化学教学论实验报告——酯的水解
化学系2011级化学2班 罗晗 10111550218
一、实验方程式、装置：
1、中性环境中：CH 3COOCH 2CH 3+ H 2O ?△
CH 3COOH+ CH 3CH 2OH
2、酸性环境中：CH 3COOCH 2CH 3+ H 2O ?△ CH 3COOH+ CH 3CH 2OH
3、碱性环境中：CH 3COOCH 2CH 3+ NaOH ?△ CH 3COONa+ CH 3CH 2OH
4、实验装置图：
在实验装置图中，
1、2、3号试管为对照实验，
1为中性环境，2为酸性环境，3为碱性环境。
其中，
1为热水浴的水，
2为蒸馏水，
3、4、5为乙酸乙酯，
6为氢氧化钠溶液，
7为稀硫酸。 二、实验注意事项：
1、在实验中，酸、碱的浓度要适合，药品的用量要适当。一般来水，酸、碱浓度大，酯水解的速度快；浓度低水解速度慢。但要使水解结果酯层量有明显的梯度变化，就得有适合的酸、碱浓度和适当的药品用量，否则将容易导致实验的失败，使实验现象不明显。
2、在实验中，振荡试管的次数要适当，酯层在水溶液层的上方，振荡试管有利于增加酯与酸、碱溶液接触的机会，加快水解反应速度，但是，太频繁地振荡试管会使得反应的温度降低，延长反应时间，尤其是在冬季的时候，所以，在实验过程中，最好不要太过频繁地振荡试管。
3、在实验开始前，一定要保证实验所使用的试管的干净，保证试管本身呈中性，防止试管中含有杂质或酸、碱性物质对三组对照实验中所控制的变量产生影响。
4、在实验中，虽然要对试管进行沸水浴加热，但是，不能将试管直接置于不断沸腾的热水中持续加热，因为乙酸乙酯的沸点低，在热水中极易挥发，将会影响最终对实验结果的观察，所以，应该适当控制热水的温度，既利于反应向正方向不断进行，又不会使得乙酸乙酯过度蒸发。
三、实验思考：
1、在酯的水解实验中，酸性条件下的水解为什么要使用稀硫酸而不使用浓硫酸？又为何不用稀盐酸呢？
答：在水解反应中，酯类水解将会生成醇（或酚）和羧酸，由于反应时可逆反应，所以如果加入氢离子可以促进其水解，所以可以加入稀硫酸。但是，浓硫酸是纯度极高的硫酸，其中所含的水分很少，而硫酸是共价化合物，只在水中才能电离出氢离子，所以如果加入浓硫酸，不仅电离不出氢离子，而且醇和羧酸本身不溶于浓硫酸，醇会被浓硫酸氧化，不但不能促进水解反而生成了杂质，所以不用浓硫酸。若采用稀盐酸，虽然能够为水解反应提供氢离子，但是使用稀盐酸时由于盐酸的挥发性，反应时的温度不宜过高，防止水分过度蒸发使得稀盐酸变成浓盐酸，导致催化剂的量减少。但是，在本实验中，由于水解反应是吸热反应，且温度越高化学反应速率越快，所以应该使实验温度尽可能地高，所以二者相互矛盾，故而不适宜使用稀盐酸，所以实验中采用稀硫酸作催化剂。
2、酯的水解反应在中性条件、酸性条件、碱性条件下反应速率有何区别？采用怎样的条件其水解反应最为适宜？
答：在实验中，应进行对照试验，采用控制变量法观察实验现象，得出实验结论。取3支完全相同的试管，并按1、2、3进行编号。在1、2、3号试管中分别加入
6毫升蒸馏水、6毫升稀硫酸、6毫升氢氧化钠溶液，再各加入1滴0.2%的亚甲基蓝溶液，和1毫升乙酸乙酯溶液，分别塞上带有长约20厘米的玻璃导管的单孔橡皮塞，振荡，静置。在1、2号试管内，酯层为无色，水溶液层为蓝色；在
3号试管内，酯层为红色，水溶液层为蓝色。取一支500毫升烧杯，装进约300毫升的开水，将3支试管同时放进开水浴中水浴加热，每隔一段时间将其摇匀一
下（振荡试管的频率最好不要太多，适当振荡几下就好），比较酯层的高度，记录实验结果如下表：
可见，酯在蒸馏水中水解速度最慢，在酸性溶液中速度较为快，但是在请碱性溶液中酯的水解速度最快。所以，我们在进行酯的水解反应的时候，为提高其化学反应速率，最好在碱性条件下进行反应。
3、在酯的水解实验中，为什么要加入指示剂？实验结果观察到，加入亚甲基蓝作指示剂的一组实验效果最为明显，为什么？
答：使用指示剂的目的，是为了区分酯层和水溶液层，以增加实验现象的可信度，
便于对比观察。亚甲基蓝，结构式为：别名品蓝、次甲基蓝、四甲基蓝、盐基湖蓝、碱性亚甲基天蓝，发亮深绿色结晶或细小深褐色粉末，带青铜光泽，无气味，在空气中稳定，能溶于醇，溶液为天蓝色，溶于氯仿，不溶于醚和苯，水溶液遇锌粉及稀盐酸能褪色，但暴露在空气中能恢复，若加氨水则恢复更快，能与多数无机盐生成复盐，最大吸收值668,609nm，是一种氧化还原指示剂，亚甲基蓝能与强碱反应生成一种物质——季硫碱，在水溶液中仍呈蓝色，但此物质在水溶液中能被乙酸乙酯萃取，使酯层呈红色，故而在酯的水解反应实验中，用亚甲基蓝作指示剂的一组实验效果最为明显，可见，在本实验中，适宜使用亚甲基蓝溶液作为指示剂。
4、在本实验中，带有玻璃导管的单孔橡胶塞有哪些作用？
答：带有玻璃导管的单孔橡胶塞实际上是一个简单的冷凝装置。由于酯的水解反应是吸热反应，水浴温度越高越好，水浴温度越高，酯的水解速度越快，即增加了化学反应速率，又使得化学反应平衡向右移动，短时间内就能出现明显的酯层量减少的现象。但乙酸乙酯的沸点极低，水浴温度超过了乙酸乙酯的沸点，乙酸乙酯挥发快，反而得不到令人信服的正确结果，所以本实验中，利用带有玻璃导管的单孔橡胶塞作冷凝装置，这样就不需要控制热水的温度，也不用担心水浴温度超过了乙酸乙酯的沸点，可以用开水直接水浴加热，使实验操作简单化。同时，带有玻璃导管的单孔橡胶塞使得实验装置系统直接与大气相通，增加了实验的安全性和可行性，为实验成功做保障。
5、本实验的设计方法中存在哪些缺陷？应该如何改进？改进后有何优点？
答：本实验中存在以下几个问题：（1）几滴“乙酸乙酯”相对于几毫升“蒸馏水”而言用量太少，科学数据表明，15℃时乙酸乙酯的溶解度为8.5g／100g水，而乙酸乙酯的密度为0.901g／ml。据此可以推知，几滴乙酸乙酯（每滴约0.1ml）完全可能溶解在这几毫升蒸馏水中。另外，也因为乙酸乙酯只用几滴，反应中其减少的可见度很小，实验只能根据气味变化来判断乙酸乙酯的水解程度，显然让人难以置信。（2）乙酸乙酯的沸点（77.1℃）在70～80℃的水浴温度范围内，在这样的温度条件下加热，乙酸乙酯会因挥发而消失。实验的说服力不强。（3）无机酸或碱的存在能增大乙酸乙酯的水解速率，在没有催化剂时，乙酸乙酯的水解也能进行，只是速率很小，对此实验不能说明。对乙酸乙酯的水解实验进行了一些改进：（1）取型号相同的4支试管，向第1、2支试管中加入6ml饱和食盐水，向第3支试管中加入5ml饱和食盐水和1ml稀硫酸（1∶5），向第4支试管里加入5ml饱和食盐水和1ml30%氢氧化钠溶液，再分别向4支试管中各滴入4滴石蕊试液，4支试管里的溶液分别呈紫色、紫色、红色和蓝色。（2）分别向4支试管中加入2ml乙酸乙酯，将第1支试管置于试管架上，然后同时连续振荡另外3支试管1～2min，静置并与第1支试管比较。可以观察到第2支试管中水层呈紫红色，第2，3，4支试管中乙酸乙酯层的高度依次明显减小（约为1.5ml，
1ml，0.5ml）。改进后的优点有：（1）以饱和食盐水代替蒸馏水，可以减小乙酸乙酯在水中的溶解度。（2）在水层中滴加石蕊试液能够指示水层的成份，便于观察乙酸乙酯与水之间的界面，并且可以根据第2支试管中水层颜色由紫色变为紫红色判断水解产物乙酸的生成。（3）增加乙酸乙酯的用量，便于从乙酸乙酯体积的明显减小判断其水解程度，从而增强实验结果的说服力。（4）采用连续振荡的方法代替加热，不仅能增加乙酸乙酯与水的接触时间，而且避免了乙酸乙酯受热挥发的可能。（5）通过与第1支试管的比照，不仅能说明无机酸和碱促进乙酸乙酯水解的情况，而且还能说明在没有催化剂存在的条件下乙酸乙酯也能发生微弱的水解。
浙江万里学院生物与环境学院 化学工程实验技术实验报告实验名称：蔗糖水解反应速率常数的测定
实验预习(30分) (1) 实验目的 1 ?根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应率度常数 2?了解自动旋光仪的基本原理、掌握使用方法。 (2) 实验原理 蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为： C 12H2Q 1 + H 2O a C 6H12C 6 +C6H2Q 葡萄糖 果糖 为使水解反应加速，反应常常以 HO 为催化剂，故在酸性介质中进行。水解 反应中，水是大量的，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度 相比可认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为： de kc dt (1) (2) 当c 2c 0时，t 可用切2平表示，即为反应的半衰期 上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数 k ，而与起始浓度无关，这是 一级反应的一个特点。 蔗糖及其水解产物均为旋光物质，当反应进行时，如以一束偏振光通过溶液， 则可观察到偏振面的转移。蔗糖是右旋的，水解的混合物中有左旋的，所以偏振 面将由右边旋向左边。偏振面的转移角度称之为旋光度，以 表示。因此可利用 体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。溶液的旋光度与溶液中所含 旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。 为了比较各种物质的旋光能力。引入比旋光度 [] 这一概念，并以下式表 示: 蔗糖 式中：c 0为反应开始时蔗糖的浓度; c 为时间t 时蔗糖的浓度
[D ]=r^ (3) 式中：t 为实验时的温度；D 为所用光源的波长； 为旋光度；I 为液层厚度 （常以10cm 为单位）； （3）式可写成： c 为浓度（常用100 mL 溶液中溶有m 克物质来表示）, t a [a] D l m 100 （ 4） 或 a [a]D l c 由（5）式可以看出，当其他条件不变时，旋光度 即 a K 'c 式中：K '是与物质的旋光能力、溶液层厚度、溶剂性质、光源的波长、反 应时的温度等有关的常数。 20 0 蔗糖是右旋性物质（比旋光度[a] D 66.6 ），产物中葡萄糖也是右旋性物 20 0 20 0 质（比旋光度[a] D 52.5 ），果糖是左旋性物质（比旋光度 [a]D 91 .9） 因此当水解反应进行时， 右旋角不断减小，当反应终了时体系将经过零变成左旋。 因为上述蔗糖水解反应中，反应物与生成物都具有旋光性。旋光度与浓度成 正比，且溶液的旋光度为各组成旋光度之和（加和性）。若反应时间为 0、t 、 时溶液的旋光度为 a 0 、a t 、a 则由（6）式即可导出： C o K （a ° a ） （7） c K （a t a ） （ 8） 将（7）、（ 7）式代入（2）式中可得： 将上式改写成: 由（10）式可以看出，如以 lg （a 。a ）对t 作图可得一直线，由直线 的斜率即可求得反应速度常数 k 。 本实验就是用旋光仪测定 a t 、a 值，通过作图由截距可得到 a 。。 （5） a 与反应物浓度成正 比, 2.303 a 0 a lg - a t a (9) lg(a ° k 2.303 t lg(a ° a ) (10)
一、实验预习（30分） 1．实验装置预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 2．实验仿真预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 3．预习报告（10分） 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 （1）实验目的 1．测定蔗糖水解反应的速率常数和半衰期。 2．了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。 3．了解旋光仪的基本原理，幷掌握其正确的操作技术。 （2）实验原理 蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应方程式为 C12H22O11 + H2O === C6H12O6 + C6H12O6 为使水解反应加速，反应常常以Ｈ+为催化剂，故在酸性介质中进行。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达到终点时，虽有部分水分子参加反应，但可认为其没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所有本反应可视为一级反应。该反应的速度方程为： －dt/dc=KC 积分后： ln(C0/C)=Kt 或㏑C=－k t+㏑C。式中，C。为反应开始时蔗糖的浓度；C为时间t时
的蔗糖浓度，K为水解反应的速率常数。 从上式中可以看出，在不同的时间测定反应物的浓度，并以㏑Ct对t作图，可得一条直线，由直线斜率即可求出反应速率常数K。然而反应是不断进行的，要快速分析出某一时刻反应物的浓度比较困难。但根据反应物蔗糖及生成物都具有旋光性，且他们的旋光性不同，可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。 旋光度与浓度呈正比，且溶液的旋光度为各组分的旋光度之和（加和性）。若以α0，αt，α∞分别为时间0，t，∞时溶液的旋光度，则可导出：C0∝（α0－α∞），Ct∝（αt－α∞） 所以可以得出： ㏑（α0－α∞）/（αt－α∞）＝k t 即：㏑（αt－α∞）＝－k t﹢㏑（α0－α∞） 上式中㏑（αt－α∞）对t作图，从所得直线的斜率即可求得反应速度常数K。 一级反应的半衰期则用下式求取： 2/1t=㏑2/k＝0.693/k （3）简述实验所需测定参数及其测定方法： 1、温度设定与准备 （1）将旋光仪电源开启预热10min。 （2）将超级恒温槽的温度调节到25℃。 2、溶液配制与恒温 称取10g蔗糖于烧杯中，加蒸馏水溶解，移至50mL容量瓶定容至刻度，
蔗糖水解反应实验报告 一、实验目的 1、了解蔗糖水解反应体系中各物质浓度与旋光度之间的关系。 2、测定蔗糖水解反应的速率常数和半衰期。 3、了解旋光仪的基本原理，并掌握其正确的操作技术。 二、实验原理 蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应为： C12H22O11 + H2OC6H12O6 + C6H12O6 (蔗糖) (葡萄糖) (果糖) 它属于二级反应，在纯水中此反应的速率极慢，通常需要在H+离子催化作用下进行。由于反应时水大量存在，尽管有部分水分子参与反应，仍可近似地认为整个反应过程中水的浓度是恒定的，而且H+是催化剂,其浓度也保持不变。因此蔗糖转化反应可看作为一级反应。 一级反应的速率方程可由下式表示： — 式中c为时间t时的反应物浓度，k为反应速率常数。 积分可得： Inc=－kt + Inc0 c0为反应开始时反应物浓度。 一级反应的半衰期为： t1/2= 从上式中我们不难看出，在不同时间测定反应物的相应浓度，是可以求出反应速率常数k的。然而反应是在不断进行的，要快速分析出反应物的浓度是困难的。但是，蔗糖及其转化产物，都具有旋光性，而且它们的旋光能力不同，故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应进程。 测量物质旋光度所用的仪器称为旋光仪。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的旋光能力，溶剂性质，溶液浓度，样品管长度及温度等均有关系。当其它条件均固定时，旋光度α与反应物浓度c呈线性关系，即 α=Kc 式中比例常数K与物质旋光能力，溶剂性质，样品管长度，温度等有关。
物质的旋光能力用比旋光度来度量，比旋光度用下式表示： 式中“20”表示实验时温度为20℃，D是指用纳灯光源D线的波长（即589毫微米），α为测得的旋光度，l为样品管长度（dm），c A为浓度（g/100mL）。 作为反应物的蔗糖是右旋性物质，其比旋光度=66.6°；生成物中葡萄糖也是右旋性物质，其比旋光度=52.5°，但果糖是左旋性物质，其比旋光度=－91.9°。由于生成物中果糖的左旋性比葡萄糖右旋性大，所以生成物呈左旋性质。因此随着反应的进行，体系的右旋角不断减小，反应至某一瞬间，体系的旋光度可恰好等于零，而后就变成左旋，直至蔗糖完全转化，这时左旋角达到最大值α∞。 设最初系统的旋光度为 α0=K反c A,0（t=0，蔗糖尚未水 解）（1） 最终系统的旋光度为 α∞=K生c A,0（t=∞，蔗糖已完全水 解）（2） 当时间为t时，蔗糖浓度为c A，此时旋光度为αt αt= K反c A+ K生(c A,0－c A) (3） 联立（1）、（2）、(3)式可得： c A,0==K′（α0－α∞） (4) c A== K′（αt－α∞） (5) 将（4）、（5）两式代入速率方程即得： ln(αt－α∞)=－kt+ln（α0－α∞）我们以In(αt－α∞)对t作图可得一直线，从直线的斜率可求得反应速率常数k，进一步也可求算出t1/2。 三、仪器与试剂 1、仪器：旋光仪、秒表、恒温水浴一套、移液管（50ml）、磨口锥形瓶（100ml）、烧杯（100ml）、台秤、洗耳球。 2、药品：蔗糖（AR）、盐酸（3mol/L，AR）。 四、旋光仪原理 光路：起偏镜——石英条——样品管——检偏镜——刻度盘——望
纤维素的水解 （20 级化学一班第实验小组） 一、实验目的 1. 掌握演示实验中纤维素水解的操作步骤； 2. 初步学会纤维素水解实验的演示教学方法。 二、实验原理 1. 纤维素的水解 纤维素在一定温度和酸性催化剂条件下，发生水解，最终生成葡萄糖： 催化剂 (C6H10O5)n+n H2O n C6H12O6 2. 葡萄糖的检验 葡萄糖分子中含有醛基，故具有较强的还原性，在碱性条件下能将新制得的氢氧化铜还原为红色的Cu2O沉淀；能和银氨溶液发生银镜反应。反应方程式分别如下： C6H12O6+2C u(O H)2△CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O C6H12O6+2Ag(NH3)2OH△CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 三、仪器、材料与试剂 1. 实验仪器及材料：烧杯(50mL，250mL)﹑石棉网﹑三角架﹑试管﹑试管夹﹑酒精灯﹑玻璃棒、滤纸或脱脂棉。 2. 实验试剂：浓H2SO4、NaOH固体、NaOH溶液（5%）、pH试纸、无水Na2CO3、AgNO3溶液（2%）、CuSO4溶液（5%）、氨水（2%）、蒸馏水。 四、实验内容 1. 纤维素的水解： （1）操作过程： ①配制H2SO4溶液：按浓H2SO4与水7:3（体积比）的比例配制H2SO4溶液20mL于50mL的小烧杯中。 ②配制酸性纤维素溶液并加热水解：取圆形滤纸的一片的四分之一撕碎，加入装有H2SO4溶液小烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌，使其变成无色粘稠状液体，然后将烧杯放入水浴（约60℃）中加热约10min，直到溶液变成棕色为止。 ③调整纤维素水解溶液至碱性：取出小烧杯，冷却后倒入另一个盛有约20mL 蒸馏水的烧杯中，用量筒量取2mL该溶液注入一支大试管中，用NaOH固体中和至pH≈3，再用提前配好的饱和Na2CO3溶液调节溶液的pH至9。 （2）现象：纤维素水解液慢慢变为浅棕色。
实验名称：盐类的水解 一、实验目的 1、掌握盐的分类与其相应溶液的酸碱性的关系 2、练习PH试纸 PH计、酸碱指示剂的使用方法。 3、体验“提出问题—作出假设—实验探究—得出结论”的科学探究方法。 二、实验用品 PH试纸 PH计、酸碱指示剂、玻璃棒、试管、烧杯、蒸馏水、酒精灯，Na 2CO 3 NH 4 Cl Al 2 (SO 4 ) 3 CH 3COONa NaCl KNO 3 Fe 2 (SO 4 ) 3 H 2 SO 4 溶液 实验步 骤 现象结论或反应方程式 1、认识PH计 2、选择合适的实验方法测定几种溶液的酸碱性，并将结果记录在右表中。 3、根据上述实验事实，归纳盐的类型与盐溶液的酸碱性之间的关系，并试着从电离平衡的角度加以解释。溶 液 Na 2 CO 3 CH 3 COON a NaC l KNO 3 NH 4 C l Al 2 (SO 4 ) 3 酸 碱 性 盐 的 类 型 实验步骤现象结论或反应方程式
三、问题和讨论： 1、教材上选取的六种盐具有代表性，分别代表了强 酸强碱盐，强碱弱酸盐，强酸弱碱盐；同时六种盐的酸根和阳离子都是中学阶段常见的，便于学生理解。 2、如果条件允许各种类型的盐可以相应的增加几种，增加实验的可信度，让学生理解信服。 3、切忌用自来水配制溶液，因为自来水显酸性，应该用蒸馏水配制。 4、在小烧杯中加入20mL 0.1 mol·L -1 FeCl 3 溶液，用PH 计测 量该溶液的PH 。 5、在另一只小烧杯中加入5mL 0.1 mol·L -1 FeCl 3 溶液，加水稀释到50 mL ，用PH 计测量该溶液的PH 。 6、 在A.B.C 三支试管中加入等体积0.1 mol·L -1 Fe 2(SO 4) 3溶液。 将A 试管在酒精灯上加热到溶液沸腾，向B 试管中加3滴6 mol·L -1 H 2SO 4溶液。 观察A 、B 试管中溶液的颜色，并和C 试管中溶液颜色比较。 用化学平衡移动的原理解释上述实验现象
蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告记录
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序号： 6 物理化学实验报告 姓名：××× 院系：化学化工学院 班级：××× 学号：××××××× 指导老师：××× 同组者：×××××××××××
实验项目名称：蔗糖水解反应速率常数的测定 一、实验目的 (1)根据物质的旋光性质研究蔗糖水解反应，测定其反应的速率常数和半衰期； (2)了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。 二、实验原理 蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应方程式为 C 12H 22O 11 + H 2O === C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6 为使水解反应加速，反应常常以Ｈ+为催化剂，故在酸性介质中进行。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达到终点时，虽有部分水分子参加反应，但可认为其没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所有本反应可视为一级反应。该反应的速度方程为： －dt dc =KC 积分后： ln C C O =Kt 或 ㏑C=－k t+㏑C 。 式中，C 。为反应开始时蔗糖的浓度；C 为时间t 时的蔗糖浓度，K 为水解反应的速率常数。 从上式中可以看出，在不同的时间测定反应物的浓度，并以㏑C t 对t 作图，可得一条直线，由直线斜率即可求出反应速率常数K 。然而反应是不断进行的，要快速分析出某一时刻反应物的浓度比较困
难。但根据反应物蔗糖及生成物都具有旋光性，且他们的旋光性不同，可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。 旋光度与浓度呈正比，且溶液的旋光度为各组分的旋光度之和（加和性）。若以α0，αt，α∞分别为时间0，t，∞时溶液的旋光度，则可导出： C0∝（α0－α∞），C t∝（αt－α∞） 所以可以得出： ㏑（α0－α∞）/（αt－α∞）＝k t 即：㏑（αt－α∞）＝－k t﹢㏑（α0－α∞） 上式中㏑（αt－α∞）对t作图，从所得直线的斜率即可求得反应速度常数K。 一级反应的半衰期则用下式求取： t=㏑2/k＝0.693/k 2/1 三、仪器和试剂 仪器：自动指示旋光仪一台；移液管（25 mL）2支；超级恒温槽1台；烧杯（150 mL）2个；恒温水浴锅1台；吸耳球1个；秒表1块；容量瓶（50mL）1个；锥形瓶（100 mL）2个； 试剂：蔗糖（AR）；2 mol/L的盐酸溶液。 四、实验操作 1、温度设定与准备
纤维素、木质素等的含量研究 木材化学的木素研究是研究木材及其内含物和树皮等组织的化学组成及其结构、性质、分布规律和利用途径的技术基础学科。以木材解剖学、有机化学和高分子化学为基础，也是木材科学的重要组成部分，它为林产化学加工提供了理论基础。 木材的主要成分有木质素、纤维素、半纤维素和一些可溶性抽提物。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的5 0%以上。木质素是由四种醇单体（对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇）形成的一种复杂酚类聚合物。木质素是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用。木质素是一种含许多负电集团的多环高分子有机物，对土壤中的高价金属离子有较强的亲和力。 本次实验就是通过一些常用的化学方法对这些主要成分进行提取和定量测定，从而进行进一步的研究和分析。 本次实验所用的原料为两种，分别是试样一麻杆上部（Ⅰ-10-9）、试样二木质板（Ⅱ-10-6）。原料都是按照GB2677.1标准准备的。该实验共分八个小实验，分别是试样的制备、水分的测定、灰分的测定、1%氢氧化钠溶液抽提物的测定、有机溶剂抽提物的测定、纤维素的测定、聚戊糖的测定、木素的测定。实验仪器和实验步骤及实验结果分述如下： 一．试样的制备(木材原料磨粉) 1.使用工具： 剥皮刀、手锯、标签纸、粉碎机、40目及60目标准铜丝网筛、具有磨砂玻璃塞的广口瓶2个 2.试样的采取：
采取同一产地，同一树种的原木3-4根，标明原木的的树种、树龄、产地、砍伐年月、外观品级等，用剥皮刀将所取得的原木表皮全都剥净。 用手锯在每根原木箱部，腰部底部，各锯2-3块或厚约2-3cm原木，风干后，切成小薄片，充分混合，按四分法取得均匀样品约500g。然后置入粉碎机中磨至全部能通过40目筛的细末。过筛，截取能通40目筛但不能通过60目筛的部分细末，风干，贮于具有磨砂玻璃筛的广口瓶中，留供分析使用。 最终准备两个试样的粉末，分别将对应试样的广口瓶贴上标签：试样一（Ⅰ-10-9）、试样二（Ⅱ-10-6）。 二．水分的测定（干燥法GB2677.2—81） 1.仪器设备： 带有温度调节器的恒温烘箱、干燥器、扁形称量瓶6个、分析天平。 2.实验步骤： 精确称取1g（准确称量至0.0001g）粉碎试样一和试样二，分别放置于洁净的已烘干并恒重的扁形称量瓶中，置于烘箱中，于105±3℃烘干4小时，之后取出将称量瓶移入干燥器中，冷却半小时后称重，再移入烘箱，继续烘干1小时，冷却称重。如此重复施行，直至恒重为止。 根据实验步骤平行做3次，得到3份数据，取其算术平均值作为测定结果，要求准确到小数点后第二位，三次测定计算值间误差不应超过0.20%。 3.实验数据记录： 4.实验结果计算：
纤维素的水解 一、实验目的 1. 掌握纤维素水解的原理，理解运用银镜实验和新制的氢氧化铜检验醛基的原理。 2. 掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法。 二、实验原理 1.纤维素的水解 纤维素在一定温度和酸性催化剂条件下，发生水解，最终生成葡萄糖： (C6H10O5)n+n H2O===n C6H12O6 2.葡萄糖的检验 葡萄糖分子中含有醛基，故具有较强的还原性，在碱性条件下能将新制得的氢氧化铜还原为红色的Cu2O沉淀；能和银氨溶液发生银镜反应。反应方程式分别如下： C6H12O6+2Cu(O H)2△CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O C6H12O6+2Ag(NH3)2OH△CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 三、主要仪器与药品 1. 实验仪器及材料 烧杯(50mL，250mL)﹑石棉网﹑三角架﹑试管﹑试管夹﹑酒精灯﹑玻璃棒、滤纸或脱脂棉。 2. 实验药品 浓H2SO4、NaOH、5% NaOH溶液、pH试纸、无水Na2CO3、2% AgNO3溶液、5% CuSO4溶液、2%氨水、蒸馏水。 四、实验操作过程与实验现象 1. 按浓硫酸与水7∶3(体积比)的比例配制H2SO4溶液20mL于50mL的烧杯中。 2. 取圆形滤纸一片的四分之一撕碎，向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌，使其变成无色粘稠状的液体，然后将烧杯放入水浴(用250mL烧杯代替水浴锅)中加热约10min，直到溶液显棕色为止。（溶液显棕色是因为纤维素部分炭化的结果）水解方程为： (C6H10O5)n+n H2O===n C6H12O6 3. 取出小烧杯，冷却后将棕色溶液倾入另一盛有约20mL蒸馏水的烧杯中，用移液管取该溶液1mL注入一大试管中。用固体NaOH中和溶液（加固体NaOH
蔗糖水解 一、实验目的 1、用旋光法测定蔗糖在酸存在下的水解速率常数。 2、掌握旋光仪的原理与使用方法。 二、实验原理 蔗糖水溶液在有氢离子存在时将发生水解反应： C12H22O11 (蔗糖)+H2O→C6H12O6 (葡萄糖)+ C6H12O6 (果糖) 蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性物质，它们的比旋光度为： [α蔗]D=， [α葡]D=， [α果]D= 式中：表示在20℃用钠黄光作光源测得的比旋光度。正值表示右旋，负值表示左旋。由于蔗糖的水解是能进行到底的，并且果糖的左旋远大于葡萄糖的右旋性，因此在反应进程中，将逐渐从右旋变为左旋。当氢离子浓度一定，蔗糖溶液较稀时，蔗糖水解为假一级反应，其速率方程式可写成： (1) 式中：CA0——蔗糖初浓度；CA——反应t时刻蔗糖浓度。 当某物理量与反应物和产物浓度成正比，则可导出用物理量代替浓度的速率方程。 对本实验而言，以旋光度代入（1）式，得一级反应速度方程式：
(2) 以ln(α-α∞)/对t作图，直线斜率即为-k。 通常有两种方法测定α∞。一是将反应液放置48小时以上，让其反应完全后测；一是将反应液在50—60℃水浴中加热半小时以上再冷到实验温度测。前一种方法时间太长，而后一种方法容易产生副反应，使溶液颜色变黄。本实验采用Guggenheim法处理数据，可以不必测α∞。 把在t和t+△（△代表一定的时间间隔）测得的分别用αt 和αt+△表示，则有 (3) (4) (3)式—(4)式: 取对数: (5) 从(5)式可看出，只要△保持不变，右端第一项为常数，从ln(αt-αt+△) 对t作图所得直线的斜率即可求得k。△可选为半衰期的2-3倍，或反应接近完成的时间之半。本实验可取△=30min，每隔5min取一次读数。 仪器与试剂旋光仪全套；25ml容量瓶1个；25ml移液管1支；
lnC 0/C t =Kt ，该反应的半 四：实验步骤：1 2 3 4 5 6 蔗糖水解反应常数的测定实验 :实验目的：1 :了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。 2 :根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应速度常数。 :实验仪器：自动指示旋光仪 1台，25ml 移液管2只，超级恒温槽1台，150ml 烧杯2 个，恒温水浴1台，洗耳球1个，秒表1块，50ml 容量瓶1个，100ml 容量 瓶2个，蔗糖 AR 2mol/LHCI 溶液。 :实验原理：蔗糖在水中水解成葡萄糖和果糖的速率方程积分的 衰期与K 的关系为t 1/2= In2/K ，在其他条件不变时，旋光度与反应物的浓度 C 成正比即a =K C,经数学得 Cb= (a 0- a g ) /[K 蔗糖-(K 葡-K 果)],G = (a t - a g ) /[K 蔗糖-(K 葡-K 果)]，将这两个式子代入 ln C °/C t =Kt 得ln (a 0- a t ) =-Kt+ln (a 0- a g ),以ln (a t - a g )对t 作图，可得一直线，由直线的斜 率可求得速 度常数 Ko 温度设定与准备。 溶液配制与恒温。 仪器零点校正。 a t 的测定。 a g 的测定。 其他温度下水解反应速率常数的测定。 五：思考题： 1:庶糖水解反应常数与那些因素有关? 答：对指定的反应，速率常数和温度和催化剂有关。 2 :为什么可以用蒸馏水来校正旋光仪的零点？ 答：主要是因为蔗糖溶液以蒸馏水作溶剂， 这样就消除了溶剂对实验结果的影 响，且蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零。 六：数据记录与处理: 通过外推法将和a t 时间t 求出a 0 X : t/min
浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告 实验名称：蔗糖水解反应速率常数的测定
一、 实验预习（30分） （1） 实验目的 1．根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应率度常数。 2．了解自动旋光仪的基本原理、掌握使用方法。 （2） 实验原理 蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为： C 12H 22O 11 ＋ H 2O H C 6H 12O 6 +C 6H 12O 6 蔗糖 葡萄糖 果糖 为使水解反应加速，反应常常以H 3O +为催化剂，故在酸性介质中进行。水解反应中，水是大量的，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比可认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为： kc dt dc =- （1） 或 c c t k 0lg 303.2= （2） 式中： c 0 为反应开始时蔗糖的浓度； c 为时间t 时蔗糖的浓度。 当021c c =时，t 可用k t 2ln 2/1=表示，即为反应的半衰期。 上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数 k ，而与起始浓度无关，这是一级反应的一个特点。 蔗糖及其水解产物均为旋光物质，当反应进行时，如以一束偏振光通过溶液，则可观察到偏振面的转移。蔗糖是右旋的，水解的混合物中有左旋的，所以偏振面将由右边旋向左边。偏振面的转移角度称之为旋光度，以α表示。因此可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。 为了比较各种物质的旋光能力。引入比旋光度 ][α 这一概念，并以下式表示： ][t D ?=c l ?α （3） 式中：t 为实验时的温度；D 为所用光源的波长；α为旋光度；l 为液层厚度（常以10cm 为单位）；c 为浓度（常用100 mL 溶液中溶有m 克物质来表示），
磺酸树脂NKC-9催化离子液体中纤维素的降解 小组成员：应化0901：周凯、白晓鹏日期：2012/9/6 应化0903：王成武、康靖 一丶实验原理： 1固体酸水解原理 固体酸水解原理不同于传统的酸水解原理，固体酸与纤维素的作用发生在固体酸表面，而不是酸溶液中。固体酸水解可分为三步骤： 第一步：纤维素水解为可溶性葡聚糖； 第二步：可溶性葡聚糖的糖苷键吸附在固体酸的活性位上; 第三步：葡聚糖进一步水解得到葡萄糖并且释放于液相中。 2还原糖测定原理 还原糖的含量采用3，5-二硝基水杨酸比色法(DNS法)测定。还原糖的测定是糖定量分析的基本方法。还原糖一般是指含有自由醛基或酮基的糖类，单糖都是还原糖，多糖和双糖不一定是还原糖，其中麦芽糖和乳糖是还原糖，淀粉和蔗糖是非还原糖。利用溶解度不同可将单糖、双糖与多糖区分开来。对于没有还原性的双糖和多糖，可以用酸水解的方法使其降解成有还原性的单糖，然后进行测定。还原糖在碱性条件下加热能将3，5-二硝基水杨酸中的硝基还原成氨基，生成棕红色的3-氨基-5-硝基水杨酸。在一定范围内，还原糖的量与棕红色物质颜色的深浅成正比关系，利用紫外分光光度计，在540nm波长下测定吸光度值，再根据标准曲线计算，便可求出样品中还原糖的含量（吸光度控制在0.2到0.8之间）。 二丶实验器材： 水浴锅，电子天平，圆底烧瓶，20ml试管，移液枪，具塞刻度试管，紫外分光光度计 蒸馏水，微晶纤维素，咪唑氯离子液体，DNS试剂，葡萄糖标样 三丶实验步骤： 1葡萄糖标准曲线的制作 （1）溶液的制备 葡萄糖标准溶液的制备：取约0.1g葡萄糖标样，80oC真空干燥3-4h，然后准确称量0.05g 左右的干燥样品，加少量的蒸馏水溶解，转移到50ml的棕色容量瓶中，摇匀，定容，计算溶液的准确浓度，备用。 咪唑氯离子液体的合成：6mlN-甲基咪唑和9.5ml1-氯丁烷混合，加热干燥，80-85oC，反应10-20分钟，然后升温至100-105oC反应24小时，再升温至115oC反应8小时，直至最终体系无明显分层。用10ml乙酸乙酯洗涤萃取三次。剧烈混合乙酸乙酯和离子液体产物，分液，蒸馏除去残留乙酸乙酯，产物在90oC真空干燥6-8小时，称重，计算产率。 DNS试剂的制备：取3.15克DNS样品和131ml 2mol/L NaOH 溶液，加入250ml含有92.5克酒石酸钠的热水溶液中，加2.5克亚硫酸钠和2.5克苯酚，搅拌溶解，冷却，定容至500ml,储存于棕色试剂瓶中备用。（配制显色剂过程中加入苯酚可增加试剂的显色作用,亚硫酸钠可进一步增强试剂的稳定性。样品测试液的制备过程中,水解时间要严格控制,时间短则多糖水解不完全,时间长则单糖和盐酸发生化学反应生成糖醛,不能和3,5-二硝基水杨酸发
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告 实验名称：蔗糖水解反应速率常数的测定
指导教师签字 批改日期 年 月 日 一、 实验预习（30分） （1） 实验目的 1．根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应率度常数。 2．了解自动旋光仪的基本原理、掌握使用方法。 （2） 实验原理 蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为： C 12H 22O 11 ＋ H 2O H C 6H 12O 6 +C 6H 12O 6 蔗糖 葡萄糖 果糖 为使水解反应加速，反应常常以H 3O +为催化剂，故在酸性介质中进行。水解反应中，水是大量的，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比可认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为： kc dt dc =- （1） 或 c c t k 0 lg 303.2= （2） 式中： c 0 为反应开始时蔗糖的浓度； c 为时间t 时蔗糖的浓度。 当021c c =时，t 可用k t 2ln 2/1=表示，即为反应的半衰期。 上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数 k ，而与起始浓度无关，这是一级反应的一个特点。
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者： 凤呜大王* 蔗糖及其水解产物均为旋光物质，当反应进行时，如以一束偏振光通过溶液，则可观察到偏振面的转移。蔗糖是右旋的，水解的混合物中有左旋的，所以偏振面将由右边旋向左边。偏振面的转移角度称之为旋光度，以α表示。因此可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。 为了比较各种物质的旋光能力。引入比旋光度 ][α 这一概念，并以下式表示： ][t D ?=c l ?α （3） 式中：t 为实验时的温度；D 为所用光源的波长；α为旋光度；l 为液层厚度（常以10cm 为单位）；c 为浓度（常用100 mL 溶液中溶有m 克物质来表示），（3）式可写成： 100][m l a a t D ?= （4） 或 c l a a t D ?=][ （5） 由（5）式可以看出，当其他条件不变时，旋光度a 与反应物浓度成正比，即 c K a ' = （6） 式中：' K 是与物质的旋光能力、溶液层厚度、溶剂性质、光源的波长、反应时的温度等有关的常数。 蔗糖是右旋性物质（比旋光度0 206.66][=D a ），产物中葡萄糖也是右旋 性物质（比旋光度0205.52][=D a ），果糖是左旋性物质（比旋光度 0 209.91][-=D a ）。因此当水解反应进行时，右旋角不断减小，当反应终了时 体系将经过零变成左旋。 因为上述蔗糖水解反应中，反应物与生成物都具有旋光性。旋光度与
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告 篇一：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告 一、实验名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、实验目的 1、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法； 2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系； 3、测定蔗糖转化反应的速率常数。 三、实验原理 蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为： C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6 蔗糖葡萄糖果糖 为使水解反应加速，反应常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为： lnC=-kt+lnC0（1） 式中：C0为反应开始时蔗糖的浓度；C为t时间时的蔗糖的浓度。当C=0.5C0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。 t1/2=ln2/k
上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。 本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同，通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。在蔗糖水解反应中设β1、 β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖) t=0C0β1 0 0 α= C0β1 t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3 t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得： ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞) 由上式可以看出，以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线，由直线斜率即可求得反应速度常数k 。四、实验数据及处理： 1. 蔗糖浓度：0.3817 mol/L HCl浓度：2mol/L 2. 完成下表：=-1.913 表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果 五、作lnt~ t图，求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程： 由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02 t1/2 =ln2/k=34.66min 六、讨论思考： 1．在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？答：选用较长的旋光管好。根据公式〔α〕＝
实验四纤维素的水解 一、实验目的 1.掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法； 2.掌握銀氨溶液配制的原理和方法； 3.熟练浓硫酸的稀释过程，并巩固其过程中的安全问题； 4.复习含有醛基的有机物的性质。 二、实验原理 纤维素是一种常见的多糖，在一定温度和酸性催化剂条件下，会发生水解，最终生成葡萄糖： （C 6H 10 O 5 )n + nH 2 O === nC 6 H 12 O 6 葡萄糖分子中含有醛基，故具有较强的还原性，在碱性条件下能将新制氢氧化铜还原为红色的氧化亚铜沉淀，还能和銀氨溶液发生银镜反应。通过这两个反应可以验证纤维素已水解为葡萄糖了。 C 5H 11 O 5 CHO + 2Cu(OH) 2 + NaOH → C 5 H 11 O 5 COONa + Cu 2 O↓ + 3H 2 O C 5H 11 O 5 CHO + 2Ag(NH 3 ) 2 OH → C 5 H 11 O 5 COONH 4 + 2Ag↓ + 3NH 3 + H 2 O 三、实验仪器与药品 烧杯，试管，试管夹，酒精灯，玻璃棒，； 滤纸，浓H 2SO 4 ，NaOH，5%NaOH溶液，pH试纸，无水Na 2 CO 3 ，2%AgNO 3 溶 液，5%CuSO 4 溶液，2%氨水，蒸馏水。 四、实验内容 （一）纤维素的水解： 1.按浓H 2SO 4 与水7:3的体积比配制H 2 SO 4 溶液20mL于50mL的烧杯中，放 置一会儿，使其稍微冷却。 2.取半张滤纸，撕碎，向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌，使其变为无色粘稠状的液体，然后将烧杯放入水浴（用250mL烧杯代替水浴锅）中加热约10min，直到溶液显棕黄色为止。 3.取出小烧杯，冷却后将该棕黄色液体倾入另一盛有约20mL蒸馏水的烧杯中。取1mL混合液，注入一大试管中，加入适量固体NaOH，直到溶液pH 在3-5之间，再加Na 2CO 3 调节溶液的pH至9。 （二）纤维素水解产物葡萄糖的检验： 4.洗干净试管，配制銀氨溶液。（如果试管很脏，洗不干净，可先用沸腾的碱液洗去油污，再用沸腾的酸液洗去无机盐，最后用蒸馏水冲洗干净）銀氨溶液的配制是本次实验的难点。取3胶头滴管的2%AgNO 3 溶液滴入试管， 将2%氨水逐滴加入AgNO 3 溶液中，现象是先出现棕黄色沉淀（生成的AgOH 不稳定分解成Ag 2O的颜色），后来沉淀逐渐消失。当沉淀正好消失时，就是 纤维素葡萄糖 葡萄糖水浴加热 △ 葡萄糖H+△
酯的水解 实验目的: 1、研究酯水解的反应条件。 2、学会区分酯和水的区分技术 实验原理: ⑴酯的水解是一个可逆反应，在纯水中即使加热,反应也很慢,而酸性和碱性对它有催化作用,酸加速其达到水解平衡,而碱除了起催化作用外，还能和水解产物中得酸起反应而使该反应的平衡向水解方向移动。所以等量的酯在其它条件一致的情况下，用酸或者碱作催化剂，其水解的效果是不同的。反应方程式：CH3ＣOＯC2H5＋H2Ｏ=CＨ3COOH+Ｃ2Ｈ5OH（酸的条件下) CH3ＣOＯＣ2Ｈ５+NaOH=CＨ3ＣOONa+C２H5ＯH（碱的条件下) 在酸性条件下是可逆反应 碱性条件下不可逆,因为生成了ＣH3ＣOONa ⑵乙酸乙酯为无色透明液体，在实验时较难将其与下层的水加以辨别,为此可加些油溶性染料或者水溶性的染料，是两层造成明显的色差而便于区别。 实验药品： 乙酸乙酯、硫酸(1:5) 、20%氢氧化钠、甲基橙、石蕊试液、蒸馏水、亚甲蓝溶液（0.2%) 酒精灯１个铁三脚架1个石棉网 1个 5０0mL烧杯（用于水浴法加热） 1个 20×２00mm试管1２支滴管若干 实验装置图: 实验内容： 实验步骤实验现象反应方程式 1、酯的水解 ⑴在三支中号试管中分别注入5mL蒸馏水、5ｍL硫酸、5mL氢氧化钠溶液,在向三支试管分别加入1mL的乙酸乙酯，用尺子量上层液面的高度，将其放入事先烧好的水浴,5－10s摇一次试管,每⑴在没有加染料时观察到上层和下层 都是无色的,酯在上层,水溶液在下层。 ⑵颜色变化 甲基橙上层下层 酸性无色红色 中性无色橙色 CＨ3ＣOOＣ2H5+H2O＝ＣＨ3Ｃ OOH+C2H5OH(酸的条件下)
纤维素的水解及其产物性质 学号：姓名： 班级：化三实验小组：第二组 E-mail 一、实验教学目标 掌握演示实验中纤维素[(C 6H 10O 5)n ]水解的操作步骤；初步学会“纤维素水解及其产物性质”的实验教学方法。 二、实验原理 1.(C 6H 10O 5)n 的水解 (C 6H 10O 5)n +nH2OnC 6H 12 (纤维素) ) 2.C 6H 12O 6的检验 葡萄糖分子中含有醛基，故具有较强的还原性。在碱性条件下能将新制得的Cu(OH)2还原为红色的Cu 2O 3)2OH 溶液发生银镜反应。 C 6H 12O 6+2Cu(OH)4COOH + Cu 2O↓+2H 2O C 6H 12O 6+2Ag(NH 3)24COONH 4+2Ag↓+3NH 3·H 2O 纤维素（cellulose ）是由不等长度的分子链组成的高聚物，平均聚合度n=10000，其结构是由D-葡萄糖以β-1，4糖苷键组成的大分子多糖，化学组成中含C 44.44%、H 6.17%、O 49.39%。常温下很稳定，这是因为纤维素分子之间存在氢键的缘故。在加热和强酸性条件下，纤维素结构中的氧桥断裂，同时水分子加入，纤维素由长链分子变成短链分子，直至氧桥全部断裂，变成葡萄糖。 葡萄糖（C 6H 12O 6）是自然界分布最广且最为重要的一种多羟基醛单糖。纯净的葡萄糖为无色晶体，有甜味，易溶于水。葡萄糖分子含有5个羟基，能与酸发生酯化反应，1个醛基，能与银氨溶液发生银镜反应，被氧化成葡萄糖酸，与新制的Cu(OH)2浑浊液在加热条件下发生反应，生成砖红色沉淀。 三、实验用品 仪器：烧杯（50mL ，250mL ）、温度计、石棉网、三角架、大试管、试管与试管架、试管夹、酒精灯、玻璃棒、移液管 试剂：98%浓H 2SO 4、稀HNO 3、NaOH （L.R .）、5%NaOH 、pH 试纸、无水Na 2CO 3（L.R.）、2%AgNO 3、2%CuSO 4、2%氨水、蒸馏水、滤纸或脱脂棉 四、实验内容 1.纤维素的水解 （1）配制70%H 2SO 4(aq ) ①实验内容 取一烧杯，按VH 2SO 4：VH 2O =7：3的比例配制H 2SO 4溶液20mL 于50ml 烧杯中。 ②注意事项 a 、整个实验均用蒸馏水，以免引起副反应干扰银镜反应。 b 、酸性水解所用H 2SO 4的浓度不宜过大，也不宜过小。70%为最佳。 c 、稀释浓H 2SO 4佩戴护目镜和手套，注意个人防护。 （2）纤维素的酸性水解 ①实验内容 取一圆形滤纸片的1/4大小，用手撕碎。向小烧杯中边加入边搅拌，使其变成无色粘稠状的液体，然后将烧杯放入水浴中加热约10min ，直到溶液显棕色为止。
纤维素的水解 一、实验目的 1. 掌握纤维素水解的原理，理解运用银镜实验和新制的氢氧化铜检验醛基的原理。 2. 掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法。 二、实验原理 1.纤维素的水解 纤维素在一定温度和酸性催化剂条件下，发生水解，最终生成葡萄糖： (C 6H 10O 5)n （纤维素） + nH 2O nC 6H 12O 6（葡萄糖） 2.葡萄糖的检验 葡萄糖分子中含有醛基，故具有较强的还原性，在碱性条件下能将新制得的氢氧化铜还原为红色的Cu 2O 沉淀；能和银氨溶液发生银镜反应。反应方程式分别如下： C 6H 12O 6+2C u(O H )2 △ CH 2OH(CHOH)4COOH+Cu 2O+2H 2O C 6H 12O 6+2Ag(NH 3)2OH △ CH 2OH(CHOH)4COONH 4+2Ag↓+3NH 3+H 2O 三、主要仪器与药品 烧杯(50mL ，250mL)﹑石棉网﹑三角架﹑试管﹑试管夹﹑酒精灯﹑玻璃棒、 滤纸或脱脂棉。 浓H 2SO 4、NaOH 、5% NaOH 溶液、pH 试纸、无水Na 2CO 3、2% AgNO 3溶液、5% CuSO 4溶液、2%氨水、蒸馏水。 四、实验内容 1. 配置H 2SO 4溶液 按浓硫酸与水7∶3(体积比)的比例配制H 2SO 4溶液20mL 于50mL 的烧杯中。 2.配置纤维素溶液并加热水解 取圆形滤纸一片的四分之一撕碎，向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌，使其变成无色粘稠状的液体，然后将烧杯放入水浴(用250mL 烧杯代替水浴锅)中加热约10min ，直到溶液显棕色为止。（溶液显棕色是因为纤维素部分炭化的结果）水解方程为： (C 6H 10O 5)n +n H 2O ===n C 6H 12O 6 3.调整纤维素溶液至碱性 取出小烧杯，冷却后将棕色溶液倾入另一盛有约20mL 蒸馏水的烧杯中，用移液管取该溶液1mL 注入一大试管中。用固体NaOH 中和溶液（加固体NaOH △ H ＋
蔗糖水解速率常数的测定 一． 实验目的： 1.测定蔗糖水溶液在H +催化下转化反应的速度常数和半衰期。 2.掌握旋光仪的使用。 二． 实验原理： 蔗糖水解反应式为： 612661262112212O H C O H C O H O H C H +?→?++ 蔗糖 葡萄糖 果糖 H +是催化剂，如果无H +存在，反应速度极慢，此反应是二级反应。但由于反应时水是大量存在的，整个反应过程中水的浓度可近似为恒定，因此可视为准一级反应，反应速度方程如下： A A kC dt dC =- （18-1） 式中C A 为t 时刻的蔗糖浓度，k 为反应速度常数。 若令蔗糖起始浓度为C A.0，（18-1）式积分得： kt C C A A =0,ln （18-2） 由于蔗糖、葡萄糖和果糖都含有不对称的碳原子，它们都是旋光性物质，但 它们的旋光能力各不相同，其中蔗糖右旋，比旋光度[] 6.6020 =D α，葡萄糖右旋，比旋光度[] 5.5220 =D α，果糖左旋，比旋光度[ ] 9.9120 -=D α，所以随着反应的进行，物质的旋光度不断变化，由右旋逐渐变为左旋，故可利用体系在反应过程中旋光度的变化来量度反应的进程。 旋光度的测量可使用旋光仪（见第2章 常用仪器简介 2.6.旋光仪）。当样品管长度，光波波长、温度、溶剂等其他条件都不变时，溶液旋光度α与其中旋光性物质浓度C 呈线性关系。 KC =α （18-3） 式中比例常数K 与物质的旋光能力、溶剂性质、样品管长度、温度等有关。 旋光度只有相对含义，它因实验条件的不同会有很大的差异。物质的旋光能 力可用比旋光度来度量，比旋光度用下式表示： []lC D αα1020= （18-4） 式中：20为实验时的温度20℃；D 是指所用钠光灯源D 线，波长为589nm ；α为测得的旋光度（单位：度）；l 为样品管的长度（单位：厘米）；C 为浓度（单位：克/mL ）。 设反应初始时即t=0时，蔗糖的浓度为C A ，O ，当时间为t 时，蔗糖的浓度为C A 。则