大学化工专业有机化学实验讲义(全)
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有机化学实验讲义深圳大学材料学院(2012)脚踏实地,自强不息第一章有机化学实验基本知识1.1实验须知有机化学实验教学的目的是训练学生进行有机化学实验的基本技能和基础知识,验证有机化学中所学的理论,培养学生正确选择有机化合物的合成、分离与鉴定的方法以及分析和解决实验中所遇到问题的思维和动手能力。
同时它也是培养学生理论联系实际的作风,实事求是、严格认真的科学态度与良好工作习惯的一个重要环节。
安全实验是有机化学实验的基求要求。
在实验前,学生必须阅读本书第一章有机化学实验的基本知识,了解实验室的安全及一些常用仪器设备。
在进行每个实验以前还必须认真预习有关实验内容,明确实验的目的和要求,了解实验的基本原理、内容和方法,写好实验预习报告,知道所用药品和试剂的毒性和其它性质,牢记操作中的注意事项,安排好当天的实验。
在实验过程中应养成细心观察和及时记录的良好习惯,凡实验所用物料的质量、体积以及观察到的现象和温度等所有数据,都应立即如实地填写在记录本中。
记录本应顺序编号,不得撕页缺号。
实验完成后,应计算产率。
然后将记录本和盛有产物、贴好标签的样品瓶交给教师核查。
实验台面应该经常保持清洁和干燥,不是立即要用的仪器,应保存在实验柜内。
需要放在台面上待用的仪器,也应放得整齐有序。
使用过的仪器应及时洗净。
所有废弃的固体和滤纸等应丢入废物缸内,绝不能丢入水槽或下水道,以免堵塞。
有异臭或有毒物质的操作必须在通风橱内进行。
为了保证实验的正常进行和培养良好的实验室作风,学生必须遵守下列实验室规则。
1.实验前做好一切准备工作。
2.实验中应保持安静和遵守积序。
实验进行时思想要集中,操作耍认真,不得擅自离开,要安排好时间,按时结束。
实验结束后,记录本须经教师签字。
3.遵从教师的指导,注意安全,严格按照操作规程和实验步骤进行实验。
发生意外事故时,要镇静,及时采取应急措施,并立即报告指导教师。
4.保持实验室整洁。
实验时做到桌面、地面、水柑、仪器四净。
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。
有机化学实验讲义谢启明罗琴编楚雄师范学院化学与生命科学系2007年6月前言传统有机化学实验的教学模式,多以孤立地介绍单个有机化合物的制备方法为中心来组织教学,着重强调的是实验操作技能的训练。
这种模式塑造出来的学生,虽然基本操作技能较扎实,但是综合能力却不足,常常只会“照方配药”而缺少创新意识、创新能力。
本讲义在编写时,试图摈弃传统教学模式的弊端,力图体现我院多年的实践教学改革的思路和做法,即以实践能力、创新能力培养为目标,从学习实验通法入手,着力将基本理论学习(基本实验)、综合能力训练(系列实验)、创新精神(设计性实验)和科研训练培养融为一体。
本讲义的基本构架仍以典型的有机反应为主线,将反应、合成、分离、提纯、物性测试等环节串联成一体。
本讲义的创新与特色是引入了通法学习,在实验通法中还附有反应实例和参考文献,这不仅仅是为了展现实验通法的通用性和应用范围,更主要的还是为了拓宽学生的视野。
几年的教改实践表明,这种知识、能力、素质协调培养的教学改革不仅有利于学生学习和掌握有机反应的基本理论和实验技能,更有利于培养学生分析问题和解决问题的能力,尤其是有助于诱导学生作发散性思维,唤起他们的创新意识。
就选材的角度而言,主要从现代性、综合性、应用性及趣味性等方面来考虑。
多数实验均以反应原理、实验通法、方案设计、合成实验、分离提纯等内容为主要教学环节,环环相扣,融成一体,借以加强实验教学的综合性训练,淡化其验证性色彩。
其中,有些实验既可以作为单元反应实验的教学内容,又可作为多步合成实验教学中的一个环节,这样不仅节省了药品消耗,缩短了教学时间,而且更增添了实验教学的研究性和探索性。
编者2007年6月于雁塔山第一章 有机化学实验应急要诀● 如果出现危险,应立刻报告指导教师或直接报警。
● 如果着火,切勿惊慌。
当衣服着火时,可用浸湿的工作服将着火部位裹起来,或者直接用水冲淋;如果烧杯或烧瓶中的试剂着火,首先应关灭火源,然后用石棉网或温抹布覆盖瓶口将火熄灭;若遇大火,就要使用灭火器。
《有机化学实验》PPT课件目录•课程介绍与实验安全•基本操作与技能训练•有机化合物合成实验•官能团性质鉴定实验•波谱分析在有机化学中应用•绿色化学理念在实验中体现•课程总结与展望课程介绍与实验安全1 2 3通过实验操作,使学生掌握有机化学实验的基本操作和技能,包括仪器的使用、实验步骤的实施、数据的记录和处理等。
培养学生掌握基本实验技能通过实验现象的观察和分析,帮助学生加深对有机化学理论知识的理解和应用。
加深对有机化学理论知识的理解鼓励学生自主设计实验方案,培养其独立思考和创新能力,为未来的科研和工作打下基础。
培养学生独立思考和创新能力有机化学实验目的与意义课程安排与实验内容概述课程安排介绍课程的整体安排,包括实验次数、时间、地点等。
实验内容概述简要介绍每个实验的目的、原理、步骤和注意事项,帮助学生了解实验的整体流程和重点。
实验室安全规范及应急处理实验室安全规范强调实验室安全的重要性,介绍实验室的基本安全规范,如穿戴实验服、佩戴护目镜、禁止饮食等。
应急处理介绍实验室常见的危险情况和应急处理措施,如火灾、触电、化学品泄漏等,提高学生的安全意识和自我保护能力。
基本操作与技能训练玻璃器皿使用及清洗方法玻璃器皿的种类和用途简要介绍烧杯、试管、量筒、滴定管等常见玻璃器皿的用途和使用方法。
玻璃器皿的清洗详细阐述清洗玻璃器皿的步骤和注意事项,如清洗剂的选择、清洗工具的使用、清洗后的干燥等。
玻璃器皿的存放说明玻璃器皿存放的要求和注意事项,如避免阳光直射、保持干燥、分类存放等。
介绍常见的加热方法,如直接加热、水浴加热、油浴加热等,并说明各种方法的适用范围和注意事项。
加热方法阐述冷却的原理和方法,如使用冰盐浴、干冰乙醇浴等进行低温冷却,以及使用冷凝管进行冷凝冷却等。
冷却技术说明搅拌的作用和常见搅拌方法,如磁力搅拌、机械搅拌等,并介绍搅拌器的选择和使用注意事项。
搅拌技术加热、冷却和搅拌技术固体和液体物质取用规则固体物质的取用介绍取用固体物质的方法和注意事项,如用药匙或纸槽取用粉末状或小颗粒状固体,用镊子取用块状或颗粒较大的固体等。
《有机化学》实验大纲和讲义中药化学及基础化学教研室2006.05有机化学实验讲义实验一有机化学实验的一般知识有机化学是一门以实验为基础的学科,因此,有机化学实验是有机理论课内容的补充,它在有机化学的学习中占有重要地位。
一、有机化学实验的目的1.通过实验,训练学生进行有机化学实验的基本操作和基本技能。
2.初步培养学生正确选择有机合成、分离与鉴定的方法。
3.配合课堂讲授,验证、巩固和扩大基本理论和知识。
4.培养学生正确的观察和思维方式,提高分析和解决实验中所遇问题的思维和动手能力。
5.培养学生理论联系实际、实事求是的工作作风、严谨的科学态度和良好的工作习惯。
二、有机化学实验室规则(略)详见教材三、实验室的安全有机化学实验所用试剂多数易燃、易爆、有毒、有腐蚀性,仪器又多是玻璃制品,此外,还要用到电器设备、煤气等,若疏忽大意,就会发生着火、爆炸、烧伤、中毒等事故。
但只要实验者树立安全第一的思想,事先了解实验中所用试剂和仪器的性能、用途、可能出现的问题及预防措施,并严格执行操作规程,加强安全防范,就能有效地维护人身和实验室安全,使实验正常进行。
为此,必须高度重视和切实执行下列事项。
(略)详见教材四、有机化学实验室简介为了能够安全、有效地进行实验,有机化学实验室需要配备一些安全装置和实验常用的必要设备,有机实验室必备的装置大致有下列几种。
(略)详见教材五、有机实验常用仪器及装配方法详见教材和仪器清单,老师在实验室详细讲解并示范具体装配方法。
六、实验预习、记录和实验报告实验预习是做好实验的基础。
每个学生都应准备一本实验预习本(也兼作记录本),实验前要认真预习实验讲义(是思考,不仅仅是读!),并写出实验预习报告。
做好实验记录是培养学生科学作风和实事求是精神的重要环节。
在实验过程中应仔细观察实验现象,如加入原料的量和颜色,加热温度、固体的溶解情况、反应液颜色的变化、有无沉淀或气体出现,产品的量、颜色、熔点或沸点、折光率等等。
有机化学实验讲义周玉行李菊梅编景德镇陶瓷学院2002实验一 乙醇─水溶液的分馏一、实验目的1、了解分馏原理及其应用。
2、正确掌握简单分馏操作。
二、实验原理蒸馏和分馏都是分离提纯液体有机化合物的重要方法。
然而普通蒸馏主要用于分离两种以上沸点相差较大的液体混合物,而分馏是分离和提纯沸点相差较小的液体混合物。
从理论上来讲,只要对蒸馏的馏出液经过反复多次的普通蒸馏,也可以分离沸点相差较小的液体混合物。
但这样做,操作既烦琐,费时又浪费很大,而应用分馏则能克服这些缺点,提高分离效率。
分馏操作是使沸腾的混合物通过分馏柱,在柱内蒸汽中高沸点组分被柱外冷空气冷凝成液体,流回烧瓶中,使继续上升的蒸汽中含低沸点组分相对增加。
冷凝液在回流途中遇到上升的液体,两者之间进行了热量与质量的交换,上升的蒸汽中高沸点组分又被冷凝下来。
低沸点组分继续上升,在柱状晶中如此反复地汽化、冷凝。
当分馏效率足够高时,首先从柱上面出来的是纯度较高的低沸点组分。
随着温度的升高,后蒸出来的主要是高沸点组分,留在蒸馏烧瓶中的是一些不易挥发的物质。
分馏原理也可通过二元沸点一组成图(如下图)来说明。
图中下面一条曲线是A 、B两个化合物不同组成时的液体混合物沸点,而上面一条曲线是指在同一温度下,与沸腾液体平衡时蒸汽的组成。
例如某化合物在90℃沸腾,其液体含化合物A56%(mol ),化合物B44%(mol ),见图中V1,该蒸汽冷凝后为C2,而与C2相平衡的蒸汽相V2,其组成A 为90%(mol ),B 为10%(mol)。
由此可见,在任何温度下气相总是比与之相平衡的沸腾液相有更多的易挥发的组分。
若将C2继续经过多次汽化,多次冷凝,最后可将A 和B 分开。
但必须指出,凡能形成共沸组成的混合物都具有固定沸点,这样的混合物不能用分馏方法分离。
三、试剂和装置试剂:60%乙醇水溶液100mL 装置:下图为分馏装置。
温度/℃105020B 0 20 40 60 80 100A 100 80 60 40 20 0 组分% V1V2C1C2 C3图分馏装置四、实验步骤1、按上图安装好分馏装置。
实验一、有机化学实验的一般知识一、有机化学实验的目的:1、通过有机化学实验,使学生熟悉有机化学实验的一般知识,掌握有机化学实验的基本操作技能。
培养独立实验的能力。
2、通过合成实验,使学生学会一些重要有机物的制备、分离和提纯方法,加深对典型有机化学反应的理解。
3、学会正确观察实验现象,合理处理实验数据、准确描绘仪器装置简图、撰写实验报告、查阅化学文献的初步能力。
4、养成实事求是的科学态度和良好的实验习惯,培养独立分析问题和解决问题的能力。
二、机化学实验的基本要求:1、认真预习:预习有机化学理论、实验教材中的有关知识,明确实验目的,弄清实验原理,熟悉实验步骤,找出注意事项和成功关键,写出预习报告。
每次实验要求必须提前十分钟到,由老师检查预习报告并签字,预习不合格者当次不得进行实验。
2、规范操作:实验时要遵循实验教材、听从老师指导,规范操作,仔细观察,认真记录,积极思考。
如出现异常现象,应分析原因或重做实验,得出正确结论,努力提高分析、推理和联想的实验能力。
3、注意安全:实验时必需穿实验服,严格遵守安全守则,弄清电、火、毒气、烧伤烫伤等的防备和救护。
不能擅自更改实验步骤、药品用量,也不能随意温和药品。
如遇意外事故,应立即报告实验老师。
4、遵守纪律:实验室内不得高声喧哗,不能随意在实验室内走动,中途不得擅自离开。
实验未完不得早退。
5、保持整洁:公用台药品、器材,用完之后放回原处,药品盖好瓶盖;天平砝码放回盒内,天平扫净,两盘放一边,废物扔到废渣桶内。
实验桌面要求仪器摆放整齐,实验过程中和结束时实验桌面和水槽、抽风筒等要擦净,毛巾用肥皂洗净(分两块,干净的一块用来擦手)。
实验开始前,将擦桌子的毛巾洗净,桌面擦干净后折成小方块放在右上角。
实验室清洁包括:地板、公用台、黑板、公用水槽、铁架台、公用仪器、废物清理。
清洁做完须经余老师检查,合格后方可离开。
6、厉行节约:爱护实验室内的各种仪器和设备,节约用药品、水、电。
实验一苯甲酸[内容提要]本实验以甲苯为原料,以高锰酸钾为氧化剂来制备苯甲酸,反应在碱性介质中进行,粗品苯甲酸用水重结晶。
实验包括加热回流,搅拌,减压过滤,重结晶等基本操作。
[目的要求]1 掌握芳烃通过氧化反应制备羧酸的原理和实验操作。
2 掌握重结晶提纯产物的方法。
[实验关键]1 控制好反应条件和反应温度。
2 重结晶时,控制好溶剂的用量。
[预备知识]制备羧酸的方法很多,主要有氧化法及羧酸衍生物水解法。
氧化反应是有机化学中广泛应用的反应。
高锰酸盐氧化是常用的氧化反应之一。
高锰酸盐对各种可以被氧化的基团都能进行氧化,是一种通用的氧化剂。
由于高锰酸很不稳定,高锰酸钠容易潮解,一般都用高锰酸钾为氧化剂。
高锰酸钾在中性或碱性介质中进行氧化时,锰原子由正七价降为正四价,生成二氧化锰,不溶解而沉淀出来:2KMnO4+H2O→2MnO2+2KOH+3[O]Mn7++3e→Mn4+ (1)在强酸性介质中进行氧化时,锰原子由正七价降为正二价:2KMnO4+3H2SO4→2MnSO4+K2SO4+3H2O+5[O] Mn7++5e→Mn2+ (2)虽然反应(2)比反应(1)多放出两个氧原子,但这并不表示高锰酸根在酸性液中氧化性能比在碱性液中强;实际上,有些反应在碱性液中氧化性能反而较强,反应速度也较快.同时,反应(2)只在强酸(如浓度大于25%的硫酸)中才能发生,这样的条件是不常用的,在稀酸或弱酸(如醋酸)中,反应仍按反应(1)那样进行.按照反应(1),在中性,碱性和弱酸性介质中,两个高锰酸钾分子可以给出三个氧原子,如每一个甲苯分子需要三个氧原子,即是每一摩尔甲苯需要两摩尔的高锰酸钾;而每一摩尔的乙苯需要四摩尔的高锰酸钾.比较甲苯和乙苯的反应可知侧链上每多一个-CH2-,就要多加两个分子的高锰酸钾,才能氧化成为羧基。
高锰酸钾不能在一般有机溶剂中溶解,多在水中进行反应,有时可加一些乳化剂或悬浮剂,使有机物在乳液状态或悬浮状态进行氧化,新方法是用有机溶剂,如二氯甲烷,溶解被氧化物,与高锰酸钾的水溶液形成两相,加入少量界面迁移剂,在搅拌下进行氧化。
《有机化学》实验大纲和讲义中药化学及基础化学教研室2006.05有机化学实验讲义实验一有机化学实验的一般知识有机化学是一门以实验为基础的学科,因此,有机化学实验是有机理论课内容的补充,它在有机化学的学习中占有重要地位。
一、有机化学实验的目的1.通过实验,训练学生进行有机化学实验的基本操作和基本技能。
2.初步培养学生正确选择有机合成、分离与鉴定的方法。
3.配合课堂讲授,验证、巩固和扩大基本理论和知识。
4.培养学生正确的观察和思维方式,提高分析和解决实验中所遇问题的思维和动手能力。
5.培养学生理论联系实际、实事求是的工作作风、严谨的科学态度和良好的工作习惯。
二、有机化学实验室规则(略)详见教材三、实验室的安全有机化学实验所用试剂多数易燃、易爆、有毒、有腐蚀性,仪器又多是玻璃制品,此外,还要用到电器设备、煤气等,若疏忽大意,就会发生着火、爆炸、烧伤、中毒等事故。
但只要实验者树立安全第一的思想,事先了解实验中所用试剂和仪器的性能、用途、可能出现的问题及预防措施,并严格执行操作规程,加强安全防范,就能有效地维护人身和实验室安全,使实验正常进行。
为此,必须高度重视和切实执行下列事项。
(略)详见教材四、有机化学实验室简介为了能够安全、有效地进行实验,有机化学实验室需要配备一些安全装置和实验常用的必要设备,有机实验室必备的装置大致有下列几种。
(略)详见教材五、有机实验常用仪器及装配方法详见教材和仪器清单,老师在实验室详细讲解并示范具体装配方法。
六、实验预习、记录和实验报告实验预习是做好实验的基础。
每个学生都应准备一本实验预习本(也兼作记录本),实验前要认真预习实验讲义(是思考,不仅仅是读!),并写出实验预习报告。
做好实验记录是培养学生科学作风和实事求是精神的重要环节。
在实验过程中应仔细观察实验现象,如加入原料的量和颜色,加热温度、固体的溶解情况、反应液颜色的变化、有无沉淀或气体出现,产品的量、颜色、熔点或沸点、折光率等等。