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高中有机化学实验
  发布者:学科专家   来源:化学学科网  发布时间:2014-07-11

    有机化学实验是有机化学教学的重要组成部分。有机化学实验是印证和深化有机化学理论的重要课题,在有机化学教学中占有十分突出的地位。其主要内容是基本技术和技能训练、性质实验、制备实验等。能运用化合物官能团的性质,提出简单有机化合物的鉴别、分离、纯制方法。

  1.有机化学反应的特点

  (1)反应速度比较慢

  无机物反应往往是迅速的,例如卤离子和银离子相遇时,立刻会形成难溶解的卤化银。而有机物的反应往往是缓慢的,需要一定的时问。例如,很多有机卤化物与银离子不容易发生反应,首先需要把有机分子破坏,使卤素变成离子型,才能与银离子生成沉淀。有些有机反应也可进行得相当快,例如有机炸药的爆炸。但有些有机反应则需要几十小时或几十天甚至更长的时间才能完成,因此在实验室进行有机反应时,我们常采用加热、加催化剂或用光照射等手段,以加速反应。

  例如需要加热提高反应速度的实验:

  (1)用酒精灯直接加热的实验有:

  实验室制甲烷;实验室制乙烯;实验室蒸馏石油;煤的干馏;含醛基物质与新制Cu(OH)2悬浊液反应;制取乙酸乙酯。

  (2)水浴加热的实验有:

  苯的硝化反应(50℃60℃水浴)银镜反应(温水浴)酚醛树脂的制取(沸水浴)乙酸乙酯的水解(70℃80℃水浴)蔗糖的水解(热水浴)纤维素的水解(热水浴)

  例如需要硫酸做催化剂的实验:

  (1)稀硫酸在其中只作催化剂的实验有:

  酯类的水解;麦芽糖的水解;淀粉的水解;纤维素的水解(70%的硫酸)蔗糖的水解。

  (2)浓硫酸在其中既作催化剂,又作脱水剂和吸水剂的实验有:

  实验室制乙烯;苯的硝化反应;乙酸乙酯的制取;硝酸纤维的制取。

  (2)在有机化学反应进行时,常伴随有副反应发生

  有机物的分子是由较多的原子结合而成的一个复杂分子,所以当它和一个试剂发生反应时,分子的各部分可能都受影响,也就是说,当反应时,并不限定在分子某一特定部位发生反应,因此在反应后,时常产生复杂的混合物(个别的还难以分离),使主要的反应产物大大地降低。因此,与一般无机化学反应不同,有机反应往往并不是按照某一反应式定量地进行的,但我们可以通过控制反应条件,使用不同的试剂,选择最有利反应,以提高目的产物的生成率。

  例如,实验室用乙醇和浓硫酸混合加热来制取乙烯:

  如果不控制好加热的温度,则会发生下面的副反应而生成乙醚:

  (3)条件控制要求严格

  每一个化学反应的发生都要在一定的条件下进行,反应条件的变更往往会导致完全不同的产物,对有机化学反应来说这一点更为突出,因而有机化学反应的条件控制要求十分严格。所以,要掌握一个有机化学反应,只注意反应物结构中起反应部位的变化是不够的,还需特别注意反应发生时的外部条件,比如温度的控制、反应介质的控制等等。

  例如,上面刚提到的乙醇和浓硫酸混合加热170℃生成的是乙烯,加热到140℃时则生成乙醚。反应介质的差异,如卤代烃在氢氧化钠醇溶液里发生的是消去反应,而在氢氧化钠水溶液里发生的是取代反应。

 

 
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