？纱硭募兌龋兇獾囊后w沸程一般不超過12。,57,微量法測(cè)定沸點(diǎn)是置12滴樣品于沸點(diǎn)管（5mm50mm）中，再放入1根上端封閉的毛細(xì)管（1mm），然后將沸點(diǎn)管用小橡皮圈固定于溫度計(jì)旁，放入提勒（Thiele）管的熱浴中進(jìn)行緩慢加熱。加熱時(shí)，由于毛細(xì)管中的氣體膨脹，會(huì)有小氣泡緩緩逸出。在到達(dá)該液體的沸點(diǎn)時(shí)，將有一連串的小氣泡開始快速的逸出，此時(shí)可停止加熱，使浴溫自行降低，氣泡逸出的速度

18、即漸漸減慢。當(dāng)氣泡不再冒出而液體剛要進(jìn)入毛細(xì)管的瞬間（即最后1個(gè)氣泡開始縮至毛細(xì)管中時(shí)），表示毛細(xì)管內(nèi)的蒸氣壓與外界壓力相等，此時(shí)的溫度即為該液體的沸點(diǎn)。,58,微量測(cè)定沸點(diǎn)裝置,返回,59,實(shí)驗(yàn)二 熔點(diǎn)測(cè)定,一、目的： 1、理解熔點(diǎn)，熔點(diǎn)測(cè)定的原理、應(yīng)用。2、掌握毛細(xì)管熔點(diǎn)測(cè)定法。 二、原理及應(yīng)用 1、熔點(diǎn)：當(dāng)晶體加熱到一定溫度時(shí)，隨即從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，此時(shí)的溫度可視為該物質(zhì)的熔點(diǎn)。 熔點(diǎn)范圍（熔距、始熔、全熔）。2、應(yīng)用：A、測(cè)定固體化合物的熔點(diǎn)。 B、鑒定有機(jī)化合物的純度。C、鑒別熔點(diǎn)相同的化合物是否同一化合物。,60,毛細(xì)管熔點(diǎn)測(cè)定法 1、裝置：熱浴、溫度計(jì)、熔點(diǎn)管裝配而成。(膠塞的打

19、孔和熔點(diǎn)測(cè)定裝置的安裝)2、測(cè)定操作：a 樣品的干燥和研磨b 裝樣（把兩頭封閉長(zhǎng)度約1012cm的熔點(diǎn)管中間割裂，開口的一端插入樣品粉末中，裝樣約高34mm，倒轉(zhuǎn)填緊后，樣高23mm）c 把裝樣品的毛細(xì)管附于溫度計(jì)上（樣品部分在水銀球中部）d 放入熱?。囟扔?jì)水銀球在熱浴中部，水銀球不能碰瓶底也不能離開熱浴液面）e 加熱、控溫（開始升溫可快，接近熔點(diǎn)10時(shí)，控制升溫速度12/minf 觀察熔點(diǎn)（始熔：固體收縮，當(dāng)樣品開始塌落并出現(xiàn)液相時(shí)，即為始熔；全熔：固體完全消失而成透明的液體時(shí)，即為全熔）g 記錄結(jié)果（熔點(diǎn)范圍，即始熔至全熔溫度）。h 要有二次以上重復(fù)的數(shù)據(jù)（通常不取平均值），第二次要用新

20、裝樣品的熔點(diǎn)管，浴溫要低于熔點(diǎn)20以上才放入。,61,毛細(xì)管熔點(diǎn)測(cè)定裝置,62,測(cè)準(zhǔn)熔點(diǎn)必須注意的問題： 1、儀器因素：a 溫度計(jì)要校正； b 熔點(diǎn)管要干凈，管壁要薄。2、 操作因素：a 樣品必須干燥并研磨細(xì)、裝填緊密； b 嚴(yán)格控制升溫速度觀察準(zhǔn)確。 3、樣品不能反復(fù)使用。,63,熔點(diǎn)法校正溫度計(jì),返回,64,目的 掌握重結(jié)晶的原理和方法，以及應(yīng)用。 掌握升華的原理，實(shí)驗(yàn)方法和應(yīng)用。,實(shí)驗(yàn)三 重結(jié)晶與升華,65,二、重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)原理 1、固體有機(jī)物在不同溶劑中具有不同的溶解度。2、固體有機(jī)物在溶劑中的溶解度與溫度有密切關(guān)系，溫度升高溶解度增大。3、把固體化合物溶解在熱溶液中成近飽和溶液，該溶液

21、冷卻后成過飽和溶液并析出結(jié)晶，而雜質(zhì)不溶被熱過濾或溶解度大而溶在溶劑中被除去，達(dá)到分離提純的目的，這一操作過程叫重結(jié)晶。* 重結(jié)晶適用于提純雜質(zhì)含量5%以下的固體化合物。,66,三、操作步驟 1、加熱溶解圓底瓶或錐型瓶，有機(jī)溶劑不能用直接火。2、脫色常用活性炭（用量約是被提純物的5%；注意不能加到沸騰的溶液中）。3、趁熱過濾無頸漏斗、折疊濾紙、錐型瓶接收（儀器要預(yù)熱和用熱溶劑濕潤(rùn)濾紙，漏斗用鐵環(huán)固定）。4、冷卻析出結(jié)晶靜置、緩慢冷卻（如結(jié)晶析出過快則要復(fù)溶）； 難析出結(jié)晶時(shí)可加晶種或磨擦引導(dǎo)； 如析出油狀物可配成較稀的溶液而不使析出油狀 物，或在攪拌下急冷（冰水）使快速析出結(jié)晶的方法處理。,6

22、7,5、抽濾收集結(jié)晶布氏漏斗、抽濾瓶、濾紙；用母液把固體全部轉(zhuǎn)移到布氏漏斗，把固體與母液較徹底分開。 6、洗滌加入少量新鮮溶劑（停止抽氣）洗滌固體，除凈固體表面的母液（二次）。7、干燥空氣晾干、加熱烘干（溫度低于固體熔點(diǎn)10以上）、干燥器干燥等。,68,四、影響重結(jié)晶的幾個(gè)問題 1、溶劑選擇的條件與被提純物不起化學(xué)反應(yīng)、溶解度隨溫度變化大、對(duì)雜質(zhì)溶解度大或幾乎不溶、獲得結(jié)晶好、易揮發(fā)、廉價(jià)、無毒等；溶劑用量通常過量20%。2、趁熱過濾在濾紙上析出較多結(jié)晶過濾慢、濾液冷了（無預(yù)熱儀器、沒用熱溶液濕潤(rùn)濾紙），溶劑量偏少，操作不規(guī)范等。3、結(jié)晶不完全結(jié)晶時(shí)間不足、未進(jìn)一步用冰水冷卻等。4、洗滌溶劑過

23、多溶解部分結(jié)晶而損失產(chǎn)品。5、溶劑未抽干，烘干時(shí)易融化。,69,升華,原理 固體物資直接汽化變成氣體，然后由氣體變成固體的過程，即為升華。用于一些化合物的分離純化。,70,實(shí)驗(yàn)操作 最簡(jiǎn)單的常壓升華裝置如圖所示。在蒸發(fā)皿中放置粗萘，上面覆蓋一張刺有許多小孔的濾紙(最好在蒸發(fā)皿的邊緣上先放置大小合適的用石棉紙做成的窄圈，用以支持此濾紙)。然后將大小合適的玻璃漏斗倒蓋在上面，漏斗的頸部塞有玻璃毛或脫脂棉花團(tuán)，以減少蒸氣逃逸。用水域加熱，控制浴溫低于被升華物質(zhì)的熔點(diǎn)，使其慢慢升華。蒸氣通過濾紙小孔上升，冷卻后凝結(jié)在濾紙上或漏斗壁上。必要時(shí)外壁可用濕布冷卻。,注意事項(xiàng)： 溫度必須控制在樣品的熔點(diǎn)以下。

24、 返回,71,實(shí)驗(yàn)四 減壓蒸餾,目的 掌握減壓蒸餾的原理 了解減壓蒸餾的儀器裝置和使用方法 減壓蒸餾是分離和提純有機(jī)化合物的一種重要方法。它特別適用于那些在常壓蒸餾時(shí)未達(dá)沸點(diǎn)即已受熱分解、氧化或聚合的物質(zhì)。,72,基本原理,液體的沸點(diǎn)是指它的蒸氣壓等于外界大氣壓時(shí)的溫度，所以液體沸騰的溫度是隨外界壓力的降低而降低的。因而如用真空泵連接盛有液體的容器，使液體表面上的壓力降低，即可降低液體的沸點(diǎn)。這種在較低壓力下進(jìn)行蒸餾的操作稱為減壓蒸餾。,73,減壓蒸餾時(shí)因物質(zhì)的沸點(diǎn)與壓力有關(guān)，故在進(jìn)行減壓蒸餾之前，應(yīng)先查閱待蒸餾液體在所選擇的壓力下相應(yīng)的沸點(diǎn)。當(dāng)壓力降到2.67kPa(20mmHg)時(shí)，大多數(shù)

25、有機(jī)物的沸點(diǎn)都比常壓下的沸點(diǎn)低100120左右。如苯甲醛在101.3kPa(760mmHg)時(shí)沸點(diǎn)為178；當(dāng)壓力降至2.67kPa時(shí)，相應(yīng)的沸點(diǎn)為75。因此，當(dāng)要進(jìn)行減壓蒸餾時(shí)，預(yù)先粗略地估計(jì)出相應(yīng)的沸點(diǎn)，對(duì)具體操作和選擇合適的溫度計(jì)與熱浴都有一定的參考價(jià)值。 在給定壓力下的沸點(diǎn)還可以近似地從下列公式求出： P為蒸氣壓，T為沸點(diǎn)（絕對(duì)溫度），A、B為常數(shù)。如以lgp為縱坐標(biāo)，1/T為橫坐標(biāo)作圖，可以近似地得到一直線。,74,二 實(shí)驗(yàn)操作 1減壓蒸餾的裝置 常用的減壓蒸餾系統(tǒng)可分為蒸餾、抽氣（減壓）、安全系統(tǒng)和測(cè)壓四部分，如圖（減壓蒸餾裝置）。整套儀器必須裝配緊密，所有接頭需潤(rùn)滑并密封，防止漏

26、氣，這是保證減壓蒸餾順利進(jìn)行的先決條件。,圖一,75,圖二,76,（1）蒸餾部分 減壓蒸餾瓶又稱克氏(Claisen)蒸餾瓶, 為了避免減壓蒸餾時(shí)瓶?jī)?nèi)液體由于沸騰而沖入冷凝管，在磨口儀器中用克氏蒸餾頭配圓底燒瓶,瓶的一頸中插入溫度計(jì)；另一頸中插入一根毛細(xì)管。其長(zhǎng)度恰好使其下端距瓶底12mm。毛細(xì)管上端連有一段帶螺旋夾的橡皮管。螺旋夾用以調(diào)節(jié)進(jìn)入空氣的量，使有極少量的空氣進(jìn)入液體，呈微小氣泡冒出，作為液體沸騰的氣化中心，使蒸餾平穩(wěn)進(jìn)行。接受器可用蒸餾瓶或抽濾瓶代替，注意切不可用平底燒瓶或錐形瓶。蒸餾時(shí)若要收集不同的餾分而又不中斷蒸餾，則可選用兩尾或多尾接液管，多尾接液管與圓底燒瓶連接起來。 根據(jù)

27、蒸出液體的沸點(diǎn)不同，選擇適當(dāng)?shù)臒嵩『屠淠?。如果蒸餾的液體量不多而且沸點(diǎn)很高，或是低熔點(diǎn)的固體，也可以不用冷凝管，而將克氏瓶的支管通過接液管直接插入接受瓶的球形部分中。蒸餾沸點(diǎn)較高的物質(zhì)時(shí)，最好用石棉繩或石棉布包裹蒸餾瓶的兩頸，以減少散熱。熱浴的溫度一般控制在比液體的沸點(diǎn)高2030左右。,77,（2）減壓部分 實(shí)驗(yàn)室通常用水泵或油泵進(jìn)行減壓。 水泵：水泵所能達(dá)到的最低壓力為當(dāng)時(shí)室溫下的水蒸氣壓。例如在水溫為68時(shí)，水蒸氣壓為0.931.07kPa；在夏天，若水溫為30，則水蒸氣壓為4.2kPa左右。用水循環(huán)泵代替簡(jiǎn)單的水泵，方便、實(shí)用和節(jié)水。 油泵：好的油泵能抽至真空度為133.3Pa，一般使

28、用油泵時(shí)，系統(tǒng)的壓力?？刂圃?.67-1.33kPa之間，因?yàn)樵诜序v液體表面上要獲得0.67kPa以下的壓力比較困難。這是由于蒸氣從瓶?jī)?nèi)的蒸發(fā)面逸出而經(jīng)過瓶頸和支管（內(nèi)徑為45mm）時(shí)，需要有0.131.07kPa的壓力差，如果要獲得較低的壓力，可選用短頸和支管粗的克氏蒸餾瓶。,78,當(dāng)用油泵進(jìn)行減壓時(shí)，為了防止易揮發(fā)的有機(jī)溶劑、酸性物質(zhì)和水汽進(jìn)入油泵，必須在接受器和油泵之間順次安裝冷卻阱和幾種吸收塔，以免污染油泵用油，腐蝕機(jī)件致使真空度降低。冷卻阱的構(gòu)造如圖所示，將它置于盛有冷卻劑的廣口保溫瓶中，冷卻劑的選擇隨需要而定，可選擇冰水、冰鹽、冰、干冰與丙酮等。后者能使溫度降至-78。吸收塔（又稱

29、干燥塔）依次為無水CaCl2（或硅膠）吸收塔、NaOH吸收塔和石蠟片吸收塔。,79,(3)壓力測(cè)定裝置 實(shí)驗(yàn)室通常采用水銀壓力計(jì)來測(cè)量減壓系統(tǒng)的壓力。圖2為開口式水銀壓力計(jì)，兩臂汞柱高度之差，即為大氣壓力與系統(tǒng)中壓力之差。因此蒸餾系統(tǒng)內(nèi)的實(shí)際壓力（真空度）應(yīng)是大氣壓力減去這一壓力差。其優(yōu)點(diǎn)是量壓較準(zhǔn)確，裝水銀也較容易，缺點(diǎn)是比較笨重，讀數(shù)方式比較麻煩。封閉式水銀壓力計(jì)圖1，兩臂液面高度之差即為蒸餾系統(tǒng)中的真空度。測(cè)定壓力時(shí)，可將管后木座上的滑動(dòng)標(biāo)尺的零點(diǎn)調(diào)整到右臂的汞柱頂端線上，這時(shí)左臂的汞柱頂端線所指示的刻度即為系統(tǒng)的真空度。其優(yōu)點(diǎn)是比較輕巧，讀數(shù)方便，比較安全，缺點(diǎn)是較麻煩，如果汞內(nèi)混有少

30、許空氣，則導(dǎo)致讀數(shù)不夠準(zhǔn)確，需用開口式來校正。,80,2.減壓蒸餾操作 將待蒸餾液體裝入克氏蒸餾燒瓶中，不得超過蒸餾瓶容積的1/2。按圖2.2所示安裝好儀器。 儀器安裝好后，需先檢查系統(tǒng)是否漏氣，方法是：旋緊毛細(xì)管上的螺旋夾D，將安全瓶上的安全閥G打開，然后開泵抽氣（如用水泵，這時(shí)應(yīng)開至最大流量）。再逐漸關(guān)閉安全閥G，從壓力計(jì)F上觀察系統(tǒng)所能達(dá)到的真空度。如果是因?yàn)槁猓ǘ皇且蛩谩⒂捅帽旧硇实南拗疲┒荒苓_(dá)到所需的真空度，可檢查各部分塞子和橡皮管的連接是否緊密等。必要時(shí)可用熔融的固體石蠟密封（密封應(yīng)在解除真空后才能進(jìn)行）。如果超過所需的真空度，可小心的旋轉(zhuǎn)活塞G，慢慢地引進(jìn)少量空氣，以調(diào)

31、節(jié)到所需的真空度。調(diào)節(jié)螺旋夾D，使液體中有連續(xù)平穩(wěn)的小氣泡通過（如無氣泡可能因毛細(xì)管已阻塞，應(yīng)予更換）。 開啟冷凝水，選用合適的熱浴加熱蒸餾。加熱時(shí)，克氏瓶的圓球部位至少應(yīng)有2/3浸入浴液中。 在浴液中放一溫度計(jì)，控制浴溫比待蒸餾液體的沸點(diǎn)約高2030，使每秒餾出1滴2滴，在整個(gè)蒸餾過程中都要注意瓶頸上的溫度計(jì)和壓力的讀數(shù)。,81,蒸餾完畢時(shí)，和蒸餾過程中需要中斷時(shí)（例如調(diào)換毛細(xì)管、接受瓶、加料），停止加熱，撤去熱浴，打開毛細(xì)管上的螺旋夾，稍冷后再慢慢【注意：急速打開通氣閥將導(dǎo)致水銀柱急劇回沖，有可能導(dǎo)致水銀沖出（開口水銀柱），或沖破壓力計(jì)（封閉式水銀柱）】打開安全瓶上的安全閥，使系統(tǒng)內(nèi)、外壓

32、力平衡后方可關(guān)閉油泵。否則，由于系統(tǒng)的壓力較低，油泵中的油或水泵中的水有吸入吸濾瓶或吸收塔的可能。此外，還應(yīng)注意壓力計(jì)的玻璃管不要被沖破。,82,乙酰乙酸乙酯的減壓蒸餾,實(shí)驗(yàn) 1.乙酰乙酸乙酯的蒸餾 市售的乙酰乙酸乙酯中常含有少量的乙酸乙酯、乙酸和水，由于乙酰乙酸乙酯在常壓蒸餾時(shí)容易分解產(chǎn)生去水乙酸，故必須通過減壓蒸餾進(jìn)行提純。 在50mL蒸餾瓶中，加入20mL乙酰乙酸乙酯，按減壓蒸餾裝置圖2.2裝好儀器，通過減壓蒸餾進(jìn)行純化。 2.苯甲醛、呋喃甲醛或苯胺的蒸餾 用蒸餾乙酰乙酸乙酯同樣的方法，通過減壓蒸餾提純苯甲醛、呋喃甲醛或苯胺。減壓蒸餾苯甲醛時(shí)，要避免被空氣中的氧所氧化。 在蒸餾之前，應(yīng)先

33、從手冊(cè)上查出它們?cè)诓煌瑝毫ο碌姆悬c(diǎn)，供減壓蒸餾時(shí)參考。,83,注意事項(xiàng) 1在減壓蒸餾裝置中，從克氏蒸餾頭直插蒸餾瓶底的是末端如細(xì)針般的毛細(xì)管，它起到引入氣化中心的作用，使蒸餾平穩(wěn)。在減壓蒸餾中加入沸石一般對(duì)防止暴沸是無效的。蒸餾時(shí)，為了控制毛細(xì)管的進(jìn)氣量，可在露于瓶外的毛細(xì)玻璃管上套一段乳膠管，并夾一螺旋夾，最好在橡皮管中插入一段細(xì)鐵絲，以免因螺旋夾夾緊后不通氣，或夾不緊進(jìn)氣量過大。 2減壓蒸餾時(shí)，可用水浴、油浴、空氣浴等方法進(jìn)行均勻加熱。一般浴溫要高出待蒸餾物在減壓時(shí)的沸點(diǎn)30左右。 3在使用水泵時(shí)應(yīng)特別注意因水壓突然降低而使水泵不能維持已經(jīng)達(dá)到的真空度，蒸餾系統(tǒng)中的真空度比此時(shí)水泵所產(chǎn)生的

34、真空度高，因此，水會(huì)流入蒸餾系統(tǒng)玷污產(chǎn)品。為了防止這種情況，需在水泵和蒸餾系統(tǒng)間安裝安全瓶。,84,思考題 1.具有什么性質(zhì)的化合物需用減壓蒸餾進(jìn)行提純？ 2.在減壓蒸餾的操作中，為什么必須先抽真空后加熱？ 3.當(dāng)減壓蒸完所要的化合物后，應(yīng)如何停止減壓蒸餾？為什么？ 返回,85,實(shí)驗(yàn)五 水蒸氣蒸餾,目的 掌握水蒸氣蒸餾的原理 了解水蒸氣蒸餾的儀器,86,水蒸氣蒸餾是分離和純化有機(jī)化合物的常用方法之一，尤其是在反應(yīng)產(chǎn)物中有大量樹脂狀雜質(zhì)的情況下，效果較一般蒸餾或重結(jié)晶為好。使用這種方法時(shí)，被提純物質(zhì)應(yīng)該具備下列條件：不溶（或幾乎不溶）于水；在沸騰下與水長(zhǎng)時(shí)間共存而不起化學(xué)變化；在100左右時(shí)必須

35、具有一定蒸氣壓（一般不小于1.33kPa，即10mmHg）。 許多不溶于水或微溶于水的有機(jī)化合物，無論是固體還是液體，只要在100左右具有一定的蒸氣壓，即有一定的揮發(fā)性時(shí)，若與水在一起加熱就能與水同時(shí)蒸餾出來，這就稱為水蒸氣蒸餾。利用水蒸氣蒸餾可把這些化合物同其它揮發(fā)性更低的物質(zhì)分開而達(dá)到分離提純的目的。水蒸氣蒸餾也是從動(dòng)植物中提取芳香油等天然產(chǎn)物最常用的方法之一。,87,基本原理,當(dāng)與水不相混溶的物質(zhì)與水一起存在時(shí)，根據(jù)道爾頓（Dalton）分壓定律，整個(gè)體系的蒸氣壓應(yīng)為各組份蒸氣壓之和。對(duì)于二組份體系，有： PPA+PB 式中：P為總的蒸氣壓；PA為水的蒸氣壓；PB為與水不相溶物質(zhì)的蒸氣壓

36、。當(dāng)混合物中各組分蒸氣壓總和等于外界大氣壓時(shí)，這時(shí)的溫度即為它們的沸點(diǎn)。此沸點(diǎn)必定較任一組分的沸點(diǎn)都低。因此，在常壓下應(yīng)用水蒸氣蒸餾，就能在低于100的溫度下將高沸點(diǎn)組分與水一起安全地蒸出來。,88,此法特別適用于分離那些在其沸點(diǎn)附近易分解的物質(zhì)；也適用于從難揮發(fā)物質(zhì)或不需要的樹脂狀物質(zhì)中分離出所需的組分。蒸餾時(shí)混合物的沸點(diǎn)保持不變，直到其中一組分幾乎全部蒸出（因總的蒸氣壓與混合物中二者間的相對(duì)量無關(guān)），溫度才上升到留在瓶中液體的沸點(diǎn)。 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：pV=nRT，在一定容積（V）和溫度（T）下，混合物蒸氣中各氣體分壓（PA,PB）之比等于它們的物質(zhì)的量之比。即： 而； 。其中mA、m

37、B為各物質(zhì)在一定容積中蒸氣的質(zhì)量。MA、MB為物質(zhì)A和B的相對(duì)分子質(zhì)量。因此： 可見，這兩種物質(zhì)在餾出液中的相對(duì)質(zhì)量(就是它們?cè)谡魵庵械南鄬?duì)質(zhì)量)與它們的蒸氣壓和摩爾質(zhì)量的乘積成正比。,89,若已知被提純物與水的共沸溫度以及水在此溫度下的分壓，就可以計(jì)算出餾出液中被提純物與水的質(zhì)量之比。 例如，溴苯的沸點(diǎn)為135，且和水不相混溶。當(dāng)和水用水蒸氣蒸餾時(shí)，其共沸騰溫度為95.5，在此溫度下水的蒸氣壓是86.1kPa，溴苯的蒸氣壓是15.2kPa，溴苯的摩爾質(zhì)量為157g/mol，代入上式： 即蒸出6.5g水能夠帶出10g溴苯。溴苯在溶液中的組分占61%。上述關(guān)系式只適用于與水互不相溶的物質(zhì)。而實(shí)際

38、上很多化合物在水中或多或少有些溶解。因此這樣的計(jì)算只是近似的。,90,如果蒸氣壓在0.13-0.67kPa，則其在餾液中的含量?jī)H占1%，甚至更低。為使餾液中的含量增高，就要想辦法提高此物質(zhì)的蒸氣壓，也就是說要提高溫度，使蒸氣的溫度超過100，即要用過熱水蒸氣蒸餾。例如苯甲醛（沸點(diǎn)178）進(jìn)行水蒸氣蒸餾時(shí)，在97.9沸騰（這時(shí)PA=93.8kPa,PB =7.5kPa）,餾出液中的苯甲醛占32.1%。假如導(dǎo)入133的過熱蒸氣，這時(shí)苯甲醛的蒸氣壓可達(dá)29.3kPa,因而只要有72kPa的水蒸氣壓，就可使體系沸騰。故有：,91,這時(shí)餾出液中苯甲醛的含量就可達(dá)到： 應(yīng)用過熱水蒸氣還具有使水蒸氣冷凝少的

39、優(yōu)點(diǎn)，這樣可以省去在盛蒸餾物的容器下加熱等操作。為了防止過熱蒸氣冷凝，可在盛物的容器下以油浴保持和蒸氣相同的溫度。 在實(shí)驗(yàn)操作中，過熱蒸氣可應(yīng)用在100時(shí)具有0.13-0.67kPa的物質(zhì)。例如在分離苯酚的硝化產(chǎn)物中，鄰硝基苯酚可用一般的水蒸氣蒸餾蒸出。在蒸完鄰位異構(gòu)體后，如果提高蒸氣溫度，也可以蒸餾出對(duì)位產(chǎn)物。,92,水蒸氣蒸餾的裝置和操作,依序安裝水蒸氣發(fā)生器A、圓底燒瓶D、克氏蒸餾頭、溫度計(jì)、冷凝管、接液管和接受瓶H（見圖）。水蒸氣發(fā)生器內(nèi)的盛水量以其容積的3/4為宜，如果太滿，沸騰時(shí)水將沖至燒瓶。長(zhǎng)玻璃管為安全管，管的下端幾乎插到發(fā)生器的底部。,93,發(fā)生器的支管和水蒸氣導(dǎo)管之間用一個(gè)

40、T形管G相連接。在T形管的支管上套一段短橡皮管，用螺旋夾旋緊，它可以用來除去水蒸氣中冷凝下來的水分。在操作中，如果發(fā)生不正?，F(xiàn)象，應(yīng)立刻打開夾子，使與大氣相通。,94,操作 進(jìn)行水蒸氣蒸餾時(shí)，先將要蒸餾的物質(zhì)倒入燒瓶中。 開始蒸餾時(shí)，先把T形管上的夾子打開，加熱水蒸氣發(fā)生器，直至接近沸騰后才將夾子夾緊，使水蒸氣均勻地進(jìn)入燒瓶中。 為了使蒸氣不至于在燒瓶中冷凝而積聚過多，必要時(shí)可在燒瓶底部放一石棉網(wǎng)，用小火加熱。 必須控制加熱速度，使蒸氣能全部在冷凝管中冷凝下來。如果隨水蒸氣揮發(fā)的物質(zhì)具有較高的熔點(diǎn)，在冷凝后易于析出固體，則應(yīng)調(diào)小冷凝水的流速，使它冷凝后仍然保持液態(tài)。假如已有固體析出，并且接近阻

41、塞時(shí)，可暫時(shí)停止冷凝水的流通，甚至需要將冷凝水暫時(shí)放去，以使物質(zhì)熔融后隨水流入接受器中。必須注意，當(dāng)冷凝管夾套中要重新通入冷卻水時(shí)，要小心而緩慢，以免冷凝管因驟冷而破裂。萬(wàn)一冷凝管已被阻塞，應(yīng)立即停止蒸餾，并設(shè)法疏通（如用玻棒將阻塞的晶體捅出或用電吹風(fēng)的熱風(fēng)吹化結(jié)晶，也可在冷凝管夾套中灌以熱水使之熔出）。,95,水蒸氣蒸餾過程中，可以看見一滴滴混濁液隨熱蒸氣冷凝聚集在接收瓶中，當(dāng)被蒸物質(zhì)全部蒸出后，蒸出液由混濁變澄清，此時(shí)不要結(jié)束蒸餾，要再多蒸出10-20mL的透明餾出液方可停止蒸餾。 在中斷或結(jié)束蒸餾時(shí)，一定要先打開T形管的螺旋夾，使體系通大氣，然后再停止加熱，拆下接收瓶后，再按順序拆除各部

42、分裝置。,96,注意事項(xiàng),1水蒸氣發(fā)生器中一定要配置安全管?？蛇x用一根長(zhǎng)玻璃管作安全管，管子下端接近水蒸氣發(fā)生器底部。使用時(shí)，注入的水不要過多，一般不要超出其容積的2/3。 2水蒸氣發(fā)生器與燒瓶之間的連接管路應(yīng)盡可能短，以減少水蒸氣在導(dǎo)入過程中的熱損耗。 3導(dǎo)入水蒸氣的玻璃管應(yīng)盡量接近圓底燒瓶底部，以利提高蒸餾效率。 4在蒸餾過程中，如果有較多的水蒸氣因冷凝而積聚在燒瓶中，可以用小火隔著石棉網(wǎng)在燒瓶底部加熱。 5實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)經(jīng)常注意觀察安全管。如果其中的水柱出現(xiàn)不正常上升，應(yīng)立即打開T形管，停止加熱，找出原因，排除故障后再重新蒸餾。 6停止蒸餾時(shí)，一定要先打開T形管，然后停止加熱。如果先停止加熱

43、，水蒸氣發(fā)生器因冷卻而產(chǎn)生負(fù)壓，會(huì)使燒瓶?jī)?nèi)的混合液發(fā)生倒吸。,返回,97,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)一 正溴丁烷的制備 實(shí)驗(yàn)二 環(huán)已酮的制備 實(shí)驗(yàn)三 乙酸乙酯的制備 實(shí)驗(yàn)四 環(huán)己烯的制備 實(shí)驗(yàn)五 從茶葉中提取咖啡因 實(shí)驗(yàn)六 二苯酮制備 實(shí)驗(yàn)七 2硝基1，3苯二酚的制備 返回,98,實(shí)驗(yàn)一 正溴丁烷的制備,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解由正丁醇制備1-溴丁烷的原理和有氣體吸收的回流反應(yīng)裝置；2、理解蒸餾原理，學(xué)會(huì)蒸餾裝置的安裝和練習(xí)蒸餾操作；3、理解有機(jī)液體的萃取與洗滌原理，學(xué)會(huì)分液漏斗的使用；4、了解有機(jī)液體的干燥劑及其使用；,99,實(shí)驗(yàn)原理 在實(shí)驗(yàn)室中，脂肪族鹵代烴通常是由醇和氫鹵酸、三鹵化磷和氯化亞砜共熱來

44、制備。將正丁醇與溴化鈉、濃硫酸共熱即得正溴丁烷。 1、反應(yīng) CH3CH2CH2CH2OH + HBr CH3CH2CH2CH2Br + H2OKBr + H2SO4 HBr + KHSO42、副反應(yīng) CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3； 及 CH3CH2CH=CH2；CH3CH2CH2CHO；CH3CH2CH2CO2H等氧化物。3、減少副反應(yīng)的措施 稀釋硫酸，減小硫酸的氧化性、脫水性； 室溫混合原料，并搖蕩均勻（防止局部試劑濃度過大，引發(fā)副反應(yīng)）。,100,制備正溴丁烷裝置,三、反應(yīng)裝置： 1、增加反應(yīng)速度則提高反應(yīng)溫度用回流裝置（回流蒸氣在第一個(gè)

45、冷凝球以下）； 2、反應(yīng)有HBr氣體放出氣體吸收裝置（要防止倒吸）3、儀器的安裝順序 按自下而上、再接氣體吸收系統(tǒng)的原則。先鐵環(huán)（離燈斗34cm），圓底瓶，球形冷凝管（冷凝水下進(jìn)上出），氣體吸收導(dǎo)管、吸收瓶（管口離吸收液液面0.5cm）。拆卸裝置順序相反。,101,四、實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題,1、稀釋硫酸要注意安全2、混合原料時(shí)每加入一個(gè)都應(yīng)搖均勻，在加入正丁醇時(shí)溶液應(yīng)先經(jīng)冷卻。3、最后加完KBr固體，粘在燒瓶磨口的固體應(yīng)清除干凈，以防漏氣。 4、加熱前要加入沸石5、反應(yīng)發(fā)生及產(chǎn)物生成的判斷生成不溶于水的油層。,102,五、產(chǎn)物的分離提純,1-溴丁烷，99103,103,實(shí)驗(yàn)中使用的方法,蒸餾 1、

46、原理：液體的氣化、沸騰、沸點(diǎn)、蒸餾；沸點(diǎn)是一個(gè)常數(shù)，對(duì)嗎？把液體加熱沸騰氣化為蒸氣，蒸氣被冷凝再形成原來的液體，并收集起來，這一操作稱為蒸餾。2、應(yīng)用： 分離不同沸點(diǎn)的液體混合物（相差大于30）； 測(cè)沸點(diǎn)（常量法）； 提純液體及低熔點(diǎn)固體，以除去不揮發(fā)的雜質(zhì)； 回收溶劑；濃縮溶液。3、蒸餾裝置 組成：蒸餾瓶裝液量1/32/3，最好為1/2。冷凝管bp130用空氣冷凝管。接收器接收高沸點(diǎn)物可敞口，如遇易揮發(fā)、易燃物時(shí)，接收瓶要用冰水冷卻，并要接上尾氣管。 熱浴比蒸出物沸點(diǎn)高20以上。,104,4、蒸餾操作 安裝裝置（儀器的安裝順序由下而上，從左至右。最后裝溫度計(jì)（示范）。儀器須干燥；裝置不能是密

47、閉系統(tǒng)）。 加入被蒸液體（用有頸漏斗和棉花直接濾入蒸餾瓶）。 加入沸石及裝上溫度計(jì)（溫度計(jì)水銀球上端應(yīng)在蒸餾瓶支管管口下方的水平延線上）。 加熱和控制蒸出速度（12d/s）。 收集各餾分。（接收瓶要預(yù)先稱重） 注意，不能蒸干。 從反應(yīng)液中蒸出粗產(chǎn)品時(shí)，判斷是否被完全蒸出的方。5、蒸餾記錄：第一滴溫度；前餾分、餾分的溫度范圍；各餾分及殘留液的外觀和重量。（記在報(bào)告六：實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象的現(xiàn)象攔中）6、提醒： 蒸完粗1-溴丁烷后燒瓶中的殘留液要回收。 蒸完粗1-溴丁烷后蒸產(chǎn)品前必須干燥儀器。 由于溫度計(jì)不標(biāo)準(zhǔn)，如何正確接收產(chǎn)品餾分。,105,液體的萃取與洗滌分液漏斗的使用,1、液體的萃取原理：被分離物

48、在兩不相溶的液相中具有不同的溶解度或分配比。2、實(shí)驗(yàn)室常用萃取與洗滌的儀器分液漏斗。3、分液漏斗的使用：（示范） 檢查（是否匹配）、存放（長(zhǎng)放活塞墊紙片）、洗滌（用后即洗干凈）、烘干（把活塞和塞蓋取下放入烘箱）。 裝液（總裝液量2/3，萃取液一般是被萃取液的1/51/3）。 振搖（常用旋搖方法，振搖時(shí)要注意放氣，放氣時(shí)不對(duì)人、不對(duì)火，為什么？）。,106, 靜置（放于鐵環(huán)上，明顯分層后再分開兩層液體）。 分液（下層液體由活塞放出，上層液體由上口倒出）。4、注意問題 未拿到所要物質(zhì)前，不要丟棄分出液。 乳濁液的處理方法：a.長(zhǎng)時(shí)間靜置；b.若堿性，加少量酸破壞；c.加入少量無機(jī)電解質(zhì)或幾滴乙醇。

49、 鹽析可加速萃取。 用濃硫酸洗滌要用干燥的分液漏斗。洗滌后的硫酸應(yīng)倒到指定的回收瓶。 使用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取操作時(shí)，應(yīng)熄滅附近的火源。,107,有機(jī)液體的干燥,1、干燥劑種類與水結(jié)合可逆和與水作用反應(yīng)不可逆兩大類。2、與水結(jié)合可逆干燥劑的用量是否合適的判斷方法： 液體由濁變清； 干燥劑不附著在瓶壁上并不互相粘結(jié)。3、注意問題 乘液瓶要干燥。 干燥劑的適用性（考慮不與被干燥物作用、結(jié)合；考慮吸水能力和干燥效能等）。 干燥時(shí)間大于30分鐘，并加蓋（防止空氣中的水汽進(jìn)入）。 已吸水干燥劑受熱后又會(huì)脫水，故蒸餾之前要濾去干燥劑。 返回,108,實(shí)驗(yàn)二 環(huán)已酮的制備,一、目的： 1、理解用氧化劑氧化

50、環(huán)己醇制備環(huán)己酮的原理及操作。2、學(xué)習(xí)攪拌反應(yīng)操作3、懂得回流反應(yīng)、滴加原料、測(cè)量反應(yīng)溫度、有毒氣體吸收裝置的應(yīng)用。,109,實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)室制備脂肪和脂環(huán)醛、酮最常用的方法是將伯醇和仲醇用鉻酸氧化。鉻酸是重鉻酸鹽與40-50%硫酸的混合液。制備相對(duì)分子量低的醛，可以將鉻酸滴加到熱的酸性醇溶液中，以防止反應(yīng)混合物中有過量的氧化劑存在，同時(shí)將較低沸點(diǎn)的醛不斷蒸出，可以達(dá)到中等產(chǎn)率。盡管如此，仍有部分醛被進(jìn)一步氧化成羧酸，并生成少量的酯。用此法制備酮，酮對(duì)氧化劑比較穩(wěn)定，不易進(jìn)一步被氧化，鉻酸氧化醇是放熱反應(yīng)，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度以免反應(yīng)過于劇烈。,110,儀器和藥品 儀器：三頸瓶、攪拌器、Y型管

51、、球形冷凝管、恒壓滴液漏斗、溫度計(jì)、圓底燒瓶、蒸餾頭、直形冷凝管、接收尾管、錐形瓶。 藥品：濃硫酸，環(huán)已醇，10g（約10.5ml,0.1mol），重鉻酸鈉10.5g，（Na2Cr2O72H2O，0.35mol），草酸、氯化鈉，無水碳酸鉀,111,儀器裝置,112,三 實(shí)驗(yàn)步驟 在250mL圓底燒瓶?jī)?nèi)，放入60mL冰水，一邊搖動(dòng)燒瓶，一邊慢慢地加入10mL濃硫酸，再小心地加入10。4mL環(huán)已醇。將溶液冷卻至15。 在100mL燒杯內(nèi)，將10。4g重鉻酸鈉水合物溶于10mL水中。將此溶液冷卻到15，并分幾批加到環(huán)己醇的硫酸溶液中。要不斷地?fù)u動(dòng)燒瓶，使反應(yīng)物充分混合。第一批重鉻酸鈉溶液加入后，不久

52、反應(yīng)物溫度自行上升，反應(yīng)物由橙紅色變成墨綠色。待反應(yīng)物溫度升到55時(shí)，可用冷水浴適當(dāng)冷卻1，控制反應(yīng)溫度在5560。待反應(yīng)物的橙紅色完全消失后，方可加下一批。蔣重鉻酸鈉溶液全部加完后，繼續(xù)搖動(dòng)燒瓶，直至反應(yīng)溫度出現(xiàn)下降趨勢(shì)。再問歇搖動(dòng)510min。然后加入12mL甲醇2，以還原過量的氧化劑。,113,在反應(yīng)物內(nèi)加入50mL水及沸石，安裝成蒸餾裝置，在石棉網(wǎng)上加熱蒸餾，把環(huán)己酮和水一起蒸出來3，收集約40mL餾出液。餾出液中加入約8g精鹽，攪拌促使食鹽溶解4。將此液體移入分液漏斗中，靜置。分離出 有機(jī)層(環(huán)己酮)，用無水硫酸鎂干燥。蒸餾，收集151156的餾分。產(chǎn)量。約6g。 純環(huán)已酮為無色液體

53、，沸點(diǎn)155.7，d4100.948，nD201.4507。,114,注意事項(xiàng) 1反應(yīng)物不宜過于冷卻，以免積累起朱反應(yīng)的鉻酸。當(dāng)鉻酸達(dá)到一定濃度時(shí)，氧化反應(yīng)會(huì)進(jìn)行得非常劇烈，有失控的危臉。 2也可以加入O.5lg草酸出去過量氧化劑。 3這步蒸餾操作，實(shí)質(zhì)上是一種筒化了的水熬氣蒸餾。環(huán)己酮和水形成恒沸混合物，沸點(diǎn)95，含環(huán)己酮38.4。 4環(huán)已酮在水中的溶解度3l時(shí)為2.45glOOg水餾出液中加入食鹽是為了降低環(huán)-己酮的溶解度，并有利于環(huán)已酮的分層。 返回,115,實(shí)驗(yàn)三 乙酸乙酯的制備,一、目的 掌握酯化反應(yīng)的特點(diǎn)，并利用酯化反應(yīng)制備乙酸乙酯。理解共沸蒸餾的原理和應(yīng)用。 復(fù)習(xí)萃取與洗滌、有機(jī)

54、液體的干燥、蒸餾操作。,116,二、實(shí)驗(yàn)原理 在濃硫酸催化下，乙酸和乙醇生成乙酸乙酯，這一反應(yīng)叫做酯化反應(yīng)。生成的酯又能水解為原來的酸和醇，所以酯化反應(yīng)與水解反應(yīng)形成動(dòng)態(tài)平衡： 為了提高酯的產(chǎn)量，本實(shí)驗(yàn)采取加入過量乙醇及不斷把反應(yīng)中生成的酯和水蒸出的方法。在工業(yè)生產(chǎn)中，一般采用加入過量的乙酸，以便使乙醇轉(zhuǎn)化完全，避免由于乙醇和乙酸乙酯形成二元或三元恒沸物，給分離帶來困難。,117,實(shí)驗(yàn)裝置圖,118,三、操作與觀察 在250ml的三口瓶中，加入9ml 乙醇，搖動(dòng)下慢慢加入12 ml濃硫酸，加完后再充分搖振混合均勻1，并加入幾粒沸石。三口瓶一側(cè)口連接蒸餾裝置，另一側(cè)口安裝溫度計(jì)，中間口安裝滴液漏

55、斗，溫度計(jì)的水銀泡和滴液漏斗的末端均應(yīng)插到液面以下2，距瓶底約0.5-1cm（如圖3.4）。 將14ml乙醇和14.3ml冰醋酸混合均勻，倒入滴液漏斗中。將三口瓶在石棉網(wǎng)上用小火加熱到110-120左右，再自滴液漏斗慢慢地滴入其余的混合液，這時(shí)蒸餾管口應(yīng)有液體流出，控制滴加速度和餾出速度大致相等，并維持反應(yīng)液溫度在110-120之間3。滴加完畢后，繼續(xù)加熱約15 min，直至反應(yīng)液溫度升高到130并不再有液體餾出為止。,119,往餾出液中徐徐地加入飽和碳酸鈉溶液，邊加邊攪拌，直至無二氧化碳?xì)怏w逸出，用pH試紙檢驗(yàn)，酯層應(yīng)呈中性。將此混合液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，充分搖蕩（注意及時(shí)放氣?。┖箪o置，分去

56、下層水相。酯層用10 ml飽和食鹽水洗滌后4，再每次用10 ml飽和氯化鈣溶液洗滌兩次。棄去下層廢液。從分液漏斗上口將乙酸乙酯倒入干燥的錐形瓶中，加入無水硫酸鎂干燥5。在此期間要間歇振蕩錐形瓶。 將干燥的粗乙酸乙酯濾入蒸餾瓶中，加入沸石后在水浴上進(jìn)行蒸餾，收集73-78的餾分。,120,注意事項(xiàng),1 硫酸加入過快會(huì)使溫度迅速上升超過乙醇的沸點(diǎn)。若不及時(shí)搖振均勻，則在硫酸與乙醇的界面處會(huì)產(chǎn)生局部過熱碳化，反應(yīng)液變?yōu)樽攸S色，同時(shí)產(chǎn)生較多的副產(chǎn)物。 2 如所用滴液漏斗不是等壓滴液漏斗，加料時(shí)常由于液面下的壓力大于外界氣壓而加不進(jìn)瓶中，這時(shí)可將漏斗末端向上提至接近液面，以確保物料順利滴加。如所用漏斗為

57、分液漏斗，務(wù)須使漏斗末端在液面之上，否則不僅滴加物料常發(fā)生困難，而且還無法觀察滴加的速度。 3 溫度不宜過高，否則會(huì)增加副產(chǎn)物乙醚的含量。滴加速度太快會(huì)使醋酸和乙醇來不及作用而被蒸出。 4 為減少酯在水中的溶解度，這里采用飽和食鹽水洗滌。洗滌后的食鹽水中含有碳酸鈉，必須徹底分離干凈，否則在后步用飽和氯化鈣溶液洗滌時(shí)會(huì)產(chǎn)生絮狀的碳酸鈣沉淀，給進(jìn)一步分離造成困難。如果遇到了發(fā)生絮狀沉淀的情況，應(yīng)先將其濾除，然后再重新轉(zhuǎn)入分液漏斗中靜止分層 5 為提高乙酸乙酯的產(chǎn)率，必須充分洗滌和干燥。因?yàn)橐宜嵋阴ヅc水或醇能形成二元和三元恒沸混合物，使產(chǎn)物沸點(diǎn)下降而影響產(chǎn)率。 返回,121,實(shí)驗(yàn)四 環(huán)己烯的制備,目

58、的 了解醇脫水制備烯烴的原理的方法。 掌握分餾裝置的使用。,122,實(shí)驗(yàn)原理 反應(yīng)式： 試劑 環(huán)己醇15.0g(15.6mL，0.15mol) 濃硫酸lmL 食鹽，無水氯化鈣，5碳酸鈉水溶液,123,實(shí)驗(yàn)步驟 在50mL干燥的圓底燒瓶中，放入15.6mL環(huán)己醇及1mL濃硫酸1，充分搖振使兩種液體混合均勻2，再投入幾粒沸石，安裝分餾裝置，接受瓶浸在冷水中冷卻。將燒瓶在石棉網(wǎng)上用小火慢慢加熱至沸，控制分餾柱頂部的餾出溫度不超過903），餾出液為帶水的混濁液。當(dāng)蒸至無液體蒸出時(shí)，可把火加大，繼續(xù)蒸餾，當(dāng)燒瓶中只剩下很少量殘液并出現(xiàn)陣陣白霧時(shí)，即可停止蒸餾。全部蒸餾時(shí)間約需1h左右。,分餾實(shí)驗(yàn)裝置圖,

59、124,將餾出液用食鹽飽和，然后加入34mL5的碳酸鈉溶液中和微量的酸。 用分液漏斗分出有機(jī)相，用12g無水氯化鈣干燥有機(jī)相。 將干燥后所得的清亮透明液體水浴蒸餾4），收集8085的餾分。 產(chǎn)物的簡(jiǎn)單分析 純環(huán)己烯為無色透明液體，沸點(diǎn)為83，密度d4200.8102,折光率D201.4465。 測(cè)定其沸點(diǎn)及折光率。,125,注意問題 (1)本實(shí)驗(yàn)也可用3mL85的磷酸代替濃硫酸作脫水劑，其余步驟相同。 (2)環(huán)己醇在常溫下是粘稠液體(mp24)，若用量筒量取時(shí)，應(yīng)注意轉(zhuǎn)移中的損失。環(huán)己醇與濃硫酸應(yīng)充分混合，否則在加熱過程中會(huì)局部炭化。 (3)最好用簡(jiǎn)易空氣浴，即將燒瓶底部向上移動(dòng)，稍微離開石棉網(wǎng)進(jìn)行加熱，使蒸餾瓶受熱均勻。由于反應(yīng)中環(huán)己烯與水形成共沸物(沸點(diǎn)70.8，含水10)，環(huán)己醇與環(huán)己烯形成共沸物(沸點(diǎn)64.9，含環(huán)己醇30.5)，環(huán)己醇與水形成共沸物(沸點(diǎn)97.8，含水80)。因此，在加熱時(shí)溫度不可過高，蒸餾速度不宜太快，以減少未作用的環(huán)己醇蒸出。 (4)所用蒸餾儀器應(yīng)事先充分干燥。 返回,126,實(shí)驗(yàn)五 從茶葉中提取咖啡因,一、目的 1、了解固體的萃取原理，學(xué)會(huì)連續(xù)萃取的操作方法。2、理解升華的原理，掌握升華操作。 二、萃取