高中化学必会的有机实验整理汇总.docx
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高中化学必会的有机实验整理汇总
高中化学必会的有机实验整理汇总!
一、物理性质实验
1.石油的分馏
实验:
装配一套蒸馏装置,将100mL石油注入蒸馏烧瓶中,再加几片碎瓷片以防石油暴沸。
然后加热,分别收集60℃~150℃和150℃~300℃时的馏分。
装置:
现象与解释:
石油是烃的混合物,没有固定的沸点。
在给石油加热时,低沸点的烃先气化,经过蒸馏分离出来;随着温度的升高,高沸点的烃再气化,经过蒸馏后又分离出来。
收集到的60℃~150℃时的馏分是汽油,150℃~300℃时的馏分是煤油
2.蛋白质的盐析
实验:
在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢地加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液,观察现象。
然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。
装置:
现象与解释:
有沉淀的析出,析出的沉淀可以溶解在水中。
向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,蛋白质的溶解度减小,使蛋白质凝聚析出,这种作用叫盐析。
盐析是一个可逆的过程。
3.有机物物理性质也表现出一定的规律,归纳如下:
⑴颜色:
有机物大多无色,只有少数物质有颜色。
如苯酚氧化后的产物呈粉红色。
⑵状态:
分子中碳原子数不大于4的烃(烷、烯、炔)、烃的衍生物中的一氯甲烷、甲醛呈气态,汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液态,绝大多数高分子化合物常温下呈固态。
⑶气味:
中学化学中涉及到的很多有机物具有一定的气味,如:
苯有特殊气味,硝基苯有苦杏仁味,甲醛、乙醛、乙酸有刺激性气味,乙酸乙酯有芳香气味。
⑷密度:
气态有机物的相对分子质量大于29时,密度比空气大;液态有机物密度比水小的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、低级酯、一氯代烃、乙醇、乙醛等;密度比水大的有硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烃、乙二醇、丙三醇等。
烷、烯、炔等烃类同系物相对密度随着分子内碳原子数的增加的而增大;一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增加而减小。
⑸水溶性:
与水任意比混溶和易溶于水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚(65℃以上)、甲醛、葡萄糖等;难溶于水的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、卤代烃、高级脂肪酸、硝基苯、溴苯。
醇、醛、羧酸等有机物的水溶性随着分子内碳原子数的增加而逐渐减小。
二、化学性质实验
01
甲烷
1.甲烷通入KMnO4酸性溶液中
实验:
把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察紫色溶液是否有变化?
现象与解释:
溶液颜色没有变化。
说明甲烷与KMnO4酸性溶液不反应,进一步说明甲烷的性质比较稳定。
2.甲烷的取代反应
实验:
取一个100mL的大量筒,用排饱和食盐水的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:
不要放在阳光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观察发生的现象。
装置:
现象与解释:
大约3min后,可观察到量筒壁上出现油状液滴,量筒内饱和食盐水液面上升。
说明量筒内的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒上出现油状液滴,说明生成了新的油状物质;量筒内液面上升,说明随着反应的进行,量筒内的气压在减小,即气体总体积在减小。
反应原理:
CH4+Cl2CH3Cl+HCl,
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl
02
石蜡油的分解
实验:
将浸透了石蜡油(17个碳以上的液态烷烃混合物)的石棉放置在硬质试管的底部,试管中加入碎瓷片,给碎瓷片加强热,石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片表面,发生反应,可得到一定量的气体生成物。
装置:
现象与解释:
B中溶液紫红色褪去,C中溶液红棕色褪去,D处点燃火焰明亮并伴有黑烟。
石蜡油在炽热碎瓷片的作用下,产生可以使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物,主要是乙烯和烷烃的混合物。
03
乙烯
1.乙烯的制取
实验:
在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20mL,放入几片碎瓷片,以避免混合液在受热时暴沸。
加热混合液,使液体温度迅速升到170℃,将生成的气体通入KMnO4酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中,观察并记录实验现象。
装置:
现象与解释:
加热混合液时,温度要迅速上升到并稳定于170℃左右,生成乙烯;浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用。
由于反应物都是液体而无固体,所以要向烧瓶中加入碎瓷片,以防液体受热时发生暴沸;温度计要选择量程在200~300℃的为宜。
温度计的水银球要置于反应液的中央位置,因为需要测量的是反应液的温度;氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质,防止干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和KMnO4酸性溶液的反应。
反应原理:
CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
2.乙烯的燃烧
实验:
点燃纯净的乙烯。
观察乙烯燃烧时的现象。
现象与解释:
乙烯在空气中燃烧,火焰明亮,并伴有黑烟。
乙烯中碳的质量分数较高,燃烧时有黑烟产生。
3.乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
实验:
把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:
KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙烯能被氧化剂KMnO4氧化,它的化学性质比烷烃活泼。
4.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:
把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:
溴的红棕色褪去,说明乙烯与溴发生了反应。
04
乙炔
1.乙炔的制取
实验:
在平底烧瓶(或大试管、广口瓶、锥形瓶等)中加入几块电石(CaC2),塞好双孔橡胶塞,打开分液漏斗活塞使水滴下,用排水法收集气体。
现象与解释:
电石(CaC2)与水反应剧烈生成乙炔。
此反应剧烈,为了得到平稳的乙炔气流,常用饱和食盐水代替水。
反应装置不能用启普发生器。
这是因为碳化钙与水反应剧烈,块状电石遇水后,立即变成粉末状,且反应放出大量热,会使启普发生器受热不均匀而炸裂。
乙炔中H2S、PH3诸气体,可用CuSO4溶液洗气除去。
原理:
CaC2+2H2O→Ca(OH)2↓+CH≡CH↑
2.点燃纯净的乙炔
实验:
点燃纯净的乙炔。
观察乙炔燃烧时的现象。
现象与解释:
乙炔燃烧时,火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟。
这是乙炔中碳的质量分数比乙烯还高,碳没有完全燃烧的缘故。
3.乙炔使KMnO4酸性溶液褪色
实验:
把纯净的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:
KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙炔能与KMnO4酸性溶液反应。
4.乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:
把纯净的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:
溴的红棕色褪去,说明乙炔也能与溴发生加成反应。
05
苯和苯的同系物
实验:
苯、甲苯、二甲苯各2mL分别注入3支试管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振荡,观察溶液的颜色变化。
现象与解释:
苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,说明苯分子中不存在碳碳双键或碳碳三键。
甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯说明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。
06
苯的溴代反应和硝化反应
实验:
在三颈烧瓶中加入少量铁粉,向三颈烧瓶上的一个滴液漏斗中加入5mL苯和1mL液溴的混合物,另一个滴液漏斗中加入30mL10%的氢氧化钠溶液,锥形瓶内注入蒸馏水,干燥管中加入碱石灰,连接好仪器,检查装置的气密性。
先向三颈烧瓶中加入苯和液溴的混合物,观察三颈烧瓶和锥形瓶中出现的现象。
反应完毕后,向三颈烧瓶中加入氢氧化钠溶液,观察三颈烧瓶中生成物的状态。
装置:
现象与解释:
①将苯、液溴和铁粉混合后,很快会看到烧瓶中的混合液呈微沸状态,这说明此反应为放热反应;②导管末端有大量的白雾产生;③反应后的混合溶液分为两层,下层为溴苯(不溶于水且密度比水大的无色液体)。
在有催化剂存在的条件下,苯与溴发生反应,苯环上的氢原子被溴原子取代生成溴苯。
反应原理:
07
卤代烃
1.溴乙烷的水解反应
实验:
取一支试管,滴入10滴~15滴溴乙烷,再加入1mL5%的NaOH溶液,充分振荡、静置,待液体分层后,用滴管小心吸入10滴上层水溶液,移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的试管中,然后加入2滴~3滴2%的AgNO3溶液,观察反应现象。
装置:
现象与解释:
看到反应中有浅黄色沉淀生成,这种沉淀是AgBr,说明溴乙烷水解生成了Br—。
2.1,2-二氯乙烷的消去反应
实验:
在试管里加入2mL1,2-二氯乙烷和5mL10%NaOH的乙醇溶液。
再向试管中加入几块碎瓷片。
在另一支试管中加入少量溴水。
用水浴加热试管里的混合物(注意不要使水沸腾),持续加热一段时间后,把生成的气体通入溴水中,观察有什么现象发生。
装置:
现象与解释:
生成的气体能使溴水褪色,说明反应生成了不饱和的有机物。
08
乙醇
1.乙醇与金属钠的反应
实验:
在大试管里注入2mL左右无水乙醇,再放入2小块新切开的滤纸擦干的金属钠,迅速用一配有导管的单孔塞塞住试管口,用一小试管倒扣在导管上,收集反应中放出的气体并验纯。
装置:
现象与解释:
乙醇与金属钠反应的速率比水与金属钠反应的速率慢,说明乙醇比水更难电离出H+。
2.乙醇的消去反应
实验:
在烧瓶中注入20mL酒精与浓硫酸(体积比约为1:
3)的混合液,放入几片碎瓷片。
加热混合液,使液体的温度迅速升高到170℃。
现象与解释:
生成的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高锰酸钾酸性溶液褪色。
3.乙醇的催化氧化
实验:
将光亮的铜丝放在酒精灯火焰上灼烧,然后再趁热插入乙醇中。
为了增强实验效果,可加以改进。
装置:
现象与解释:
将发现铜丝先由紫红色变为黑色,插入乙醇中后,又变为紫红色,同时在乙醇中生成乙醛,可闻到乙醛的刺激性气味。
反应中Cu作催化剂。
反应原理:
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
09
苯酚
1.苯酚与NaOH反应
实验:
向一个盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水,振荡试管,有什么现象发生?
再逐滴滴入5%的NaOH溶液并振荡试管,观察试管中溶液的变化。
现象与解释:
苯酚与水混合,液体呈混浊,说明常温下苯酚的溶解度不大。
当加入NaOH溶液后,试管中的液体由混浊变为澄清,这是由于苯酚与NaOH发生了反应生成了易溶于水的苯酚钠。
2.苯酚钠溶液与CO2的作用
实验:
向苯酚与NaOH反应所得的澄清中通入CO2气体,观察溶液的变化。
装置:
现象与解释:
可以看到,二氧化碳使澄清溶液又变混浊。
这是由于苯酚的酸性比碳酸弱,易溶于水的苯酚钠在碳酸的作用下,重新又生成了苯酚。
3.苯酚与Br2的反应
实验:
向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量的浓溴水,观察现象。
现象与解释:
可以看到,立即有白色沉淀产生。
苯酚与溴在苯环上的取代反应,既不需加热,也不需用催化剂,比溴与苯及其同系物苯环上的取代反应容易得多。
这说明受羟基的影响,苯酚中苯环上的H变得更活泼了。
4.苯酚的显色反应
实验:
向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液,振荡,观察现象。
装置:
现象与解释:
苯酚能与FeCl3反应,使溶液呈紫色。
010
乙醛
1.乙醛的银镜反应
实验:
在洁净的试管里加入1mL2%的AgNO3溶液,然后一边摇动试管,一边逐滴加入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解。
再滴入3滴乙醛,振荡后把试管放在热水浴中温热。
观察现象。
装置:
现象与解释:
AgNO3与氨水生成的银氨溶液中含有的Ag(NH3)2OH是一种弱氧化剂,它能把乙醛氧化成乙酸,而Ag+被还原成金属银。
反应原理:
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O
2.乙醛与Cu(OH)2的反应
实验:
在试管中加入10%的NaOH溶液2mL,滴入2%的CuSO4溶液4滴~6滴,振荡后乙醛溶液0.5mL,加热至沸腾,观察现象。
装置:
现象与解释:
可以看到,
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