实验二醛、酮、羧酸及其衍生物的性质和乙酸乙酯的制备
（一）醛、酮、羧酸及其衍生物的性质
课时数：4学时
教学目标：
通过本项目的学习，使学生加深对醛、酮化学性质的认识，掌握鉴别醛、酮的化学方法；加深对羧酸及其衍生物化学性质的认识。
教学内容：
一、实验目的：
1、深对醛、酮、羧酸及其衍生物化学性质的认识。
2、掌握鉴别醛、酮的化学方法。
二、实验原理及内容：
（一）醛、酮的性质实验
醛、酮类化合物都含有羰基，能跟羰基试剂（如苯肼、2，4－二硝基苯肼、羟胺、缩氨脲等）发生反应。特别是2，4－二硝基苯腙沉淀的生成可以作为醛、酮的鉴别反应。但醛、酮由于结构不同，表现出不同的性质，醛有还原性，而酮没有还原性。故可用Tollens试剂、Fehling试剂、Benedict 试剂区别醛、酮。
另外，铬酸也能区别醛和酮，但铬酸试剂也能氧化伯醇和仲醇，所以不能作为鉴别醛的特征反应。可通过2，4－二硝基苯肼鉴别出羰基后，再用铬酸进一步区别醛、酮。
而次碘酸钠实验可用来鉴别具有CH3CHO－结构（如甲基酮、乙醛）和CH3CH(OH)－结构。它们能与次碘酸作用生成黄色碘仿沉淀。
1、2，4－二硝基苯肼实验：丙酮不能多加，因为丙酮腙会溶于过量的丙酮。可鉴别醛、酮。
2、托伦试剂试验：托伦试剂可一起制备，分几个试管用；试管要干净；滴加试剂后，混和均匀，静置于50—600C温水浴，不要摇晃，否则可能不形成银镜而只出现黑色沉淀（也是正性反应）。可鉴别醛和酮。
3、斐林试剂试验：可鉴别脂肪醛和酮或芳香醛和脂肪醛。
4、希夫试剂实验：又叫品红醛试剂，可鉴别醛和酮（与醛作用显紫色），甲醛和其他醛（再加硫酸甲醛不褪色，其他醛褪色）。
5、铬酸氧化实验：由于氧化程度、浓度不一，沉淀颜色可能不是绿色而是其他颜色，只要桔红色消失，出现如灰绿、黄绿、蓝绿等色沉淀或乳浊液都可视为阳性反应。可鉴别醛、酮。伯醇和仲醇也能被铬酸氧化。
6、碘仿实验：氢氧化钠溶液要逐滴加入，滴加到碘颜色退到浅黄色为止，不能过量，否则氢氧化钠会使生成的卤仿水解。鉴别具有CH3CO－的醛、酮和具有CH3CH(OH)－结构的醇，后者可能需要较长时间才能出现沉淀。
（二）羧酸的性质实验
羧酸具有羧基，故有酸的通性，可与NaOH发生成盐反应，这可以作为这类化合物的判断依据。
1、溶解度和酸性实验：PH试纸都变红，加碳酸氢钠都有二氧化碳气泡放出。
（三）未知物鉴别：
A 无现象黄色沉淀无现象
B 无现象黄色沉淀绿色沉淀
C 变红
D 无现象无现象
E 无现象无现象绿色沉淀
A：丙酮B：异丙醇C：乙酸D：环己酮E：正丁醛
（二）乙酸乙酯的制备
课时数：4学时
教学目标：
通过本项目学习使学生了解从有机酸合成酯的一般原理及方法，掌握蒸馏、分液漏斗的使用等操作。
教学内容：
一、实验目的要求：
1、 了解从有机酸合成酯的一般原理及方法；
2、 掌握蒸馏、分液漏斗的使用等操作。
二、实验原理：
CH 3
CH 3COOC 2H 5 + H 2O （主反应）
CH 3CH 2OCH 2CH 3 （副反应）
（1）酯化反应（主反应）是可逆反应，为使可逆反应的平衡向右移动以获得较高收率，采用以下2种方法：（a ）使较廉价的原料（本反应中是乙醇）适当过量；（b ）使产物一经生成即迅速脱离反应区（蒸出）。
（2）本反应的适宜温度为110－120℃，应控制好温度。若温度过高，将会有较多的乙醇来不及反应即被蒸出，同时副产物的量也会增加。
（3）浓硫酸为催化剂，使羰基氧质子化，提高活性（拉电子能力）。
三、实验装置：
1、间单回流装置
2、简单蒸馏装置
四、实验重点：
1、 了解从有机酸合成酯的方法原理。
2、 复习蒸馏操作：仪器组装要规范，加热蒸馏前要加沸石，如中途停止又继续蒸馏必须补加 新的沸石。本实验中杂质中的水、乙醇会和乙酸乙酯形成二元或三元恒沸物，沸点低于乙酸乙酯，在蒸馏时出现大量前馏分，影响产率。故要加氯化钙除去乙醇，加无水MgSO 4干燥时要完全（溶液澄清透明，MgSO 4未溶解成糊状，周围无水相）。
3、 复习分液漏斗的使用：掌握振荡的操作方法，乙酸乙酯沸点低，要注意及时旋开旋塞放气， 否则气体会把活塞顶出去。振荡数次后放铁圈上静置分层。分离时，先把顶上盖子打开，下层从旋塞放出，上层从上口倒出。
五、实验注意点：
1、加料：浓硫酸取用要小心。加浓H 2SO 4时，要分批慢慢加入，要摇匀，以防止乙醇碳化。若加入过快会使得温度迅速上升超过乙醇的沸点。若不及时摇匀，则在硫酸与乙醇的界面上产生局部过热碳化，反应液变为棕黄色，同时产生较多副产物。
2、装置注意点：⑴ 滴液漏斗下端伸到液面下，否则乙醇未经反应就蒸出去了。⑵ 滴液漏斗防漏。⑶ 温度计水银球伸到液面下。
3、控制温度：为了减少副产物形成，必须控制反应温度不超过110—1200C 。
4、控制滴加速度：为了使反应完全，滴加速度要与馏出的速度相一致，不要太快，约1－2d/s ，否则反应来不及，以乙醇和乙酸蒸出。
5、洗涤：溜出液中含有乙醇、乙酸、乙醚、亚硫酸等杂质。洗涤时，搞清每一个试剂加进是除去什么杂质？上下层各是什么？加碳酸钠溶液中和时，要慢加，振荡，放二氧化碳气体出去。碳酸浓硫酸 110－120℃ （蒸出）
钠洗过后，若直接用氯化钙洗，可能产设絮状碳酸钙沉淀，故两步之间加一步饱和食盐水洗。加饱和NaCl洗而不用水，是为了减少乙酸乙酯在水中的溶解，分液要干净，否则食盐水中含有的少量Na2CO3会使加氯化钙溶液时，形成絮状沉淀，难以分液。如有絮状沉淀，应过滤后，再重新静置分层。
6、检验酯层碱性时，先将蓝色石蕊试纸润湿，再在上边加半滴酯。
7、看清楚什么仪器需干燥的，什么时候需用什么仪器装置？然后在各个时期提前作好烘干、组装等准备工作，学会统筹备安排时间。
羧酸衍生物的化学性质 一、羧酸衍生物的共性反应 （一）“亲核取代”反应 1、“亲核取代”反应概述 体系中的亲核试剂进攻正电性的酰基碳，发生亲核加成反应形成四面体负离子，接着发生消去反应，其结果是亲核试剂取代了L 基团： R C L O δ+ δ-:Nu - 亲核加成R C L O Nu R C Nu O 结果：亲核取代 2、“亲核取代”反应历程 （1）碱催化(提高试剂的亲核能力或有效浓度) R R R C C C O O O : B : L B L B +- :L - （2）酸催化（酰基质子化增加酰基碳的电正性） L - R R C OH O OH B L +H + + H:L OH + H + R C O R C L :B C 3、“亲核取代”反应活性比较 亲核取代=亲核加成+消除 因此，反应活性与下列因素有关： （1）酰基C δ+ ↑、C 周围空间位阻↓，则亲核加成活性↑； （2）离去基团稳定性↑，离去能力↑（越易离去），则消除活性↑， 亲核性越强（即稳定性越小）越不易离去，而亲核性与其碱性强弱一致，可由其共轭 酸的酸性来比较得出：酸性：HX > RCOOH > ROH>NH 3 碱性：NH 2->RO ->RCOO ->X -， 则离去能力为：NH 2-﹤RO -﹤RCOO -﹤X -； 羧酸衍生物亲核取代活性分析如下： ①酰卤：R C X O 卤原子具有-I>+C 的电子效应，使C δ+↑↑，亲核活性↑↑；且X -最易离去，消除活性↑↑。 ②酰胺：R C NH 2O 氨基（或者是取代氨基）具有+C>-I 的电子效应（相对于氧原子，氮还有+I 效应），使
第1课时 羧酸 [核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能从羧基的成键方式的角度，了解羧酸的结构特点和分类，理解羧酸的化学性质及官能团与反应类型之间的关系。2.科学探究与创新意识：能根据酯化反应的原理优化乙酸乙酯制备的方案，提高乙酸乙酯的产率。 一、羧酸的结构与分类 1．羧酸的组成和结构 (1)羧酸：分子中烃基与羧基直接相连形成的有机化合物。 官能团为—COOH 或。 (2)通式：一元羧酸的通式为R —COOH ，饱和一元羧酸的分子通式：C n H 2n O 2或C n H 2n ＋1COOH 。 2．分类 (1)按分子中烃基的结构分类 羧酸??? ?? 脂肪酸：如乙酸、C 17H 35COOH 芳香酸：如 (2)按分子中羧基的个数分类
羧酸????? 一元羧酸：如乙酸 二元羧酸：如草酸HOOC —COOH 多元羧酸：如柠檬酸 (3)按分子中烃基所含碳原子数多少分类 羧酸?? ? 高级脂肪酸???? ? 硬脂酸C 17H 35COOH 软脂酸C 15H 31COOH 油酸C 17H 33COOH 低级脂肪酸：如甲酸、乙酸等 例 1 某有机物的结构简式为
，则它是( ) A．饱和二元羧酸B．芳香酸 C．脂环酸D．高级脂肪酸 答案 B 解析该有机物分子中含有两个羧基、一个苯环，故它不是饱和二元羧酸，也不是脂环酸或高级脂肪酸。 例 2分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)( ) A．3种B．4种C．5种D．6种 答案 B 解析能与NaHCO3反应放出气体说明该有机物为羧酸，将C5H10O2改写为C4H9—COOH；C4H9—有4种结构，故该有机物有4种，即：CH3CH2CH2CH2COOH、
实验十二醛和酮的鉴定 一．实验目的： 1.通过实验进一步加深对醛、酮的化学性质的认识; 2.通过醛、酮的特征反应，掌握鉴别醛、酮的化学方法; 二．实验重点和难点： 1.醛、酮的化学性质的认识; 2.鉴别醛、酮的化学方法; 实验类型：基础性实验学时：4学时 三．实验装置和药品： 主要实验仪器: 试管滴管酒精灯试管夹烧杯锥形瓶布氏漏斗 抽滤瓶pH试纸水浴装置 主要化学试剂: 2,4—二硝基苯肼试剂乙醛水溶液丙酮苯乙酮稀硫酸浓硫酸95%乙醇5%硝酸银浓氨水甲醛苯甲醛铬酸试剂NaHSO3溶液10%氢氧化钠溶液碘—碘化钾溶液正丁醛Schiff试剂托伦试剂费林试剂（I 和II）淀粉溶液脱脂棉浓H2SO3 四．实验原理： （1）醛和酮都含有羰基,可与苯肼、2,4—二硝基苯肼、亚硫酸氢钠、羟胺、氨基脲等羰基试剂发生亲核加成反应。所得产物经适当处理可得到原来的醛酮，这些反应可用来分离提纯和鉴别醛，酮。 醛和酮在酸性条件下能与2，4—二硝基苯肼作用，生成黄色、橙色和橙红色的2，4—二硝基苯腙沉 2，4—二硝基苯腙是有固定熔点的结晶，易从溶液中析出，即可作为检验醛，酮的定性试验，又可作为制备醛，酮衍生物的一种方法。 （2）鉴于醛比酮易被氧化的性质，选用适当的氧化试剂可以区别，区别醛，酮的一种灵敏的试剂是Tollens试剂，它是银氨络离子的碱性水溶液，反应时醛被氧化成酸，银离子被还原成银附着在试管壁上，故Tollens试验又称银镜反应。 RCHO+2Ag(NH3)2+OH- ——→2Ag↓+RCO2NH4+ H2O + 3NH3 铬酸试验也可用来区别醛，酮，由于铬酸在室温下很容易将醛氧化为相应的羧酸，溶液由橘黄色变成绿色，酮在类似条件下不发生反应。 3RCHO+H2Cr2O7+3H2SO4——→3RCO2H+Cr2(SO4)3+4H2O 橘黄绿色 由于伯醇和仲醇也咳被铬酸氧化，因此铬酸试验不是鉴别醛的特征反应，只有通过用2，4-二硝基苯肼鉴别出羧基后，才能用此法进一步区别醛和酮。 （3）一个鉴别甲基酮的简便方法是次碘酸钠试验，凡是有CH3CO—基团或其它易被次碘酸钠氧化成这种基团的化合物，如CH3—CH—均能被次碘酸钠作用生成黄色的碘仿沉淀。 RCOCH3+3NaIO——→RCOCI3+3NaOH RCOCI3+NaOH——→RCOONa+CHI3(黄) （4）Fehling试剂是由等体积的CuSO4溶液（Fehling I）和酒石酸钾纳的NaOH溶液（Fehling II）组成的。醛跟氢氧化铜反应(也裴林反应)：Cu(OH)2的碱溶液，能把脂肪醛氧化为羧酸，同时Cu(OH)2被还原为红色的Cu2O沉淀。也是检验醛基的一种方法。 CuSO4+2NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4
第六章羧酸及羧酸衍生物的性质及重要反应机理 一、羧酸的化学性质 1.酸性 羧酸具有酸性，诱导、共轭、场效应等对酸性强弱有影响。利用羧酸的酸性可以制备羧酸酯和羧酸盐。 2.亲核取代反应 这是羧酸在一定条件下转变成羧酸生物的反应。大多数亲核取代反应是通过加成-消除历程完成的。 3.还原反应 羧酸能被LiAlH4和B2H6还原成相应的伯醇。 4.α-H的卤化（Hell-Volhard-Zelinsky反应）
通过控制卤素的用量可以制备一元或多元的卤代羧酸，并进一步制备羟基酸和氨基酸。5.脱羧反应 羧酸在适当的条件下，一般都能发生脱羧反应，这是缩短碳链的反应。通常的脱羧反应表示如下： A为-COOH、-CN、-（C=O）R、-NO2、-CX3、-C=O、C6H5-等吸电子基团时，脱羧反应相当容易进行。此外还有一些特殊的脱羧方法。 二元羧酸的脱羧规律是：乙二酸、丙二酸、加热失羧，丁二酸、戊二酸加热是水生成分子内酸酐，己二酸、庚二酸加热是水、失羧生成环酮。根据以上反应可以得出一个结论，在有机反应中有成环可能时，一般易形成五元环或六元环。这称为布朗克（Blanc）规则。 二、羧酸衍生物的化学性质 1.亲核取代反应 这是羧酸衍生物的转换反应。转换的活性顺序为： RCOX>CRCOOOCR>RCOOR′>RCONR2 酸和碱都能催化反应。
2.与有机金属化合物的反应 选用空阻大的酰卤，反应能控制在酮的阶段。选用甲酸酯，可以制备对称二级醇。选用碳酸酯，可制备三个烃基相同的三级醇。二元酸的环状酸酐可用来制备酮酸。酰胺氮上有活泼氢，一般不宜使用。 3.还原反应 一般还原反应归纳于下表： 其他重要反应如：Claison缩合、Reformatsky反应、Darzens反映、Perkin反应、Bouveault-Blanc反应、酮醇反应、酯的热裂等见重要反应机理。 三、羧酸和羧酸衍生物的制备 1.羧酸的制备 2.（1）氧化法甲基方庭、一级醇、醛经氧化生成和原料化合物碳原子数相同的羧酸。烯、
实验五醛和酮的性质 一.实验目的 1.加深对醛酮性质的认识 2.掌握醛酮的鉴别方法 二.实验原理 二.实验仪器与药品 试管，胶头滴管，烧杯（洗胶头滴管用），洗耳球 三.实验步骤 1.2,4-二硝基苯肼试验 (1)取2 mL2,4-二硝基苯肼试剂于试管中，分别加2-3滴样品（乙醛，丙酮，苯甲醛，苯乙酮）； (2)振荡、观察现象； (3)若无现象，静置几分钟后再观察。 2.亚硫酸氢钠的加成 (1)在2支试管中各加2 mL饱和亚硫酸氢钠溶液； (2)再分别加入1 mL纯丙酮和5%的丙酮溶液，振荡，把试管放在冰水中冷却，观察现象。 3.碘仿反应 (1)将5滴样品（乙醛，丙酮，95%的乙醇，异丙醇，苯乙酮）加入试管中，加1 mL I 2－KI溶液，再滴加5%的氢氧化钠溶液至红色消失为止，观察现象； (2)如出现白色乳浊液，把试管放到水浴中温热至50-60 ℃，再观察。 3.斐林试剂试验 (1)把1 mL斐林试剂Ⅰ和平共处1 mL斐林试剂Ⅱ在试管里混合均匀，分装到3支试管中，分别加入3-5滴样品（乙醛，丙酮，苯甲醛）； (2)振荡后，把试管放在沸水中加热，观察现象。 4.银镜反应 (1)在洁净的试管中放入2 mL 2%的硝酸银溶液，加1小滴5%的氢氧化钠溶液，一边振荡试管一边滴加2%的氨水，直到产生的沉淀恰好溶解为止； (2)滴加2滴样品（乙醛，丙酮，苯甲醛），静置几分钟后观察现象；
(3)若无变化。在水浴中温热至50-60℃，再观察。 四.实验结果及分析
表1 实验结果及分析表 点的黄色晶体。立即生成橘红色沉淀，且可倒置试管不流出， 振荡一会儿后变成浊液，静置后分层，上层为 溶液立即出现乳白色沉淀，静置后分层，上层
实验七羧酸的性质 【实验目标】 1．验证羧酸的性质. 2．了解肥皂的制备原理和性质 【实验用品】 1．仪器：试管、试管架、酒精灯、量筒、烧杯（20ml、50ml）、角匙、点滴板、胶头滴管、玻璃棒、带导管橡皮塞、火柴、水浴锅等。 2．试剂： 1mol/L甲酸、1mol/L乙酸、1mol/L草酸、无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸、1mol/L苯甲酸、3mol/L硫酸、6mol/L盐酸、饱和碳酸钠溶液、1mol/L氢氧化钠溶液、硝酸银溶液(5%)，三氯化铁(1％)，氨水（1：1），刚果红试纸。【实验内容和步骤】 一、羧酸的性质 1.酸性试验在3支试管中，分别加入5滴甲酸、5滴乙酸，5滴草酸，各加入lmL蒸馏水，振摇使其溶解。然后用玻璃棒分别蘸取少许酸液，在同一条刚果红试纸[1]上划线。比较试纸颜色的变化和颜色的深浅，并比较三种酸的酸性强弱。 2. 成盐反应 苯甲酸钠的生成与分解。取0.2G苯甲酸晶体，加入lmL水，振摇后观察溶解情况。然后滴加几滴20％NaOH溶液，振摇后观察有什么变化。再滴加几滴 6mol·L-1盐酸溶液，振摇后再观察现象。 3. 成酯反应在干燥试管中，加入1mL无水乙醇和1mL冰乙酸，并滴加3 滴浓H 2SO 4 。摇匀后放入70～80℃水浴中，加热10分钟（也可在直接火上加热， 微沸2～3分钟）。放置冷却后，再滴加约3mL饱和Na 2CO 3 溶液，中和反应液至出 现明显分层，并可闻到特殊香味。 4. 甲酸的还原性（银镜反应）：准备3支洁净试管中加入1mL20％NaOH溶液[2]，并滴加5～6滴甲酸溶液。 在第2支试管中，加入1mL（1∶1）氨水，并滴入5～6滴5％AgNO 3 溶液。再取第3支洁净试管，将上述两种溶液一并倒入其中，并摇匀。若产生沉淀，则
大学化学实验-（取代）羧酸及其衍生物、胺性质 实验二十五（取代）羧酸及其衍生物、胺的性质【实验目的】1. 熟悉羧酸、羧酸衍生物和取代羧酸的化学性质； 2. 掌握胺类化合物的性质及其鉴别方法； 3. 了解酰化反应和缩二脲反应的应用。 【实验原理】羧酸一般为弱酸性（但酸性比碳酸强）。羧酸能发生脱羧反应，而且不同各种羧酸的脱羧的条件各有不同，如草酸、丙二酸经加热即易脱羧，放出CO2； 羧酸与醇在酸的催化下，加热可以发生酯化反应。甲酸含有醛基，故能还原托伦试剂。 羧酸除能生成酯外，也能生成酰卤、酸酐和酰胺（四者统称为羧酸衍生物）。它们的化学性质相似，能发生水解机、醇解和氨解。活泼顺序为：酰卤酸酐酯酰胺。 取代羧酸中重要的有羟基酸和酮酸。羟基酸中的羟基比醇分子中的羟基易被氧化，如乳酸能被托伦试剂氧化成丙酮酸； ，在碱性高锰酸钾溶液中，则因高锰酸钾被乳酸还原而使紫色褪去。 乙酰乙酸乙酯是酮型和烯醇型两种互变异构体的平衡混合物，这两种异构体借分子中氢原子的移位而互变转换，所以它既具有酮的性质（如与2,4-二硝基苯肼反应生成2,4-二硝基苯腙），又具有烯醇的性质（如能使溴水褪色并能与FeCl3溶液作用呈现紫色）。
胺可以看做是氨分子中的氢原子被羟基取代的衍生物。胺类化合物有碱性，能与酸反应生成盐。芳香胺由于氨基的存在使苯环活化，易发生取代反应。在酰化反应中，伯胺和仲胺由于氮上有氢原子可被酰基取代，生成相应的酰胺类化合物，叔氨氮上无氢原子则无此反应。 大多数酰胺为结晶固体，故可利用酰化反应鉴别胺类化合物。 胺类容易被氧化，氧化产物往往很复杂。 将尿素缓慢加热至熔点以上，则二分子尿素可脱去一分子氨生成缩二脲。缩二脲在碱性溶液中与稀的硫酸铜溶液反应能产生紫红色，这种反应叫做缩二脲反应。 【仪器材料】小试管10支，烧杯（100 mL）2个，玻璃棒1根，小橡皮塞1个，酒精灯1个，温度计1个，石棉网1个，铁架台1个，铁圈1个，铁夹1个，大试管1个，带孔橡皮塞1个，导管1个，药匙1个。 【试剂药品】5%甲酸溶液，5%草酸溶液，5%乙酸溶液，广泛pH试纸，固体草酸，异戊醇，澄清石灰水，冰醋酸，浓硫酸，乙酰氯，蒸馏水，乙酐，10%乙酰乙酸乙酯溶液，2,4-二硝基苯肼溶液，1%三氯化铁溶液，饱和溴水，苯胺，苄胺，二乙胺，N-甲基苯胺，N,N-二甲基苯胺，10%氢氧化钠溶液，1%硫酸铜溶液，红色石蕊试纸，尿素。 【实验步骤】（一） 羧酸及其衍生物的化学性质1. 羧酸的酸性： 用干净玻棒分别蘸取5%甲酸、5%乙酸和5%草酸于pH试纸上，观察颜色变化，比较pH值大小。
大学化学醛与酮的性质和反应 §分类、命名及其物理性质 分类和命名 1、分类 2、普通命名法 （1）醛 可由相应醇的普通名称出发，仅需将名称中的醇改成醛。 （2）酮 在酮字的前面加上所连接的两个烃基的名称。（与醚命名相似） 3、系统命名法 a）选主链——含有羰基的最长碳链为主链。 b）编号——从靠近羰基的一端开始编号。 取代基的位次、数目及名称写在醛酮名称前面，并注明酮分子中羰基的位置。物理性质 1、物态 甲醛为气体，其他C 12及以下脂肪一元醛酮为液体，C 12 以上的脂肪酮为固体。 2、相对密度
脂肪族醛酮相对密度小于1，芳香族醛酮相对密度大于1。 3、沸点 与分子量相近的醇、醚、烃相比，沸点：醇＞醛、酮＞醚＞烃 原因：a、醇分子间可形成氢键，而醛、酮分子间不能形成氢键； b、醛、酮的偶极矩大于醚、烃的偶极矩。 4、水溶性 由于醛酮的羰基氧原子能与水分子中的氢原子形成氢键，所以低级醛酮能溶于水。其它的醛酮的水溶性随分子量的增大而减小。高级醛酮微溶或不溶于水，而溶于一般的有机溶剂。 §化学性质Ⅰ——亲核加成反应 羰基的结构 1、羰基的结构 2、亲电和亲核反应活性 羰基中的碳氧双键由于电负性O＞C，因此π电子云靠近氧的一端： 碳原子带部分正电荷，具有亲电性，易于和亲核试剂反应。 氧原子带部分负电荷，具有亲核性，易于和亲电试剂反应。 但是带负电荷的氧比带正电荷的碳原子稳定。
总之，易于发生亲核加成反应。 3、电子效应和空间效应的影响 ①羰基活性的影响 X=吸电子基，羰基碳正电荷↗，反应速度↗（平衡常数K c↗）； X=推电子基，羰基碳正电荷↘，反应速度↘（平衡常数K c↘）。 ②亲核试剂因素 对于结构相同的醛酮，试剂的亲核性愈强，反应愈快(平衡常数就愈大)。 如亲核性：HCN＞H 2 O ③空间效应的影响 因而羰基碳原子如果连有较大基团时，则不利于反应的进行。 4、亲核加成反应活性 a）决定于羰基碳上的正电性δ+↗，则反应↗ b）决定于空间效应空间位阻↗，则反应↘ 反应活性： ①空间效应：HCHO＞CH 3CHO＞ArCHO＞CH 3 COCH 3 ＞CH 3 COR＞RCOR＞ArCOAr? 醛的活性大于酮；脂肪族醛、酮大于芳香族醛、酮。亲核加成反应
醛酮化学性质教案 【课堂引入】 装修引起的室内污染已经越来越受到人们的重视，其中的一种重要的污染源就是——(学生回答:甲醛);这两幅图片是形像逼真的生物标本，同学们知道它们是浸泡在什么中吗,(学生回答:福尔马林溶液)福尔马林溶液就是——甲醛的水溶液。同学们想知道为什么甲醛具有这样的性质吗,(学生回答:)本节课我们就共同来探讨“醛酮的化学性质”，学习完“醛酮的化学性质”，你就会了解甲醛为什么具有这样的性质。 (板书:二、醛酮的化学性质) 【师】:首先，我们来完成导学案上的“复习回顾”，给同学们1—2分钟的时间，小组内交流你的答案，整理出正确答案。(实物展台:展示2个小组的4题的答案，让其他组的同学找错)。【复习回顾】中的四道题 1、研究有机物化学性质的一般程序是什么, 2、有哪些类别的物质能发生加成反应, 3、醛和酮的结构中含有什么官能团,官能团中的碳原子是否饱和, 4、试着注明以下物质的带“—”C原子的氧化数。 CHCHOH CHCHO CHCOOH 3233 【师】:评价:同学们的掌握情况不错。 【过渡】:下面我们就开始学习“醛酮的化学性质”。 【师】:小组讨论:
要求:每个小组讨论出方案，并作出记录，然后班内交流。 (我的想法:让学生能讨论出两点:?因为存在C=O，所以醛酮能发生加成反应。?因为羰基中C原子的氧化数分别为+1和+2，所以可以发生氧化反应和还原反应) 【师】:总结并展示课件 【师】我们首先来学习第一种反应类型:加成反应。加成反应的原理，我们在第一节已经学习了，下面请同学们用2-3分钟时间把导学案上关于“乙醛和丙酮与一些极性试剂发生加成反应的方程式”交流讨论，并整理出正确答案。 (实物展台:展示2个小组答案，让其他组的同学找错)。 【师】总结，并展示大屏幕:醛酮加成反应的规律动画。 【师】:思考:醛酮与氢气的加成反应还可以归为那种反应类型, (学生回答:还原反应，加氢的反应就是还原反应) 【师】甲醛为什么有毒，实际上就是和蛋白质发生了加成反应，并进一步转化，从而使蛋白质失去了活性，甲醛能防腐也是基于这个原因，有兴趣的同学请课后阅读课本P72页的“身边的化学”。【师】:下面我们接着看醛酮的氧化反应。醛和酮都能发生氧化反应。请同学们思考:醛和酮都能被哪些氧化剂给氧化呢?(学生回答:氧气、酸性高锰酸钾溶液、新制的氢氧化铜悬浊液等。引导学生:我们在第一节氧化反应部分学到常见的氧化剂有哪些,)
羧酸的化学性质和制备羧酸的主要化性示意图： C H α-氢的反应 亲核试剂进攻发生酯化等反应 （羟基取代反应） 酸性 一、酸性和成盐 RCOOH + +NaOH NaHCO RCOONa H2O RCOONa CO2 RCOOH+ + + ↑H2O 注1：有机酸酸性强于碳酸，故用NaHCO3可以区分有机酸与醇或酚： 石碳酸 水杨酸 NaHCO3 ( ) 注2：羧酸酸性的影响因素 （1）一元酸酸性影响因素： ①连有吸电子基，酸性↑；吸电子基数目↑、与羧基间距↓，酸性↑↑； ②连有给电子基，酸性↓；给电子基数目↑、与羧基间距↓，酸性↓↓； ③苯甲酸的特殊性： COOH ，苯基对羧基的电子效应是弱-I和+C，+C>–I，因此， 苯甲酸的酸性比甲酸弱，但比一般的羧酸强（R电子效应是+I和+C）：R-COOH﹤Ph-COOH﹤HCOOH 例如： 1、PKa 2.86 1.26 0.64 ClCH2COOH Cl2CHCOOH Cl3CCOOH 解释：Cl的强吸电子作用使得酸性随着同位Cl原子个数的增多而增强。 2、 HCOOH CH3COOH ClCH2COOH EtCOOH PhCOOH Pka 3.77 4.74 2.86 4.88 4.20
解释：Cl 的强吸电子作用使氯乙酸的酸性最强；其次为甲酸（H 对酸性无影响）；甲基和乙 基都是给电子基团，使酸性下降（两者作用相差不多）；苯甲酸由于苯基的+C 大于-I ，使酸性弱于甲酸而大于乙酸和丙酸。 （2）取代苯甲酸的酸性影响因素： COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH NO 2 NO 2 2OH OH Pka 4.20 2.21 3.49 3.422.98 4.08 4.57 分析：①硝基是吸电子基，使硝基取代的苯甲酸酸性强于苯甲酸； 间位时无共轭效应，因此间硝基苯甲酸酸性弱于邻对位； 邻位诱导效应较强与对位，酸性应略强于对位，但数据显示邻位强于对位很多，原因在于邻位时硝基与羧基的空间位阻造成基团的扭转，破坏了共轭体系而削弱了苯环对羧基的给电子作用，使酸性增强，同时羧基负离子与硝基中显正电性的氮原子相互作用而稳定，使其酸性大大增强。 ②羟基是给电子基，酸性应弱于苯甲酸，但只有对位符合，因为： 间位时无共轭，只有-I ，所以间位酸性反而强于苯甲酸； 邻位时由于邻位基团间的空间位阻，削弱了共轭效应，使羟基的-I 效应起了主导作用，且邻位的羟基可与羧基负离子形成分子内内氢键，反而酸性大大增强。 邻位效应——邻位基团对活性中心的影响，主要有两种：一是邻位的空间位阻使共轭减弱； 二是邻位基团可起稳定化作用（如羟基与羧基负离子可形成内氢键）。 ③邻位效应的影响使得邻羟基苯甲酸的酸性接近邻硝基苯甲酸，可见： 邻位效应使邻位取代苯甲酸（吸电子基或给电子基，氨基/甲氧基除外）的酸性均↑↑。 2.21 2.98 pka G= -NO 2 -OH
时间： 年 月 日 地点：生科院B108实验室 温度： 实验名称：酚、醇、醛、酮的化学性质 实验性质：基础性 实验要求：必修 实验五 酚、醇、醛、酮的化学性质 一．实验目的 1．学习经典的化学分析方法，了解经典化学分析方法操作简单、成本低廉、易于观察、适用性强的特点； 2.通过实验进一步理解掌握醇、酚、醛、酮的相关化学性质。 二．实验原理 1．卢卡氏实验： 因含C 3—－C6的各种醇类均溶于卢卡氏试剂，反应能生成不溶于试剂的氯代烷，使反应液呈浑浊状，静置后溶液有分层现象出现，反应前后有显着变化，便于观察； 2．高碘酸实验： CH 2(OH)(CHOH)nCH 2OH ＋ (n ＋1) HIO 4 H 2O + 2HCHO ＋ (n ＋1) HIO 3 3．酚和三氯化铁的反应： 2 +2Fecl +2Fecl 3 +2HCl 4．与2，4－二硝基苯肼的反应：共轭醛酮与2，4－二硝基苯胺反应生成的沉淀为红色或桔红色； 5．碘仿反应： NaOH （R ） CH 3I + Nao (R) 三．实验器材 正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、卢卡氏试剂、乙二醇、甘油水溶液、高碘酸溶液、饱和亚硫酸溶液、希夫试剂、苯酚、三氯化铁溶液、甲醛、乙醛、丙酮、2，4-二硝基苯肼试剂、碘溶液、氢氧化钠溶液 四．操作步骤 1．卢卡氏实验： 取三支试管分别加入1mL 正丁醇、仲丁醇、叔丁醇，然后各加2mL 卢卡氏试剂；用软木塞塞住管口，观察记录混合液变混浊及分层时间； 2．高碘酸实验： 取两支试管分别加入3滴10%乙二醇、10%甘油水溶液，然后各加3滴5%高碘酸溶液，混合静置5min,各加3~4滴饱和亚硫酸溶液，最后再加1滴希夫试剂，静置数分钟，分别观察溶液颜色变化； 3．苯酚和三氯化铁的反应： 取一支试管加入5滴苯酚，3滴1%三氯化铁溶液； 4．醛，酮与2，4－二硝基苯肼的反应： 取三支试管分别加入3滴甲醛、乙醛、丙酮，然后加入2，4－二硝基苯肼试剂。边 OH OH CH 3 —C —OH O —C —H O
1 授课内容 Chapter 8 Carboxylic Acids and Derivatives 学时数 6 掌握比较化合物酸性强弱的方法、羧酸的羟基取代、羧酸衍生物的“三解”反应。熟悉羧酸的分类、命名（包括普通命名法和系统命名法）。 了解酯化的反应历程及一些重要羧酸。 第一节 羧酸 一、结构与命名 二、性质（酸性、酯化历程） 三、重要的羧酸 第二节 羧酸衍生物 “三解”反应 第三节 取代羧酸 教材：张生勇主编《有机化学》高等教育出版社。 参考文献： 1．邢其毅、徐瑞秋、周政等编《基础有机化学》第二版，高等教育出版社,1996 2．邢其毅、徐瑞秋、裴伟伟编《基础有机化学习题解答与接题示例》，北京大学 出版社,1998 3. John McMurry; “Fundamentals of Organic Chemistry ” 5th Ed. 2003, Brooks/Cole （ 主任（教学组长）： （含重点，难点） 主 要 内 容 复习 思考题 参考文献 教 材 教研室意见 教学目的
2 第八章 羧酸和羧酸衍生物 Carboxylic Acids and Derivatives 第一节 羧酸Carboxylic Acids 一、羧酸的结构与分类 Structures and Classification of Carboxylic Acids 1．结构 分子中含有羧基（-COOH ）的化合物。可用RCOOH 表示。 2．分类 按R 的不同分类：脂肪、脂环、芳香羧酸 按羧基的数目分类：一元酸及多元酸。 羧酸在自然界中常以游离状态、盐或羧酸酯的形式存在于生物体中。 二、羧酸的命名 Nomenclature of Carboxylic Acids 1．普通命名 ：a.从羧基相邻碳原子开始用希腊字母表示; b.常用俗名。 2．系统命名： a.脂肪酸和芳香酸均命名为“某酸 b.脂环酸：脂环烃名称后加“羧酸”或“二羧酸” 三、羧酸的物理性质 Physical Properties of Carboxylic Acids 沸点（bp ）: 大于相应乙醇的沸点 溶解度: 水中溶解度大。C 1~C 4与水混溶,R 增大，S 降低。 物态：饱和脂肪酸： C n <10为液体； C n >10为蜡状固体。 二元酸和芳香酸为无色晶体。 四、羧酸的化学性质 Chemical Properties of Carboxylic Acids 1．酸性acidity: H + RCOOH RCOO + - 酸性较大的主要原因：P-p 共轭 pKa ：4~5（碳酸6.35, 苯酚pKa=10） H 2O RCOOH RCOONa +NaOH + H 2O RCOOH RCOONa + NaHCO 3 + CO 2 + NaCl RCOOH + + RCOONa Cl H -X 为吸电子基，使酸性增大。F>Cl>Br>I -X 离COOH 越近，酸性越大。α>β>γ R 为给电子基时，使酸性降低 其它基团对酸性的影响（pKa 数据见p187表8-2） 120m in
第六章羧酸及羧酸衍生物得性质及重要反应机理 一、羧酸得化学性质 1、酸性 羧酸具有酸性,诱导、共轭、场效应等对酸性强弱有影响。利用羧酸得酸性可以制备羧酸酯与羧酸盐。 2、亲核取代反应 这就是羧酸在一定条件下转变成羧酸生物得反应。大多数亲核取代反应就是通过加成-消除历程完成得。 3、还原反应 羧酸能被LiAlH4与B2H6还原成相应得伯醇。 4、α-H得卤化(Hell-Volhard-Zelinsky反应) 通过控制卤素得用量可以制备一元或多元得卤代羧酸,并进一步制备羟基酸与氨基酸。 5、脱羧反应 羧酸在适当得条件下,一般都能发生脱羧反应,这就是缩短碳链得反应。通常得脱羧反应表示如下: A为-COOH、-CN、-(C=O)R、-NO2、-CX3、-C=O、C6H5-等吸电子基团时,脱羧反应相当容易进行。此外还有一些特殊得脱羧方法。 二元羧酸得脱羧规律就是:乙二酸、丙二酸、加热失羧,丁二酸、戊二酸加热就是水生成分子内酸酐,己二酸、庚二酸加热就是水、失羧生成环酮。根据以上反应可以得出一个结论,在有机
反应中有成环可能时,一般易形成五元环或六元环。这称为布朗克(Blanc)规则。 二、羧酸衍生物得化学性质 1、亲核取代反应 这就是羧酸衍生物得转换反应。转换得活性顺序为: RCOX>CRCOOOCR>RCOOR′>RCONR2 酸与碱都能催化反应。 2、与有机金属化合物得反应 选用空阻大得酰卤,反应能控制在酮得阶段。选用甲酸酯,可以制备对称二级醇。选用碳酸酯,可制备三个烃基相同得三级醇。二元酸得环状酸酐可用来制备酮酸。酰胺氮上有活泼氢,一般不宜使用。 3、还原反应 反应物还原剂 NaBH4LiAlH4催化氢化B2H6 RCOCl Rosenmund 法 RCHO + + RCH2OH RCOOOCR + + + + 2RCH2OH RCOOR′+ + 特殊催化剂+ RCH2OH R′OH RCONH2+ + 特殊催化剂 + RCH2NH2 RCN + + RCH2NH2 反应、Bouveault-Blanc反应、酮醇反应、酯得热裂等见重要反应机理。 三、羧酸与羧酸衍生物得制备 1.羧酸得制备 2.(1)氧化法甲基方庭、一级醇、醛经氧化生成与原料化合物碳原子数相同得羧酸。烯、 炔、芳甲位有氢得侧链芳烃(芳甲位不含氢原子得侧链不被氧化)二级醇、三级醇、铜经氧化生成比原料化合物碳原子数少得羧酸。 (2)水解法羧酸衍生物与腈均产生相应得羧酸(三级卤代烃,新戊级卤不能经腈来制备相应得羧酸)。 (3)有机金属化合物制备法格氏试剂与有机锂试剂均能与二氧化碳反应生成增加一个碳原子得相应得羧酸。
羧酸及其衍生物的性质 目的 验证羧酸及其衍生物的主要化学性质。 原理 羧酸最典型的化学性质是具有酸性，酸性比碳酸强，故羧酸不仅溶于氢氧化钠溶液，而且也溶于碳酸氢钠溶液。饱和一元羧酸中，以甲酸酸性最强，而低级饱和二元羧酸的酸性又比一元羧酸强。羧酸能与碱作用成盐，与醇作用成酯。甲酸和草酸还具有较强的还原性，甲酸能发生银镜反应，但不与裴林试剂反应。草酸能被高锰酸钾氧化，此反应用于定量分析。 羧酸衍生物都含有酰基结构，具有相似的化学性质。在一定条件下，都能发生水解，醇解、氨解反应，其活泼性为：酰卤＞酸酐＞酯＞酰胺。 药品 甲酸，乙酸，冰乙酸，草酸，苯甲酸，硫酸(3mol·L-1)，盐酸(6mol·L-1)，乙酰氧，乙酸酐，乙酸乙酯，乙酰胺，无水乙醇，饱和碳酸钠溶液，氢氧化钠溶液(5％，20％)，硝酸银溶液(5%)，三氯化铁(1％)，苯胺(新蒸)，刚果红试纸。 实验步骤 [一] 羧酸的性质 1.酸性试验在3支试管中，分别加入5滴甲酸、5滴乙酸，0.2g草酸，各加入lmL 蒸馏水，振摇使其溶解。然后用玻璃棒分别蘸取少许酸液，在同一条刚果红试纸[1]上划线。比较试纸颜色的变化和颜色的深浅，并比较三种酸的酸性强弱。 2. 成盐反应 [1] 苯甲酸钠的生成与分解。取0.2G苯甲酸晶体，加入lmL水，振摇后观察溶解情况。然后滴加几滴20％NaOH溶液，振摇后观察有什么变化。再滴加几滴6mol·L-1盐酸溶液，振摇后再观察现象。 [2] 乙酸铁的形成与分解。在试管中滴入3滴冰乙酸并加入2mL水，用5％NaOH溶液中和至中性(碱不要过量)，然后加1滴1％FeCL3溶液，振摇后，观察溶液呈现的颜色。再加热煮沸1～2分钟，观察发生何种变化[2]。 3. 成酯反应在干燥试管中，加入1mL无水乙醇和1mL冰乙酸，并滴加3滴浓H2SO4。摇匀后放入70～80℃水浴中，加热10分钟（也可在直接火上加热，微沸2～3分钟）。放置冷却后，再滴加约3mL饱和Na2CO3溶液，中和反应液至出现明显分层，并可闻到特殊香味。 4. 甲酸的还原性（银镜反应）：准备3支洁净试管中加入1mL20％NaOH溶液[3]，并滴
实验二十五（取代）羧酸及其衍生物、胺的性质 【实验目的】 1.熟悉羧酸、羧酸衍生物和取代羧酸的化学性质； 2.掌握胺类化合物的性质及其鉴别方法； 3. 了解酰化反应和缩二脲反应的应用。 【实验原理】 羧酸一般为弱酸性（但酸性比碳酸强）。羧酸能发生脱羧反应，而且不同羧酸的脱羧条件各有不同，如草酸、丙二酸经加热即易脱羧，放出CO2；羧酸与醇在酸的催化下，加热可以发生酯化反应。甲酸含有醛基，故能还原托伦试剂。 羧酸除能生成酯外，也能生成酰卤、酸酐和酰胺（四者统称为羧酸衍生物）。它们的化学性质相似，能发生水解、醇解和氨解。活泼顺序为：酰卤>酸酐>酯>酰胺。 取代羧酸中重要的有羟基酸和酮酸。羟基酸中的羟基比醇分子中的羟基易被氧化，如乳酸能被托伦试剂氧化成丙酮酸；在碱性高锰酸钾溶液中，因高锰酸钾被乳酸还原而使紫色褪去。 乙酰乙酸乙酯是酮型和烯醇型两种互变异构体的平衡混合物，这两种异构体借分子中氢原子的移位而互变转换，所以它既具有酮的性质（如与2,4-二硝基苯肼反应生成2,4-二硝基苯腙），又具有烯醇的性质（如能使溴水褪色并能与FeCl3溶液作用呈现紫色）。 胺可以看做是氨分子中的氢原子被羟基取代的衍生物。胺类化合物有碱性，能与酸反应生成盐。芳香胺由于氨基的存在使苯环活化，易发生取代反应。在酰化反应中，伯胺和仲胺由于氮上有氢原子可被酰基取代，生成相应的酰胺类化合物，叔氨氮上无氢原子则无此反应。 大多数酰胺为结晶固体，故可利用酰化反应鉴别胺类化合物。 胺类容易被氧化，氧化产物往往很复杂。 将尿素缓慢加热至熔点以上，则二分子尿素可脱去一分子氨生成缩二脲。缩二脲在碱性溶液中与稀的硫酸铜溶液反应能产生紫红色，这种反应叫做缩二脲反应。 【仪器材料】 小试管10支，烧杯（100 mL）2个，玻璃棒1根，小橡皮塞1个，酒精灯1个，温度计1个，石棉网1个，铁架台1个，铁圈1个，铁夹1个，大试管1个，带孔橡皮塞1个，导管1个，药匙1个。 【试剂药品】 5%甲酸溶液，5%草酸溶液，5%乙酸溶液，广泛pH试纸，固体草酸，异戊醇，澄清石灰水，冰醋酸，浓硫酸，乙酰氯，蒸馏水，乙酐，10%乙酰乙酸乙酯溶液，2,4-二硝基苯肼溶液，1%三氯化铁溶液，饱和溴水，苯胺，苄胺，二乙胺，N-甲基苯胺，N,N-二甲基苯胺，10%氢氧化钠溶液，1%硫酸铜溶液，红色石蕊试纸，尿素。 【实验步骤】 （一）羧酸及其衍生物的化学性质 1.羧酸的酸性： 用干净玻棒分别蘸取5%甲酸、5%乙酸和5%草酸于pH试纸上，观察颜色变化，比较
羧酸及其衍生物的化学鉴定 一、实验目的 1.加深对羧酸及其衍生物性质的认识 2.掌握羧酸及其衍生物的化学鉴定方法 二．实验仪器及试剂 乙酸，苯甲酸，硫酸(3mol·L-1)，盐酸(6mol·L-1)，乙酰氯，乙酸酐，乙酸乙酯，乙酰胺，无水乙醇，饱和碳酸钠溶液，氢氧化钠溶液(5％，20％)，硝酸银溶液(5%)，三氯化铁(1％)，苯胺(新蒸)，pH试纸 三．实验原理 羧酸最典型的化学性质是具有酸性，酸性比碳酸强，故羧酸不仅溶于氢氧化钠溶液，而且也溶于碳酸氢钠溶液。饱和一元羧酸中，以甲酸酸性最强，而低级饱和二元羧酸的酸性又比一元羧酸强。羧酸能与碱作用成盐，与醇作用成酯。甲酸和草酸还具有较强的还原性，甲酸能发生银镜反应，但不与裴林试剂反应。草酸能被高锰酸钾氧化，此反应用于定量分析。羧酸衍生物都含有酰基结构，具有相似的化学性质。在一定条件下，都能发生水解，醇解、氨解反应，其活泼性为：酰卤＞酸酐＞酯＞酰胺。 羧酸及其衍生物 酰卤 酸酐 酯 酰胺 一、羧酸的鉴定 溶解度和酸性试验
1.水溶性酸可以直接用pH试纸测试其水溶液的pH值；非水溶性的羧酸可 将样品溶于少量乙醇或甲醇中，然后滴加水使溶液恰至变浊，再滴加1-2 滴醇使溶液变清，用pH试纸测试溶液的pH值。 2.2支试管取少量样品溶于5% NaHCO3溶液，观察并记录现象，判断产生 的是什么气体？ 样品：乙酸，苯甲酸 样品乙酸苯甲酸 现象pH=4，有大量气泡产生pH=6，有少量气泡产生 解释：羧酸具有酸性，并且酸性比碳酸强 二、羧酸衍生物-酯的鉴定 2.1 羟肟酸铁试验 原理 羟肟酸铁试验操作 初步试验：将一滴液体未知物或几粒固体未知物溶于1 mL 95%乙醇，加入1 mL 1 mol/L的盐酸及一滴5%三氯化铁溶液，溶液应为黄色，如有橙、红、蓝、紫等颜色出现，不能进行此试验。 试管中混合1 mL 0.5 mol/L盐酸羟胺的乙醇溶液，0.2 mL 6 mol/L氢氧化钠溶液和两滴液体样品或40-50 mg固体样品。将溶液煮沸，稍冷后加入2 mL 1 mol/L的盐酸，如溶液浑浊，加入约 2 mL乙醇使其变清。然后加入1滴5% 三氯化铁溶液。如产生的颜色很快褪去，继续滴加三氯化铁溶液至溶液颜色不变。如溶液为深的洋红色表示有酯基存在。 样品：乙酸乙酯，苯甲酸乙酯 样品乙酸乙酯苯甲酸乙酯 现象深洋红色洋红色 解释：酯与羟胺发生先加成后消去反应，生成物与三氯化铁配位，生成的配合物显洋红色，具体反应如下： 2.2 酯的碱性水解
实验4 醇和酚的性质及醛和酮的性质 1. 醇和酚的性质 (1) 醇的性质 (a) 醇钠的生成和水解， 在2支干燥的试管中分别加入1mL无水乙醇和1mL正丁醇,再各加入1~2粒绿豆大小的表面新鲜的金属钠，观察反应速度有何差异。待气体平稳放出时，把试管口靠近灯焰，观察有何现象发生。 乙醇与钠作用，溶液逐渐变稠，金属钠的外面包上一层固体的乙醇钠，反应逐渐变慢。这时，稍微加热和摇动试管，可使反应速度加快。如果反应几乎停止而金属钠又没有完全溶解时，可用镊子将钠取出放在乙醇中销毁。 把得到的溶液加入5mL水，摇匀后滴加2滴酚酞指示剂，观察现象。 (b) 醇的氧化
在3支试管中各加入5滴0.5％高锰酸钾溶液和5滴5％碳酸钠溶液，然后在每支试管中分别加入5滴正丁醇、仲丁醇和叔丁醇，摇动试管，并用小火加热，观察混合液的颜色有何变化。 (c) 卢卡斯(Lucas)试验：伯、仲、叔醇的鉴别 在3支干燥的试管中分别加入lmL正丁醇、仲丁醇和叔丁醇，然后各加入2mL卢卡斯试剂，用软木塞塞住试管口，摇动试管后静置(最好保持在26~27℃)，观察变化，记下混合液变浑浊和出现两个液层的时间。 (1) 酚的性质 (a) 酚的弱酸性 在3支试管中各加入0.1g苯酚，再分别加入1mL水、5％氢氧化钠溶液和5％碳酸氢纳溶液，振荡后观察现象。如果苯酚溶解，再滴加少量10％盐酸溶液，观察其变化。 (b) 溴水试验 在试管中加入2~3滴苯酚的饱和水溶液和1mL水，摇匀后再滴
加饱和溴水溶液，观察其变化。 (c) 三氯化铁溶液显色试验 在试管中加入0.5mL苯酚的饱和水溶液和1mL水，摇匀后再滴加3~4滴1％三氯化铁溶液，观察溶液颜色的变化。 (2) 醛和酮的性质 (a) 与亚硫酸氢钠的加成 在2支试管中各加入2mL饱和亚硫酸氢钠溶液，再分别加入10滴纯丙酮和5％丙酮水溶液，用力振摇后，将试管放在冷水浴中冷却，观察是否有结晶析出，比较两支试管中的结果，说明原因。 (b)与2, 4-二硝基苯肼的作用 在3支试管中各加入3mL新配制的2, 4-二硝基苯肼试剂，然后再分别加入5滴甲醛、乙醛、丙酮，振荡试管，静置片到，观察有无沉淀生成，若无沉淀生成，可微热半分钟再振荡，冷却后再观察现象。 (c) 与托伦(Tollens)试剂反应
大学化学实验-（取代）羧酸及其衍生物、胺的性质 大学化学实验-（取代）羧酸及其衍生物、胺的性质 实验二十五（取代）羧酸及其衍生物、胺的性质【实验目的】1. 熟悉羧酸、羧酸衍生物和取代羧酸的化学性质； 2. 掌握胺类化合物的性质及其鉴别方法； 3. 了解酰化反应和缩二脲反应的应用。 【实验原理】羧酸一般为弱酸性（但酸性比碳酸强）。羧酸能发生脱羧反应，而且不同各种羧酸的脱羧的条件各有不同，如草酸、丙二酸经加热即易脱羧，放出CO2； 羧酸与醇在酸的催化下，加热可以发生酯化反应。甲酸含有醛基，故能还原托伦试剂。 羧酸除能生成酯外，也能生成酰卤、酸酐和酰胺（四者统称为羧酸衍生物）。它们的化学性质相似，能发生水解机、醇解和氨解。活泼顺序为：酰卤酸酐酯酰胺。 取代羧酸中重要的有羟基酸和酮酸。羟基酸中的羟基比醇分子中的羟基易被氧化，如乳酸能被托伦试剂氧化成丙酮酸； ，在碱性高锰酸钾溶液中，则因高锰酸钾被乳酸还原而使紫色褪去。 乙酰乙酸乙酯是酮型和烯醇型两种互变异构体的平衡混合物，这两种异构体借分子中氢原子的移位而互变转换，所以它既具有酮的性质（如与2,4-二硝基苯肼反应生成2,4-二硝基苯腙），又具有烯醇的性质（如能使溴水褪色并能与FeCl3溶液作用呈现紫色）。 胺可以看做是氨分子中的氢原子被羟基取代的衍生物。胺类化合物有碱性，能与酸反应生成盐。芳香胺由于氨基的存在使苯环活化，易发生取代反应。在酰化反应中，伯胺和仲胺由于氮上有氢原子可被酰基取代，生成相应的酰胺类化合物，叔氨氮上无氢原子则无此反应。 大多数酰胺为结晶固体，故可利用酰化反应鉴别胺类化合物。
胺类容易被氧化，氧化产物往往很复杂。 将尿素缓慢加热至熔点以上，则二分子尿素可脱去一分子氨生成缩二脲。缩二脲在碱性溶液中与稀的硫酸铜溶液反应能产生紫红色，这种反应叫做缩二脲反应。 【仪器材料】小试管10支，烧杯（100 mL）2个，玻璃棒1根，小橡皮塞1个，酒精灯1个，温度计1个，石棉网1个，铁架台1个，铁圈1个，铁夹1个，大试管1个，带孔橡皮塞1个，导管1个，药匙1个。 【试剂药品】5%甲酸溶液，5%草酸溶液，5%乙酸溶液，广泛pH试纸，固体草酸，异戊醇，澄清石灰水，冰醋酸，浓硫酸，乙酰氯，蒸馏水，乙酐，10%乙酰乙酸乙酯溶液，2,4-二硝基苯肼溶液，1%三氯化铁溶液，饱和溴水，苯胺，苄胺，二乙胺，N-甲基苯胺，N,N-二甲基苯胺，10%氢氧化钠溶液，1%硫酸铜溶液，红色石蕊试纸，尿素。 【实验步骤】（一）羧酸及其衍生物的化学性质1. 羧酸的酸性： 用干净玻棒分别蘸取5%甲酸、5%乙酸和5%草酸于pH试纸上，观察颜色变化，比较pH值大小。 2. 草酸的脱酸反应： 取0.5 g草酸放入带有导管的干燥大试管中，将试管用用铁夹固定在铁架台上，管口向上倾斜[1]，装置如图1所示，将导管插入装有2 mL澄清石灰水的试管中，然后将草酸加热，注意石灰水有何变化？在停止加热时，应先移去盛有石灰水的试管，然后移去火源。 图1 草酸脱羧装置3. 酯化反应取一干燥试管，加入10滴异戊醇和10滴冰醋酸，混匀后加入5滴浓硫酸，振荡试管并放入60~70 ℃水浴加热10~15 min，然后取出试管，放入冷水中冷却，并向试管中加入2 mL水，注意酯层浮起，并有梨香味飘出。
醛和酮的性质 [教学目标] 知识与技能: 通过实验进一步加深对醛、酮化学性质的认识，掌握鉴别醛、酮 的化学方法。 [教学重点] 醛、酮的化学性质，鉴别醛、酮的化学方法。 [教学难点] 醛、酮的亲核加成反应、碘仿试验和醛、酮的区别。 [教学方法] 比较法，归纳法 [教学过程] [引言] 今天的实验内容是：醛和酮的性质，要求大家掌握鉴别醛、酮的化学方法。 [讲述] 1. 醛、酮的亲核加成反应 （1）2, 4-二硝基苯肼试验：析出的结晶一般为黄色、橙色或橙红色；非共轭的醛酮生成黄色沉淀，如甲醛、乙醛、丙酮；共轭的醛酮生成橙红色沉淀，如苯甲醛；含长共轭链的羰基化合物则生成红色沉淀，如二苯酮。 样品：甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛、二苯酮[1] （2）与饱和NaHSO 3溶液加成 C O NaO OH O +C ONa SO 3H C OH 3Na 白色 R C OH H SO 3 RCHO + Na 2SO 3 + CO 2 + H 2O RCHO + NaCl + SO 2 + H 2O 醛、脂肪族甲基酮及八个碳原子以下的环酮，与饱和的亚硫酸氢钠溶液发生加成反应，生成α-羟基磺酸钠。反应生成的α-羟基磺酸钠易溶于水，不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液，因而析出白色结晶。α-羟基磺酸钠若与酸或碱共热，又可分解为原来的醛和酮。因此，上述反应常用来分离和提纯醛和某些酮。 样品：乙醛、丙酮[2]、苯甲醛、环己酮 [讲述] 2. 醛、酮α-H 的活泼性—碘仿试验 醛酮的α-H 易被卤素取代，特别在碱性溶液中，反应进行得很顺利，其反应机理是碱先夺取α-H ，生成烯醇负离子，卤素再对碳碳双键加成而生成α-卤代醛酮，