实验讲义

多金属氧酸H 4SiMo 12O 40·nH 2O 催化剂合成及表征实验一、实验目的（1）学习多金属氧酸H 4SiMo 12O 40·nH 2O 催化剂的合成原理以及应用该催化剂由苯甲醛制备苯甲酸的实验方法；（2）进一步熟悉和掌握溶剂萃取、重结晶以及熔点测量等基本操作二、实验原理杂多酸及其盐类作为新型催化材料,以其独特的酸性(即酸强度较均一纯 B 酸) 、多功能性、反应场均一和“假液相”行为等特点,在催化领域受到高度关注，尤其是在催化、医药、材料科学等领域作为开发新型高效催化剂方面发挥着越来越重要的作用。

本实验将钼酸钠在高氯酸的作用下与硅酸钠反应制备多金属氧酸硅钼酸催化剂，并应用该催化剂以苯甲醛为原料催化制备苯甲醛。

反应方程式如下；催化剂的合成：12Na 2MoO 4 + Na 2SiO 3 + 26HClO 4 = H 4SiMo 12O 40 + 26NaCl + 11H 2O+52O 2苯甲酸的催化合成实验：C 6H 5CHO + H 2O 2 =====催化剂C 6H 5COOH三、主要仪器和药品仪器：四口烧瓶(250mL)；滴液漏斗；分液漏斗；搅拌器；表面皿药品：钼酸钠、硅酸钠、高氯酸、苯甲醛、乙醚、蒸馏水四、实验步骤1. H 4SiMo 12O 40·nH 2O 多酸催化剂的合成称取20gNa 2Mo 12O 4溶于40ml 热水（70℃，水浴）中，在搅拌下，加入Na 2SiO 3（0.7g ），然后再滴加约15ml 高氯酸（20min ），控制PH 约为2，在70℃，搅拌反应1.5h 。

反应溶液逐渐变为黄色；将混合物置于分液漏斗中，加30ml 乙醚，下层油状物转移至另一分液漏斗中，加入水、浓HCl和乙醚萃取，共萃取2次（第一次：16ml乙醚+8ml 6mol/l的HCl溶液；第二次：4ml 6mol/l的HCl溶液+16ml 水+醚合物1/2体积的乙醚）。

酵母菌的分离鉴定、固定化及酒精发酵酵母菌（yeast）是一类单细胞真菌。

一般呈圆形、卵圆形、圆柱形，其菌落呈乳白色或红色，表面湿润、粘稠，易被挑起。

酵母菌多数为腐生，专性或兼性好氧，广泛生长在偏酸性的潮湿的含糖环境中，例如水果、蔬菜、蜜饯的内部和表面以及在果园土壤中最为常见。

酵母菌在有氧环境下将葡萄糖转化为水和二氧化碳，主要用于馒头、面包等食品发酵；在工业上，酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）将葡萄糖、果糖、甘露糖等单糖吸入细胞内，在无氧的条件下，经过体内酶的作用，把单糖分解为二氧化碳和酒精。

此作用即酒精发酵。

C6H i2O6（葡萄糖）T 2 C2H5OH（酒精）+2 CO2 f 在酿酒酵母酒精发酵的生产和应用中，由于细胞破碎和酶纯化等操作往往导致酶活性和稳定性都受影响，从而降低产酒精效率。

而利用细胞固定化可以很好的解决这一问题。

微生物细胞固定化方法主要有三种：载体结合法，交联法和包埋法，其中固定包埋法是目前比较理想的方法。

包埋法就是将微生物细胞均匀地包埋在多孔的水不溶性的紧密结构中，细胞中的酶处于活化状态，因而活性高，活力耐久。

目前，利用聚乙烯醇（PVA）—海藻酸盐是包埋法中比较高效的一种，这种方法以PVA-海藻酸钠作为混合溶胶，将酵母细胞固定起来进行酒精发酵，不仅可以使细胞浓度增加，而且可以多次使用，减少了酵母培养增殖所消耗的糖分；操作简单、过程迅速、颗粒不粘连、颗粒强度大大提高，且增加了颗粒的生物活性和稳定性，因此可实现连续化生产，提高酒精生产效率。

【实验一】一、酵母菌的分离与培养一、【实验目的】学习用选择性培养基分离酵母菌。

二、【实验原理】大多数酵母菌为腐生，其生活最适pH值为4.5〜6，常见于含糖分较高的环境中，例如果园土、菜地土及果皮等植物表面。

酵母菌生长迅速，在液体培养基中比霉菌生长得快。

利用酵母菌喜欢酸性环境的特点，用酸性液体培养基获得酵母菌的培养液（这样做的好处是酸性培养条件则可抑制细菌的生长），然后在固体培养基上用划线法分离纯化出酵母菌。

化学实验讲义实验⼆黄连中⼩檗碱的提取和鉴定（设计性实验）⼀、⽬的与要求1.通过对黄连中⼩檗碱的提取，掌握天然产物的提取技术。

2.通过对⼩檗碱的鉴定，掌握⼀般⽣物碱的鉴别⽅法。

3.通过查阅资料并结合所学知识，初步了解并完成实验⽅案的设计。

⼆、基本原理黄连主含⼩檗碱，含量为5.20%-7.69%，还含黄连碱，甲基黄连碱、掌叶防⼰碱等，由于它们有相似结构，常统称为黄连⽣物碱。

⼩檗碱异名为黄连素，在⽔或稀⼄醇中结晶所得⼩檗碱为黄⾊针状结晶。

游离⼩檗碱微溶于冷⽔，易溶于热⽔，⼏乎不溶于冷⼄醇、氯仿和⼄醚。

⼩檗碱和⼤分⼦有机酸⽣成的盐在⽔中的溶解度都很⼩。

⼩檗碱有季铵式、醛式、醇式，3种能互变的结构式，以季铵式最稳定。

⼩檗碱的盐都是季铵盐，于硫酸⼩檗碱的⽔溶液中加⼊计算量的氢氧化钡，⽣成棕红⾊强碱性游离⼩檗碱，易溶于⽔，难溶于⼄醚，称为季铵式⼩檗碱。

如果于⽔溶性的季铵式⼩檗碱⽔溶液中加⼊过量的碱，则⽣成游离⼩檗碱的沉淀，称为醇式⼩檗碱。

如果⽤过量的氢氧化钠处理⼩檗碱盐类则能⽣成溶于⼄醚的游离⼩檗碱，能与羟胺反应⽣成衍⽣物，说明分⼦中有活性醛基，称为醛式⼩檗碱。

⼩檗碱的提取⽅法主要有溶剂法（包括⽔或⽔－有机溶剂法、醇－酸⽔－有机溶剂法、碱化有机溶剂法）、离⼦交换树脂法、沉淀法等，通过⽣物碱特有的沉淀反应和显⾊反应对其进⾏鉴别.ON+OCH3OCH3⼩檗碱的结构式三、仪器和试剂1.仪器与材料100mL园底烧瓶、冷凝管、50mL、100mL烧杯各1只，10mL、25mL量筒各1个，铁架台1个、漏⽃1个、滤纸若⼲、滴管1个、蒸发⽫、⼩试管三⽀等。

2. 试剂与原料黄连粉2.0g，体积分数为95%的⼄醇15mL，浓HCl10mL、蒸馏⽔、碘化铋钾试液、碘碘化钾试液、硅钨酸试液等。

四、实验步骤1.⼩檗碱的提取2.⼩檗碱的鉴定实验⼗⾹⾖素-3-羧酸的制备（综合性实验）⼀、实验⽬的1．学习利⽤Knoevenagel反应制备⾹⾖素的原理和实验⽅法。

《化学实验基本方法》讲义一、化学实验安全化学实验安全是进行化学实验的重要前提。

在实验过程中，我们必须时刻牢记安全第一，采取一系列的预防措施，以避免事故的发生。

首先，要了解实验室的安全规则。

进入实验室要穿好实验服，不能穿拖鞋或凉鞋。

长发要束起，避免接触化学试剂或火源。

严禁在实验室饮食和嬉戏打闹。

其次，要认识常见的危险化学品标志。

例如，易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等标志，能让我们快速判断化学品的危险性，并采取相应的防护措施。

在实验操作中，要遵循正确的操作方法。

点燃可燃性气体前，一定要先检验气体的纯度，防止发生爆炸。

加热液体时，不能超过容器容积的三分之一，并且要用外焰加热，防止液体溅出伤人。

使用强酸、强碱等腐蚀性试剂时，要小心操作，避免接触到皮肤和衣物。

万一发生意外，要知道如何应对。

如果被酸或碱溅到皮肤，应立即用大量水冲洗，然后涂上相应的中和试剂。

如果发生火灾，要迅速用湿布或沙子覆盖火源，或者使用灭火器灭火。

二、混合物的分离和提纯（一）过滤过滤是用于分离固体和液体混合物的一种方法。

操作时，需要用到的仪器有：漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台（带铁圈）。

将滤纸折叠成圆锥形，放入漏斗中，用蒸馏水润湿，使其紧贴漏斗内壁。

把混合物倒入漏斗，液体透过滤纸进入烧杯，固体留在滤纸上。

过滤时要注意“一贴二低三靠”。

“一贴”是指滤纸紧贴漏斗内壁；“二低”是指滤纸边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘；“三靠”是指烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。

（二）蒸发蒸发适用于从溶液中提取溶质。

所需仪器有：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁圈）。

将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌，防止液体局部过热而飞溅。

当蒸发皿中出现大量固体时，停止加热，利用余热蒸干剩余液体。

（三）蒸馏蒸馏用于分离沸点不同的液体混合物。

仪器包括：蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶、酒精灯、铁架台（带铁圈、铁夹）、石棉网。

《化学实验基本技能训练》讲义一、化学实验的重要性化学是一门以实验为基础的科学，通过实验，我们可以观察到化学物质的变化，验证化学原理，探索新的化学知识。

实验不仅能够帮助我们更深入地理解化学理论，还能培养我们的观察能力、思维能力和动手操作能力。

因此，掌握化学实验的基本技能是学好化学的关键。

二、实验前的准备1、熟悉实验目的和原理在进行实验之前，必须清楚地了解实验的目的是什么，要验证或探究什么样的化学问题，以及实验所依据的化学原理。

只有这样，才能在实验过程中有针对性地进行观察和操作，避免盲目性。

2、预习实验步骤仔细阅读实验教材或实验指导书，了解实验的具体步骤、所需仪器和药品，以及实验中的注意事项。

对于复杂的实验，可以事先绘制实验流程图，以便在实验过程中能够有条不紊地进行操作。

3、检查实验仪器和药品实验前要检查所需的仪器是否齐全、完好，药品的纯度和用量是否符合要求。

如果发现仪器损坏或药品不足，应及时补充或更换。

三、实验仪器的使用1、玻璃仪器（1）试管：用于少量物质的反应容器，可以直接加热。

加热时要先预热，防止试管炸裂。

（2）烧杯：用于较多量物质的反应容器，加热时要垫石棉网，使其受热均匀。

（3）量筒：用于量取一定体积的液体，读数时视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。

（4）玻璃棒：用于搅拌、引流等操作，搅拌时不要碰触容器壁。

2、其他仪器（1）托盘天平：用于称量物质的质量，使用时要注意左物右码，先调零，再称量。

（2）酒精灯：用于加热，使用时要注意酒精量不超过其容积的2/3，熄灭时要用灯帽盖灭，不能用嘴吹灭。

（3）胶头滴管：用于吸取和滴加少量液体，使用时要垂直悬空在容器口上方，不能伸入容器内。

四、药品的取用1、固体药品的取用（1）粉末状药品：用药匙或纸槽将药品送入试管底部，然后将试管直立起来。

（2）块状药品：用镊子将药品放在试管口，然后慢慢将试管竖立起来，使药品缓缓滑入试管底部。

2、液体药品的取用（1）倾倒法：将试剂瓶的瓶塞倒放在桌面上，标签朝向手心，瓶口紧挨试管口，缓缓倒入液体。

仪器分析实验实验1 邻二氮菲分光光度法测定铁一、实验原理邻二氮菲(phen)和Fe2+在pH3～9的溶液中，生成一种稳定的橙红色络合物Fe（phen）32+,其lgK=21.3，κ508=1。

1 × 104L·mol—1·cm—1，铁含量在0.1～6μg·mL—1范围内遵守比尔定律。

其吸收曲线如图1-1所示。

显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+全部还原为Fe2+,然后再加入邻二氮菲，并调节溶液酸度至适宜的显色酸度范围。

有关反应如下：2Fe3++2NH2OH·HC1＝2Fe2++N2↑+2H2O+4H++2C1－图1—1 邻二氮菲一铁(Ⅱ)的吸收曲线用分光光度法测定物质的含量,一般采用标准曲线法，即配制一系列浓度的标准溶液，在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度(A）,以溶液的浓度为横坐标,相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线.在同样实验条件下，测定待测溶液的吸光度，根据测得吸光度值从标准曲线上查出相应的浓度值，即可计算试样中被测物质的质量浓度。

二、仪器和试剂1．仪器 721或722型分光光度计。

2．试剂(1)0。

1 mg·L—1铁标准储备液准确称取0.702 0 g NH4Fe（S04）2·6H20置于烧杯中,加少量水和20 mL 1：1H2S04溶液，溶解后,定量转移到1L容量瓶中，用水稀释至刻度,摇匀。

(2)10—3 moL-1铁标准溶液可用铁储备液稀释配制。

（3）100 g·L-1盐酸羟胺水溶液用时现配.（4）1。

5 g·L—1邻二氮菲水溶液避光保存，溶液颜色变暗时即不能使用。

（5）1。

0 mol·L—1叫乙酸钠溶液。

（6）0.1 mol·L—1氢氧化钠溶液。

三、实验步骤1．显色标准溶液的配制在序号为1～6的6只50 mL容量瓶中，用吸量管分别加入0，0。

20，0.40，0.60，0.80，1。

实验一 仪器认领、洗涤和干燥一、实验目的1．熟悉无机化学实验室规则和要求；2．认领无机化学实验常用仪器，熟悉其名称、规格，了解其使用注意事项；3．学习并练习常用仪器的洗涤和干燥方法。

二、实验用品仪器：试管、烧杯、表面皿、漏斗、量筒、烧瓶、容量瓶等。

材料：洗衣粉、试管刷等。

三、实验内容1．实验目的性、实验室规则和安全守则教育。

2．认领仪器：按仪器清单认领和认识无机化学实验常用仪器。

3．玻璃仪器的一般洗涤方法（1）振荡水洗：注入1/3左右的水，稍用力振荡后把水倒掉，连洗几次。

（2）毛刷刷洗：内壁有不易洗掉的物质，可用毛刷刷洗。

a.倒去试管中的废液；b.注入1/3左右的水；c.选择毛刷；d.来回柔力刷洗。

（3）刷洗后，用水振荡数次，必要时用蒸馏水洗。

4．玻璃仪器的干燥方法（1）晾干：自然挥发；（2）烤干：加热蒸发。

仪器外壁擦干，小火烤干，试管口向下，从底部开始加热，同时要不断移动使其受热均匀；（3）吹干：电吹风、气流烘干器；（4）烘干：烘箱(105 ℃左右)；（5）有机溶剂法。

四、注意事项1．如附有不溶于水的碱、碳酸盐、碱性氧化物，可用6mol·L-1HCl 溶解，再用水冲洗。

油脂等污物可用热的纯碱液洗涤；2．口小、管细的仪器，不便用刷子洗，可用少量王水或铬酸洗液洗涤。

五、思考题1．怎样检查玻璃仪器是否已洗涤干净？2．使用铬酸洗液应注意哪些问题？3．容量瓶等计量仪器是否需干燥？若需，则如何干燥？实验二 氯化钠的提纯一、实验目的1．学会用化学方法提纯粗食盐，同时为进一步精制成试剂级纯度的氯化钠提供原料；2．练习台秤的使用以及加热、溶解、常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩、结晶、干燥等基本操作；3．学习食盐中Ca2+、Mg2+、SO42-的定性检验方法。

二、实验原理1．在粗盐中滴加BaCl2除去SO42-Ba2+ + SO42- = BaSO4↓2．在滤液中滴加NaOH、Na2CO3除去 Mg2+ 、Ca2+、Ba2+、Fe3+Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓ Ca2++CO32- = CaCO3↓Ba2++CO32- = BaCO3↓ Fe3+ + 3OH - = Fe(OH)3↓3．用HCl中和滤液中过量的OH -、CO32-H+ + OH - = H2OCO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O[教学重点]常压过滤、减压过滤、蒸发（浓缩）、结晶等操作[教学难点]常压过滤、减压过滤、蒸发（浓缩）、结晶等操作[实验用品]仪器：烧杯、量筒、长颈漏斗、吸滤瓶、布氏漏斗、石棉网、泥三角、蒸发皿、台秤、循环水真空泵药品： 1 mol L-1Na2CO3、2 mol L-1NaOH 、2 mol L-1HCl、1 mol L-1BaCl、2粗食盐材料：定性滤纸(Φ12.5、11、9)、广泛pH试纸[基本操作] 补充内容1．固体溶解2．固液分离（1）倾析法（2）过滤法A常压过滤：滤纸的选择、漏斗、滤纸的折叠、过滤和转移、洗涤B减压过滤：C热过滤（3）离心分离法3．蒸发（浓缩）4．结晶（重结晶）三、实验步骤1．粗食盐的提纯2．产品纯度的检验检验项目检验方法实验现象粗食盐纯NaClSO42-加入BaCl2溶液Ca2+加入(NH4)2C2O4溶液Mg2+加入NaOH溶液和镁试剂3．实验结果产品外观： 产品质量(g)： 产率（%）：四、注意事项1．常压过滤，注意“一提，二低，三靠”，滤纸的边角撕去一角。

实验一恒温槽的装配和性能测试一、实验目的：1.了解恒温槽的构造及恒温原理，初步掌握其装配和调试的基本技术。

2.绘制恒温槽灵敏度曲线。

3.掌握水银接点温度计，继电器的基本测量原理和使用方法。

4.掌握乌氏粘度计的构造和使用方法。

二、实验原理：恒温槽使实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置。

用液体作介质的优点是热容量大和导热性好，从而使温度控制的稳定性和灵敏度大为提高。

根据温度控制的范围，可采用下列液体介质：-60℃~30℃—乙醇或乙醇水溶液；0℃~90℃—水；80℃~160℃—甘油或甘油水溶液；70℃~200℃—液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。

三、实验装置四、实验步骤：（一）恒温槽操作步骤：1、根据所给元件和仪器，安装恒温槽，并接好线路。

经教师检查完毕，方可接通电源。

2、槽体中放入约4/5容积的蒸馏水。

3、旋松水银接点温度计上端的调节帽上的固定螺丝，旋转调节帽，使水银接点温度计的温度较希望控制的温度低一定温度，打开搅拌器，继电器。

然后加热。

加热过程中要严格观察恒温槽中的精密温度计，以防实际温度超过设定温度。

4、仔细观察恒温槽中的精密温度计，根椐其与控制温度差值的大小，进一步旋转调节帽来调节接点温度计，反复进行，直到实际温度在设定温度的一定范围内波动。

调节时刚开始可以调节幅度大些，当实际温度快接近设定温度时，调节幅度要很小，不然很容易冲温。

5、将调节帽固定螺丝旋紧，使之不再转动。

6、记录温度随时间的变化值，以时间作为横坐标，实际温度与设定温度的温差作为纵坐标，绘制恒温槽灵敏度曲线。

7、实验完毕后，关闭电源，整理实验台。

8、注意：加热时最后插加热管的插头，关闭电源时首先拔掉加热管的插头。

（二）、粘度计操作步骤：1、将粘度计垂直夹在恒温槽内，将纯水自A管注入粘度计内，恒温5分钟左右，夹紧C管上连结的乳胶管，同时在连接B管制乳胶管上接洗耳球慢慢抽气，待液体升至G球的1/2左右时停止。

打开C管乳胶管上夹子使毛细管内液体同D球分开，用秒表测定液面在a，b两线间移动所需时间。

有机化学实验内容讲义注:鉴于有机实验的危险性,老师应写好各个实验板书，向学生讲清实验步骤和注意事项，并于实验全程指导监督，以防事故发生。

实验安排：第一、二周：(第1，2实验室)实验一、从果皮中提取果胶(第3实验室) 实验二、从茶叶中提取咖啡因第三、四周：(第1，2实验室)实验三、无水乙醇的蒸馏(第3实验室) 实验四、甲基橙的制备第五、六周：(第1，2实验室)实验五、乙酸异戊脂的合成(第3实验室) 实验六、性质实验（烃、醇、醛、醛、酮）第七、八周：(第1，2实验室)实验七、邻硝基苯酚和对硝基苯酚的合成(第3实验室) 实验八、性质实验（羧酸、胺、糖性质）实验一、从果皮中提取果胶一、 实验目的了解用酸提法从植物中提取果胶的原理和操作方法二、 实验原理果胶主要以不溶于水的原果胶形式存在于植物中，当用酸从植物中提取果胶时，原果被水解成果胶，果胶又叫果胶酯酸，其主要成分是牛乳糖尾酸甲酯，及半乳糖尾酸通过α-1,4-苷键连成的高分子化合物，结构片段示意如下：O COOCH 3H H H OH H HOH OO COOCH 3H H H OH H H OH O O COOCH 3H H H OH H H OH O O果胶不深于乙醇,在提取液中加入至约50%时,可使果胶沉淀下来而与杂质分离。

三、 仪器药品及实验材料1． 仪器：烧杯、量筒、酒精灯、台秤2． 药品与实验材料：果皮（柑橘、苹果、梨）、浓盐酸、活性炭、95%乙醇、滤纸、纱布四、 实验步骤取10g 果皮（柑橘、苹果、梨）放入烧杯中，加60 ml 水，再加入1.0~1.5 mL 浓盐酸加热至沸腾，在搅拌下维持沸腾30min ，减压过滤，滤液内加入少量活性炭，再加热20min ，用滤纸过滤得浅黄色滤液。

滤液放入一小烧杯中，在不断搅拌下慢慢加入等体积的95%乙醇，会看到出现絮状的果胶沉淀。

稍等片刻减压过滤，并用95%乙醇5mL 分2~3次洗涤沉淀，然后将沉淀烘干，即得到果胶固体。