蔗糖水解反应 实验报告

实验十一蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告.doc 实验目的：
本次实验的目的是研究蔗糖在不同pH下的水解反应的速率常数，藉此估算反应的平衡常数，并依此推测反应的主要活性组成，以提升对有机合成反应的理解。

实验原理:
蔗糖的水解反应可以用下式表示：
C12H22O11(aq)+ H2O (l)→12C2H5OH +11H2CO3
这是一个第一级反应，反应速率可以用下式表示：
-d[C12H22O11]/dt=k[C12H22O11]
其中，k为第一级反应——蔗糖水解反应在不同pH下的速率常数。

实验步骤：
1.准备实验设备：分离液比重计、称量瓶、烧杯及相应的工具；
2.准备实验消耗物：蔗糖、稀硫酸、稀硝酸、氯化钠；
3.按照实验要求，溶解蔗糖等适量消耗物，制备相应溶液；
4.依据实验要求，在分离液比重计上，根据试液缓慢改变比重，覆盖不同pH，进行反应；
5.同样观测不同温度下，蔗糖在不同pH下水解反应的速率，将反应速率数据记录下来；
6.根据采集到的反应数据，已Arrhenius关系式计算出反应的活化能，计算出反应的速率常数。

实验结果：
根据实验测得的结果，反应在不同pH下反应的速率常数如下：
pH 2：0.048min-1
总结：
通过本次实验，我们研究了蔗糖在不同pH下水解反应的速率常数。

结果表明，反应随着pH增加而增快，由此可见，pH对蔗糖水解反应速率有明显的影响。

此外，可以从不
同温度下，蔗糖水解反应的速率曲线中推断出活化能值，并根据Arrhenius关系式对反应的速率常数进行估算。

西安电子科技大学
化学探究实验课程实验报告
实验名称蔗糖水解反应动力学研究
学院班Array姓名学号
同作者实验序号
实验日期2020 年4 月20日
蔗糖水解反应动力学研究
一、实验目的：
1.测定蔗糖水溶液在酸催化作用下的反应速率常数、半衰期和活化能。

2.研究温度对蔗糖水解反应速率的影响。

3.了解旋光仪的原理、使用方法及在化学反应动力学测定中的应用。

二、实验原理：
蔗糖在水中可发生水解反应，转化成葡萄糖与果糖，其反应为
二、主要仪器及试剂：
1.仪器
旋光仪1台，旋光管1支，恒温水浴1台，超级恒温槽1台，蒸馏水洗瓶1 个，150mL 带塞锥形瓶4个，刻度移液管2个，100C温度计1支。

电子天平(百分之一)
2.试剂
3.0mol/dm-3盐酸溶液，蔗糖。

四、实验主要步骤
五、数据记录处理
1. 将反应时间t、旋光度［a t－a∞］、ln［a t－a∞］列入下表中。

温度：30℃, 盐酸浓度： 2.5mol/dm-3 , α∞：-4.2；仪器的零点：。

温度：35 ℃, 盐酸浓度：2.5mol/dm-3 , α∞：-3.9。

表 实验数据列表
2. 以时间t 为横坐标，ln(t αα∞－）为纵坐标作图，由直线的斜率分别求出30℃、35℃时的k 。

30 C 时k=0.042 35 C 时k=0.077
3. 计算蔗糖反应的半衰期。

30 C 时t 1/2=16.5
35 C 时t 1/2=9.0
4. 由两个温度测得的k 值计算反应的活化能。

9.406*104J/mol 六、实验结果分析及回答问题。

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=66.650， [α葡]D=52.50， [α果]D=-91.90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；100ml锥形瓶1个；50ml烧杯1个。

4mol?L-1HCl；蔗糖。

三、实验步骤1、先作仪器零点校正。

蔗糖水解实验报告引言：蔗糖（C12H22O11）是一种常见的二糖，在日常生活中被广泛应用于食品和饮料制作中。

蔗糖可以通过水解反应被分解成葡萄糖（C6H12O6）和果糖（C6H12O6）。

本实验旨在探究蔗糖水解反应的条件和速率，了解这一过程的化学原理。

一、实验材料和方法：实验材料：- 蔗糖- 稀硫酸（H2SO4）溶液- 水中浴- 反应釜或烧杯- 玻璃棒或搅拌子实验方法：1. 在一个反应釜中或烧杯中，加入适量的蔗糖。

2. 慢慢加入稀硫酸溶液，同时用玻璃棒或搅拌子搅拌反应混合物。

3. 在水中浴中保持溶液温度恒定，观察水解反应的进行。

二、实验过程：本实验分为两部分，分别是室温下和加热条件下的蔗糖水解反应。

1. 室温下的实验：首先，我们将适量的蔗糖加入到一个烧杯中，再缓慢加入稀硫酸溶液。

观察到蔗糖开始溶解，并且溶液变得黄色。

这是因为稀硫酸使蔗糖水解成果糖和葡萄糖。

这种反应是一个水解反应，需要时间来完成。

2. 加热条件下的实验：接下来，我们将在水浴中加热蔗糖与稀硫酸混合物。

加热过程中，观察到反应速率明显增加，溶液也迅速变为深黄色。

这是因为加热可以提供额外的活化能，促进水解反应的进行。

此外，加热还可以加快反应速率，使反应更快速地达到平衡。

三、实验结果与讨论：1. 实验结果：在室温下的实验中，我们观察到蔗糖逐渐溶解，在水解反应进行的同时，溶液逐渐变为黄色。

当我们加热反应混合物时，溶液迅速转为深黄色，反应速率加快。

2. 结果讨论：蔗糖的水解反应是一个缓慢的过程，除非加热促进反应速率。

这是因为水解过程需要破坏蔗糖分子内的化学键，形成新的糖分子。

而稀硫酸作为催化剂，可以提供反应所需的活化能，促进水解反应的进行。

此外，加热也能够加快分子间碰撞的速率，使反应更快速地达到平衡。

四、结论：本实验结果表明，蔗糖可以通过与稀硫酸反应被水解成果糖和葡萄糖。

蔗糖水解反应的速率可以通过加热提高。

总结：蔗糖水解反应是一项重要的化学过程，可以产生不同的糖类物质，这对食品和饮料行业起着重要作用。

蔗糖水解反应速度常数的测定一、实验目的1．根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应速度常数。

2．了解旋光仪的基本原理、掌握使用方法。

3．学习用Origin 或Excel 处理实验数据。

二、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为：122211261266126HC H O H O C H O C H O ++−−→+蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速，反应常常以H 3O +作催化剂，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：dckc dt -= （7-1） 或 01ln ck t c= （7-2）式中：0c 为反应开始时蔗糖的浓度，c 为时间t 时蔗糖的浓度。

当0/2c c =时，t 可用1/2t 表示，即为反应的半衰期。

1/2ln 2t k=（7-3） 上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数k 而与反应物起始浓度无关，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[]tD lcαα=（7-4）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100mL 溶液中溶有m 克物质来表示），式可写成： []/100tD l m αα=⋅或 []tD lc αα= （7-5）由（7-5）式可以看出，当其他条件不变时，旋光度α与反应物浓度成正比，即Kc α= （7-6）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系的常数。

蔗糖水解速率常数的测定实验报告蔗糖水解速率常数的测定实验报告一、实验目的本实验旨在测试蔗糖水解速率常数，分析其对于不同反应条件下蔗糖水解反应的影响。

二、实验原理蔗糖水解反应是一种重要的生物学反应，是蔗糖在水中分解为乙醇和乙酸的过程。

蔗糖水解反应的反应速率是由反应温度、pH值及催化剂等因素所决定的, 这些因素都会影响蔗糖水解反应的速率。

蔗糖水解速率常数（K）是由Arrhenius方程式描述的，它是表征不同反应条件下蔗糖水解反应速率的重要参数。

三、实验装置1. 反应槽：使用500ml的容量的反应槽，可以控制反应温度。

2. 电热板：用于控制反应温度。

3. 分光光度计：用于测量反应液的UV-Vis吸收值，以确定蔗糖含量。

4. 搅拌机：用于搅拌反应液，保证反应均匀。

5. pH计：用于测量反应液的pH值，以确定反应环境。

四、实验步骤1. 将反应槽置于电热板上，调节温度，将温度控制在50℃左右。

2. 将100mL的水加入反应槽中，然后添加0.1mol/L 的碳酸钠溶液，使pH值为7.0。

3. 将1g的蔗糖加入反应液中，然后添加0.001mol/L 的金属氢氧化物催化剂。

4. 使用搅拌机均匀搅拌，使反应液中的蔗糖能够被催化剂水解。

5. 每隔5min，将反应液取出，用分光光度计测量它的UV-Vis吸收值，以确定蔗糖含量。

6. 重复上述步骤，测定反应温度下蔗糖水解速率常数K。

五、实验结果根据实验测定，50℃时，蔗糖水解速率常数K为0.15 min-1。

六、实验结论本实验结果表明，50℃时，蔗糖水解速率常数K为0.15 min-1，说明反应温度对蔗糖水解反应的速率有显著的影响。

化学化工学院学生姓名：***学号:指导老师：***专业班级：10级化学师范班实验三 蔗糖水解反应速度常数的测定一、 实验目的1、 根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应速度常数。

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，其反应为：C 12H 22O 11 + H 2O −→−+H C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6(蔗糖) (葡萄糖) (果糖) 速率方程可由下式表示：—kc dtdc= c 为时间t 时的反应物浓度，k 为反应速率常数。

积分可得：lnc=－kt + lnc 0c 0为反应开始时反应物浓度。

反应的半衰期为：t 1/2=kk In 693.02= 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。

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设最初系统的旋光度为 α0=K 反c A,0 （t=0，蔗糖尚未水） （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αtαt = K 反c A + K 生(c A,0－c A )(3）联立（1）、（2）、(3)式可得：c A,0=生反K K --∞αα0=K ′（α0－α∞） (4) c A =生反K K t --∞αα= 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ln(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t 1/2。

三、 仪器和试剂仪器：型号为WZZ-1的自动指示旋光仪一台；移液管（25ml ）2支；烧杯（150ml ）2个；吸耳球1个；秒表1块；容量瓶（50ml ）1个；锥形瓶（100ml ）2个；试剂：蔗糖（AR ）；HCl 溶液。

蔗糖水解实验报告实验目的：了解蔗糖水解反应的基本原理，探究酶对蔗糖水解速率的影响。

实验器材和试剂：1. 高温恒温槽2. 恒温振荡器3. 进气管4. 磷酸盐缓冲溶液（pH 6.8）5. 蔗糖溶液6. 酶液7. 间隔时间计时器8. 甘露醇溶液（作对照）实验步骤：1. 准备所需的酶液、缓冲液、蔗糖溶液和甘露醇溶液。

将恒温槽温度设定为37℃。

2. 在实验管中加入3ml缓冲溶液。

3. 分别加入1ml蔗糖溶液和1ml酶液，迅速混合，并将实验管放入恒温槽中开始反应，同时开始计时。

4. 每隔一定时间（如10秒）取出实验管，立即加入1ml甘露醇溶液停止反应，即可便于比色。

5. 在不同时间点停止反应后，使用间隔时间计时器计算下一次取样时间，并重复步骤4，直至5次实验取样完成。

6. 将取样液体的吸光度的数值记录下来。

实验数据记录与处理：根据所得的吸光度数值绘制时间与吸光度的关系曲线。

根据曲线的形状可以初步判断蔗糖的水解反应速率。

实验注意事项：1. 实验过程中要保持恒温槽温度的稳定，以保证实验条件的一致性。

2. 在取样之前，要确保甘露醇溶液的加入能够迅速停止反应，避免产生误差。

3. 实验过程中要注意操作的准确性，避免实验误差的引入。

实验结果与分析：根据时间与吸光度关系曲线的形状，可以初步判断蔗糖的水解反应速率。

如果曲线呈现逐渐增加并趋于平缓的趋势，则表示蔗糖水解速率较慢；如果曲线呈现急速增加并逐渐趋于稳定的趋势，则表示蔗糖水解速率较快。

通过对比甘露醇溶液的吸光度曲线，可以排除其他因素对吸光度的影响，准确评估酶对蔗糖水解的影响。

实验结论：通过本实验可以得到蔗糖水解反应速率与酶浓度的关系，进而了解蔗糖被酶水解的机理和速率。

根据实验结果可以得出结论：酶浓度越高，蔗糖水解速率越快。

这一实验结果有助于探究生物体内各种代谢反应的速率调节和调控机制。

蔗糖水解实验报告蔗糖水解实验报告引言：蔗糖是一种常见的碳水化合物，广泛应用于食品加工和饮料制造中。

蔗糖水解是一种重要的化学反应，通过此实验我们可以了解蔗糖分解的过程和机理，以及观察其对酶的影响。

本实验旨在通过观察不同条件下蔗糖水解的速率变化，探究反应条件对蔗糖水解的影响。

实验材料和方法：实验所需材料包括蔗糖溶液、酵母酶溶液、盐酸溶液、试管、滴管、计时器等。

首先，将蔗糖溶液与酵母酶溶液混合，然后加入适量的盐酸溶液。

接下来，将试管放置在恒温水浴中，并设置不同的温度。

在一定时间间隔内，使用滴管取出少量反应液，加入碱性溶液进行中和反应。

最后，使用酚酞指示剂，通过颜色变化来判断反应的进行程度。

结果与讨论：通过实验观察，我们发现蔗糖水解的速率受到多种因素的影响，包括温度、酶浓度和pH值等。

首先，我们对不同温度下的蔗糖水解速率进行了比较。

结果显示，随着温度的升高，蔗糖水解的速率也随之增加。

这是因为温度的升高会导致酶的活性增强，从而加速反应的进行。

然而，当温度过高时，酶的活性会受到破坏，从而降低反应速率。

其次，我们研究了酶浓度对蔗糖水解速率的影响。

实验结果表明，随着酶浓度的增加，蔗糖水解速率也随之增加。

这是因为酶是催化剂，它可以加速化学反应的进行。

当酶浓度较低时，催化反应的活性位点没有完全被占据，从而限制了反应速率的增加。

而当酶浓度达到一定程度后，反应速率趋于稳定。

最后，我们研究了pH值对蔗糖水解速率的影响。

实验结果显示，当pH值在一定范围内时，蔗糖水解速率最高。

这是因为酶在特定的pH值下才能发挥最佳的催化效果。

当pH值偏离这个范围时，酶的构象发生改变，导致催化活性降低，从而影响反应速率。

结论：通过本实验，我们了解到蔗糖水解的过程和机理，并研究了温度、酶浓度和pH 值对蔗糖水解速率的影响。

实验结果表明，在适宜的条件下，蔗糖水解速率可以被有效地加快。

这对于食品加工和饮料制造等领域具有重要意义。

同时，本实验也展示了科学实验的设计和操作方法，培养了我们的实验技能和科学思维能力。

均相酸催化蔗糖水解反应指导老师：孙艳辉一、实验目的1、根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测量其反应速率常数。

2、了解旋光仪的基本原理，掌握使用方法。

3、研究不同种类酸催化对蔗糖水解反应反应速率常数的影响，验证布朗斯特德定律。

4、研究不同浓度酸对蔗糖水解反应反应速率常数的影响，了解催化剂的比活性概念。

二、实验原理1、蔗糖的水解反应和利用旋光法测水解速率常数的原理蔗糖在水中转化为葡萄糖和果糖：C12H22O11+ H2O —→ C6H12O6+ C6H12O6（蔗糖）（葡萄糖）（果糖）其中， 20℃时，蔗糖的比旋光度〔α〕＝66.6°；葡萄糖比旋光度〔α〕＝52.5°；果糖的比旋光度〔α〕＝－91.9°蔗糖水解反应，开始体系是右旋的角度大，随反应进行，旋光角度减少，变成左旋。

蔗糖水解反应是一个二级反应，在纯水中此反应的速率极慢，通常在H+催化作用下进行，由于反应时水是大量存在的，尽管有部分水分子参加了反应，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，蔗糖转化反应可作为一级反应。

如果以 c 表示到达 t 时刻的反应物浓度，k 表示反应速率常数，则一级反应的速率方程为：- dc / dt= kt对此式积分可得：ln c = - kt + ln c式中 c 为反应过程中的浓度，c0为反应开始时的浓度。

当 c = c/ 2 时，时间为 t1/2，称为半衰期。

代入上式，得：t1/2= ln 2 / k = 0.693 / k测定反应过程中的反应物浓度，以 ln c 对 t 作图，就可以求出反应的速率常数 k。

但直接测量反应物浓度比较困难。

在这个反应中，利用体系在反应进程中的旋光度不同，来度量反应的进程。

用旋光仪测出的旋光度值，与溶液中旋光物质的旋光能力、溶剂的性质、溶液的浓度、温度等因素有关，固定其它条件，可认为旋光度α与反应物浓度c 成线性关系。

蔗糖水解实验报告简介蔗糖是生活中常见的一种糖分。

蔗糖水解是一种以酸为催化剂的化学反应，它可以将蔗糖水解成葡萄糖和果糖两种单糖，进一步将单糖分解成能被人体吸收利用的小分子糖。

因此，通过这个实验，我们可以探究蔗糖在人体内消化吸收的过程。

实验方法实验仪器：试管架、试管、移液管、取样钳、酸度计等。

实验药品：蔗糖、硫酸、蒸馏水、氢氧化钠、酚酞等。

步骤如下：1、取一定量的蔗糖，加入试管中，用蒸馏水稀释至一定浓度，并记录下蔗糖的浓度和稀释倍数。

2、在试管中加入适量的硫酸溶液作为催化剂，放置一段时间。

3、加入合适的氢氧化钠溶液来中和硫酸，使得溶液的酸碱度接近于中性，再加入适量的酚酞作为指示剂。

4、使用酸度计测定液体的pH值，并记录下结果。

5、通过比对控制组（不加硫酸）与实验组（加硫酸）pH值的差异，观察酸性反应对蔗糖的水解速度产生的影响。

实验结果在加入硫酸的情况下，蔗糖的水解速度会加快。

我们测得控制组的pH值为7，而实验组的pH值仅为3左右，在酸性环境下，蔗糖分子与硫酸中的氢离子结合，使得蔗糖分子间的结构松散，从而容易被水解成葡萄糖和果糖，同时生成大量的蔗糖酸。

在此过程中，酸酐中脱去了一水分子，生成了葡萄糖和果糖单糖。

综上所述，在过酸环境中，蔗糖水解速度会明显提高。

实验结论蔗糖水解实验表明，在过酸环境下，蔗糖水解平衡向单糖方向移动，水解速度会加快。

由于人体内胃部的酸性环境，蔗糖在人体中同样可以迅速被水解成小分子的葡萄糖和果糖，从而为我们提供能量。

然而，蔗糖过量摄入会给身体带来许多健康问题，因此在日常生活中应适当控制蔗糖的摄入量。

实验意义本次实验通过模拟人体酸性环境，探究了蔗糖在人体内的消化吸收过程。

这对于了解人体消化系统的功能及蔗糖的代谢具有一定的意义，为我们控制蔗糖摄入提供了一定的科学依据。

同时，在学习化学实验中，我们也能更好地理解化学反应的原理和涉及到的科学知识，有助于我们更好地学习化学相关知识。

五、实验过程（包括步骤、装置图、注意事项）1．调节30℃和60℃恒温水浴槽各一套。

2．在台天平上称取15 g蔗糖于100 mL烧杯中，加入60 mL蒸馏水，搅拌至完全溶解。

3．用专用移液管移取25 mL蔗糖溶液于一锥形瓶中，再用另一专用移液管移取25 mL HCl溶液于另一锥形瓶中，置于30℃水溶中恒温15 min。

在另一锥形瓶中移入25 mL蔗糖溶液及25 mL HCl溶液，摇匀后置于60°C水溶中，加热45 min。

同时打开旋光仪电源开关进行预热。

4．待二锥形瓶中溶液恒温15 min后，取下塞子，将HCl溶液加入蔗糖溶液，并在HCl溶液加入一半时（注意溶液应迅速加入，且不要洒出锥形瓶外），开动停表作为反应的开始时间，并将混合液来回倒2～3次。

用少量反应液荡洗旋光管2～3次，然后注满旋光管，盖好玻璃片，旋上套盖，并检查有无漏液和有无气泡。

5．如旋光管外有套管进行水浴恒温，则可开始测量旋光管内溶液的旋光度；如无恒温，则应先将盛有溶液的旋光管置于30°C水浴恒温槽中恒温约5 min后再开始测量。

测量前先用纱布擦净旋光管外面，用滤纸擦干二个小玻璃片。

如有小气泡，则将其赶入旋光α。

管突出部，并将该端朝上放进旋光仪套筒中，测量时间t时溶液的旋光度t首先应调节旋光仪的三分视野图，在暗视野中调节出三分视野消失的图像后，立刻记录时间（精确到秒），然后将旋光管置于30°C水浴恒温槽中继续恒温（如有套管进行流动水浴恒温，则可不必），再读取旋光仪上左右两刻度盘上的刻度（可读至小数点后第2位，第2位为0或5），记录并取平均值。

6．开始测定的1 h内，每隔约5 min测1次，以后每隔10 min测一次，共测15次，每次测量时要注意记录准确时间（即旋光仪三分视野图调好的具体时间）。

7．将经60℃水浴加热45 min的反应液冷却，再在30℃水溶中恒温15 min，测其旋光度即为α（60℃条件下蔗糖水解的速度较快，认为45 min时已反应完全）。

检验葡萄糖性质实验报告（一）
必考
实验目的:检验葡萄糖中是否有醛基。
所用仪器：试管 试管夹 胶头滴管 酒精灯
所用药品：10%NaOH溶液 CuSO4溶液 葡萄糖溶液
实验步骤：1．向试管中加入2mL 10%NaOH溶液 2．向试管中滴入4~5滴5%CuSO4溶液
实验现象： 试管中出现蓝色絮状沉淀。
结论和解释 ：2NaOH+ CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
实验步骤：3. 向史馆中加入2mL 10%葡萄糖溶液，振荡 4．加热试管至沸腾
实验现象： 试管中的蓝色絮状沉淀 变成砖红色
结论和解释：此实验现象与乙醛反应现象相似，说明葡萄糖中有醛基的结构。
结论：葡萄糖中具有醛基的结构，属于醛糖。还可推断出葡萄糖分子中具有五个羟基，所以
它是一种多羟基的醛。其结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。具
有还原性。

蔗糖的水解反应
实验目的：检验蔗糖水解产物的成分
实验仪器：试管 烧杯 试管夹 胶头滴管 酒精灯
实验药品：20%蔗糖溶液、稀硫酸、10%氢氧化钠溶液、5%硫酸铜溶液、PH试纸
实验步骤：1.取1ml20%的蔗糖溶液于试管中，加入3-5滴稀硫酸。水浴加热5min后取少量
溶液，加氢氧化钠溶液调节PH至碱性，再加入少量新制的氢氧化铜悬浊液（氢氧化钠溶液
加硫酸铜溶液即可得到），加热3-5min观察记录。
实验现象：最终有红色沉淀生成
实验结论：蔗糖水解生成葡萄糖，葡萄糖和新制的氢氧化铜悬浊液共热生成红色沉淀。

化学反应：
C12H22O11(蔗糖) + H2O → C6H12O6（葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）
催化剂

一.原理与说明：蔗糖水溶液在离子存在时，按下式进行水解：蔗糖葡萄糖果糖在此反应中离子为催化剂。

当离子浓度一定时，此反应的速度与蔗糖及水的浓度乘积成反比，为而级反应。

但当蔗糖的浓度小时，则在反应过程中水的浓度改变很小，可作为常数，这样此反应就可看作是一级反应，而符合一级反应动力学方程式：如在反应过程中的不同时间，测得蔗糖的相应浓度，代入上式就可求出此反应的速度常数K。

在测定各时间的反应物浓度时，可应用化学方法或物理方法：化学方法是在反应过程中没过若干时间，取出一部分反应混合物，并使取出的反应混合物迅速停止反应，记录时间，然后，分析与此时间对应的反应物浓度。

但是要使反应迅速停止是有困难的，因而所分析的浓度与相应的时间之间总有些偏差，所以此法是不够准确的。

物理方法是利用反应物与生成物的某一物理性质（如电导，折射率，旋光度，吸收光谱，体积，气压等）在量上有很大的差别。

因此随差反应的进行，这个物理性质的量将不断改变。

在不同的时间测定这个物理性质的量，就可计算出反应物浓度的改变。

这个方法优点是不需要停止反应而连续进行分析。

本实验中是利用了反应与生成物旋光性的差别。

当偏振光通过一旋光物质溶液时，偏振光的振动面旋转一角度，此角度的大小和偏振光所通过的溶液浓度和液层厚度成正比：代表旋光角，（旋转的角度）；C代表溶液的浓度；代表液层厚度，或写成：称此物质的比旋光度，即当此旋光物质溶液为单位浓度（1克/每毫升）。

液层厚度为单位长度（一分米）时所引起的旋光角。

又因同样溶液浓度和液层厚度，如在不同温度下，或对不同波长的偏振光其旋光角亦不同，所以平常规定以用钠光D（波长5896豪微米），在20摄氏度时为标准，并用以上符号表示。

能使偏振光按顺时针旋转的物质算右旋物质，反之成为左旋物质。

右旋的旋光角用正号表示，左旋则用负号表示。

蔗糖是右旋的，比旋光度葡萄糖也是右旋的，比旋光度；果糖则为左旋时，比旋光度。

现在设用单位浓度的蔗糖进行水解，并用单位长度的液层进行旋光测定，则在最初测定得旋光角为。

宁波工程学院物理化学实验报告实验名称 实验八 蔗糖水解反应速率常数的测定一、实验目的1.了解蔗糖水解反应体系中各物质浓度与旋亮度之间的关系。

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，掌握其正确的操作技术。

二、实验原理反应速率只与某反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应，速率方程可由下式表示： —kc dtdc = 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：lnc=－kt+lnc 0式中c 0为反应开始时反应物浓度。

当c=c 0/2时，对应t 可用t 1/2表示，称为反应的半衰期，即反应物浓度反应掉一半所用时间，得一级反应的半衰期为：t 1/2=kk In 693.02= 蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应为：C 12H 22O 11+H 2O −→−+H C 6H 12O 6+C 6H 12O 6(蔗糖)(葡萄糖)(果糖) 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。

蔗糖及其转化产物，都具有旋旋旋旋光性，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亮度的变化来度量反应进程。

测量物质旋亮度所用的仪器称为旋光仪。

溶液的旋亮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，旋亮度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亮度来度量，比旋亮度用下式表示：[]AD c l ⋅⋅=10020αα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为测得的旋亮度，l 为样品管长度（dm ），c A 为浓度（g/100mL ）。

一、实验目的1. 通过旋光法测定蔗糖在酸存在下的水解速率常数。

2. 了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。

3. 掌握一级反应速率方程的推导与应用。

4. 研究不同温度对蔗糖水解反应速率的影响。

二、实验原理蔗糖在酸催化下水解生成葡萄糖和果糖，该反应为一级反应。

根据一级反应的速率方程，反应速率常数k与反应物浓度c的关系为：\[ \frac{dC}{dt} = -kC \]其中，C为时间t时的反应物浓度。

对上式进行积分，得到：\[ \ln \frac{C_0}{C} = kt \]式中，C0为初始反应物浓度，k为反应速率常数，t为反应时间。

通过测量不同时间下的反应物浓度C，可绘制ln(C0/C)-t曲线，曲线的斜率即为-k。

由于蔗糖、葡萄糖和果糖都具有旋光性，其旋光度与浓度成正比。

因此，可以通过测量溶液的旋光度来间接测定反应物浓度。

本实验采用Guggenheim法，通过测量不同时间下的旋光度，计算反应速率常数。

三、实验仪器与试剂1. 仪器：旋光仪、酸度计、恒温水浴、移液管、容量瓶、烧杯、玻璃棒等。

2. 试剂：蔗糖、浓硫酸、氢氧化钠、蒸馏水、盐酸（0.1mol/L）等。

四、实验步骤1. 配制蔗糖溶液：称取一定量的蔗糖，溶解于蒸馏水中，配制成一定浓度的蔗糖溶液。

2. 配制酸溶液：用盐酸配制0.1mol/L的酸溶液。

3. 测量旋光度：将蔗糖溶液置于旋光仪中，测量其旋光度。

4. 加入酸溶液：向蔗糖溶液中加入一定量的酸溶液，立即开始计时。

5. 定时测量旋光度：在规定的时间间隔内，用旋光仪测量溶液的旋光度。

6. 计算反应速率常数：根据测得的旋光度，计算反应物浓度，绘制ln(C0/C)-t曲线，计算斜率，得到反应速率常数k。

7. 研究不同温度对蔗糖水解反应速率的影响：改变恒温水浴的温度，重复上述实验步骤，比较不同温度下的反应速率常数。

五、实验结果与分析1. 通过实验，得到不同时间下的旋光度数据，绘制ln(C0/C)-t曲线，计算斜率，得到反应速率常数k。

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 2OH 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 0lg303.2= （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），（3）式可写成：100][m l aa t D ⋅=（4）或c l a a tD ⋅=][ （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。