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第1篇实验名称：制取乙烯实验日期：2023年X月X日实验目的：1. 学习实验室制取乙烯的方法。
2. 掌握乙醇脱水反应的原理和操作步骤。
3. 了解反应条件对产物的影响。
4. 培养实验操作技能和安全意识。
实验原理：乙醇在浓硫酸的催化作用下，加热至170℃左右时，会发生消去反应，生成乙烯和水。
反应方程式如下：\[ C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4, 170℃} C_2H_4 + H_2O \]实验仪器与试剂：1. 仪器：酒精灯、试管、试管夹、烧杯、铁架台、导管、集气瓶、橡胶塞、玻璃片、温度计。
2. 试剂：无水乙醇、浓硫酸、碎瓷片。
实验步骤：1. 取一支干燥的试管，加入约5ml无水乙醇。
2. 慢慢加入浓硫酸，边加边振荡，使混合液均匀。
3. 在试管中加入少量碎瓷片，防止暴沸。
4. 用橡胶塞密封试管，插入温度计，温度计的水银球应位于液面以下。
5. 将试管固定在铁架台上，用酒精灯加热，控制温度在170℃左右。
6. 观察反应现象，当观察到有气体产生时，将导管插入集气瓶中，收集乙烯气体。
7. 实验结束后，关闭酒精灯，将试管中的液体倒入烧杯中，用水冲洗试管。
8. 将收集到的乙烯气体用点燃的火柴检验，观察火焰的颜色和声音。
实验现象：1. 加热过程中，试管内出现大量气泡，表明有气体产生。
2. 集气瓶中收集到的气体，用火柴点燃，火焰明亮，伴有“嘭”的一声，表明气体为乙烯。
实验结果：1. 成功制取乙烯气体。
2. 实验过程中，温度控制在170℃左右，反应现象明显。
实验分析：1. 本实验成功制取了乙烯气体，验证了乙醇在浓硫酸催化下加热至170℃左右可以发生消去反应生成乙烯。
2. 实验过程中，温度对反应有重要影响，温度过高或过低都会影响产物的生成。
3. 实验过程中，应注意安全操作，避免发生意外。
实验总结：1. 本实验学习了实验室制取乙烯的方法，掌握了乙醇脱水反应的原理和操作步骤。
2. 通过实验，了解了反应条件对产物的影响，培养了实验操作技能和安全意识。
实验室制备乙烯乙烯是一种重要的有机化合物，也是世界上最重要的工业原料之一。
乙烯的制备技术有很多种，其中最常用的是石油天然气的裂解法和乙醇的脱水法。
然而，在实验室中也可以通过不同的方法制备乙烯。
本文就来介绍一下实验室制备乙烯的方法及其原理。
方法一：酸催化脱水法实验室中制备乙烯最常用的方法之一是酸催化脱水法，这是一种通过酸的作用将乙醇分解成水和乙烯的方法。
该方法适用于小规模实验，操作简单。
所需材料：1. 乙醇（醇类）2. 浓硫酸（酸类）3. 烘干管（玻璃器皿）操作方法：1. 在一个烘干管中加入约2毫升的浓硫酸。
2. 将1毫升的乙醇滴入烘干管中，并充分搅拌。
3. 把烘干管倾斜放在三角巾上或支架上进行加热，加热温度为80-100℃，加热时间为10-15分钟。
4. 加热后，将得到的气体收集在干净的试管中，可以使用气液分离装置将液体和气体分离。
5. 最后将收集到的气体称量，可以测定收率和纯度。
原理：乙醇在浓硫酸催化下失去一个水分子并形成乙烯。
具体反应式如下：CH3CH2OH → CH2CH2 + H2O浓硫酸在此反应中充当了脱水剂的角色，同时起到了催化剂的作用。
方法二：碘代氢酸脱碘反应法碘代氢酸脱碘反应法是另一种实验室制备乙烯的方法。
该方法是通过加热Zn-Cu粉末和碘代氢酸的混合物得到的，其中碘代氢酸起到催化作用。
1. 碘代氢酸2. 锌粉3. 铜粉4. 三角瓶5. 钨丝1. 在一个三角瓶中加入碘代氢酸、锌粉和铜粉，混合均匀。
2. 在三角瓶底部放置一个石棉网，并在网上方放置一个小锅，在锅中加入适量的水。
3. 将三角瓶通过橡皮塞固定在小锅中，并将三角瓶的嘴部通过另一个橡皮塞连接到钨丝上。
4. 打开钨丝的电源，加热三角瓶，控制温度在250-270℃之间。
5. 加热后，将三角瓶中产生的气体通过气液分离器或气体瓶收集。
碘代氢酸脱碘反应是通过碘代氢酸的催化作用将乙烷氧化成乙烯的过程。
具体反应式如下：这种方法有其优点，即制备的乙烯非常纯净，但操作稍有复杂，需要控制温度和气体产生速度。
乙醇脱水制乙烯实验探究李增祥中学化学实验室中常用浓硫酸作为乙醇脱水制取乙烯的催化剂、脱水剂，但是实验中存在很多的弊端，如：炭化现象严重影响观察，反应所需要的时间长，制取的乙烯纯度不高等。
苏教版全国高中化学新教材——《有机化学基础》（选修）P69页，关于乙醇脱水制取乙烯的实验中，没有采用传统的方法即以浓硫酸作为催化剂，而是选用石棉绒作为催化剂制取乙烯[1]。
教材中采用试管作为反应仪器，将乙醇和石棉绒加入其中用酒精灯进行加热，并用水进行洗气来制取乙烯。
那么石棉绒能否作为制取乙烯的催化剂，还需要从其反应机理来看。
乙醇脱水反应是按照E1机理进行的，具体过程如下：在酸的作用下，乙醇分子上不容易离去的集团——C—O转变成易离去的集团，C—O键断裂脱水形成C+，C+的邻位碳原子上失去一个质子，一对电子转移过来中和正电荷形成双键。
从反应机理上看，生成C+的一步是整个反应的速控步骤，还表明醇的脱水反应是一个可逆反应。
因此可以通过控制H+的浓度即用较浓的酸来使反应向右进行，可以选用浓硫酸或五氧化二磷作为催化剂和脱水剂。
另外，醇在350-400℃在氧化铝或者硅酸盐表面上脱水，不发生重排反应[2]。
如：石棉属于硅酸盐类矿物，化学成份是Mg6[Si4O10][OH]8，含有氧化镁、铝、钾、铁、硅等成分[3]。
因此从理论上看石棉绒可以作为乙醇脱水制取乙烯的催化剂，那么它在实际操作中能否有良好的催化效果？与浓硫酸、五氧化二磷在实验室中的催化效果有什么不同？笔者对此进行了一系列的对比实验。
一、实验内容：1、实验内容：（1）采用浓硫酸作催化剂；（2）采用石棉绒作为催化剂，分别采用角闪石和蛇纹石石棉；（3）采用五氧化二磷作催化剂；（4）采用浓硫酸和石棉绒作为混合催化剂；（5）采用五氧化二磷和石棉绒作为混合催化剂。
2、实验装置：3、乙醇的具体用量及催化剂用量及见下表：各数据具体见下表：4、实验说明：实验采用具支试管作为反应容器。
为了使实验结果具有明显的对比性，实验中检验乙烯的酸性高锰酸钾采用相同的配制：在试管中加入3滴0.01mol/L的高锰酸钾稀释至5mL，再加入3滴1﹕1的盐酸，混合均匀。
实验三乙醇脱水实验三乙醇气相脱水制乙烯反应动力学（本实验学时：7×1）实验室小型管式炉加热固定床、流化床催化反应装置是有机化工、精细化工、石油化工等部门的主要设备，尤其在反应工程、催化工程及化工工艺专业中使用相当广泛。
本实验是在固定床和流化床反应器中，进行乙醇气相脱水制乙烯，测定反应动力学参数。
固定床反应器内填充有固定不动的固体催化剂，床外面用管式炉加热提供反应所需温度，反应物料以气相形式自上而下通过床层，在催化剂表面进行化学反应。
流化床反应器内装填有可以运动的催化剂层，是一种沸腾床反应器。
反应物料以气相形式自下而上通过催化剂层，当气速达到一定值后进入流化状态。
反应器内设有档板、过滤器、丝网和瓷环（气体分布器）等内部构件，反应器上段有扩大段。
反应器外有管式加热炉，以保证得到良好的流化状态和所需的温度条件。
反应动力学描述了化学反应速度与各种因素如浓度、温度、压力、催化剂等之间的定量关系。
动力学在反应过程开发和反应器设计过程中起着重要的作用。
它也是反应工程学科的重要组成部分。
在实验室中，乙醇脱水是制备纯净乙烯的最简单方法。
常用的催化剂有：浓硫酸液相反应，反应温度约170℃。
三氧化二铝气－固相反应，反应温度约360℃。
分子筛催化剂气－固相反应，反应温度约300℃。
其中，分子筛催化剂的突出优点是乙烯收率高，反应温度较低。
故选用分子筛作为本实验的催化剂。
一、实验目的1、巩固所学有关反应动力学方面的知识。
2、掌握获得反应动力学数据的手段和方法。
3、学会实验数据的处理方法，并能根据动力学方程求出相关的动力学参数值。
4、熟悉固定床和流化床反应器的特点及多功能催化反应装置的结构和使用方法，提高自身实验技能。
二、实验原理乙醇脱水属于平行反应。
既可以进行分子内脱水生成乙烯，又可以进行分子间脱水生成乙醚。
一般而言，较高的温度有利于生成乙烯，而较低的温度有利于生成乙醚。
因此，对于乙醇脱水这样一个复合反应，随着反应条件的变化，脱水过程的机理也会有所不同。
乙烯的制备实验步骤一、引言乙烯是一种重要的有机化合物，广泛用于化学工业中的各种合成反应和聚合反应中。
本文将介绍乙烯的制备实验步骤。
二、实验原理乙烯可以通过蒸馏法从石油裂解气中分离得到。
在实验室中，可以通过酸催化剂催化酒精脱水反应制备乙烯。
三、实验步骤1. 实验器材准备准备好以下器材：250 mL圆底烧瓶、冷凝管、滴液漏斗、橡皮塞和夹子等。
2. 实验药品准备准备好以下药品：浓硫酸、95%无水乙醇。
3. 实验操作步骤（1）向250 mL圆底烧瓶中加入50 mL 95%无水乙醇。
（2）向圆底烧瓶中加入10 mL浓硫酸，轻轻摇晃使其充分混合。
（3）将冷凝管插入圆底烧瓶的橡皮塞上，并用夹子固定住。
（4）将圆底烧瓶放在加热板上，加热至沸腾。
（5）当乙醇完全脱水后，会产生大量气体，通过冷凝管收集气体。
四、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全，避免接触浓硫酸。
2. 实验器材和药品要干净、干燥。
3. 在操作过程中要小心谨慎，避免发生意外事故。
五、实验结果分析通过实验可以制备出一定量的乙烯气体。
可以通过对收集到的气体进行分析，确定乙烯的纯度和产量。
六、实验拓展1. 可以改变反应条件，如温度、反应时间等参数，探究其对乙烯产量和纯度的影响。
2. 可以使用其他催化剂进行酒精脱水反应，比较不同催化剂对乙烯产率和纯度的影响。
3. 可以将制备出来的乙烯用于聚合反应或其他合成反应中。
七、总结本文介绍了通过酒精脱水反应制备乙烯的实验步骤和注意事项，并提出了实验拓展的建议。
通过实验可以了解乙烯的制备方法，同时也可以锻炼实验操作技能。
乙醇的脱水反应乙醇是一种常见的有机化学品，广泛用于生活和工业中。
在工业应用中，乙醇的脱水反应是一个非常重要的反应，可以制备出高纯度的乙烯和其他化学品。
本文将从结构、反应原理、反应条件、应用和发展前景等方面来介绍乙醇的脱水反应。
一、乙醇的结构乙醇是一种简单的单元醇，化学式为C2H5OH，是由一个碳原子、一个氧原子和一个氢原子组成的。
在化学式中，C表示碳原子，H表示氢原子，而O表示氧原子。
乙醇的分子结构中，氧原子和碳原子通过一个单键相连，氧原子和氢原子之间则通过一个极性的氢键相连。
二、乙醇的脱水反应原理乙醇经过脱水反应可以制备出高纯度的乙烯。
脱水反应的化学方程式为：C2H5OH → C2H4 + H2O在这个反应中，乙醇分子中的一个羟基（-OH）离开，并与一个氢离子形成了水分子（H2O）。
这个反应是一个消耗水的过程，因此它被称为脱水反应。
在脱水的同时，乙醇分子中的另一个碳原子和氢原子之前则形成了一个双键，形成了乙烯分子（C2H4）。
三、脱水反应的条件为了进行完整的脱水反应，需要提供一定的条件。
一般来说，脱水反应需要一定的温度和催化剂的存在。
这些条件可以帮助乙醇分子中的羟基离开，并且促进乙烯的生成。
1、温度条件脱水反应需要一定的温度才能进行。
一般来说，温度越高，反应速率越快。
在工业生产中，乙醇脱水反应的最佳温度为250°C到300°C。
在这个温度范围内，反应速率比较快，可以获得高产率和高选择性。
2、催化剂催化剂是帮助反应进行的物质，可以改变反应的速率和选择性。
在乙醇的脱水反应中，一些物质可以作为催化剂，例如硫酸、磷酸等。
这些催化剂可以帮助乙醇中的羟基离开，同时也可以吸收水分子。
四、脱水反应的应用乙醇的脱水反应在工业生产中具有广泛的应用，被广泛用于乙烯的生产。
乙烯是一种重要的化学原料，可以被用于制备聚乙烯、聚乙烯醇等高分子材料，也可以被用于生产丙烯酸、异丙醇等化学品。
除了乙烯之外，乙醇脱水反应还可以用于制备其他有用的化学品。
实验室制乙烯的方程式引言乙烯（C2H4）是一种重要的有机化合物，广泛用于化学工业、聚合物产业和农业。
在实验室中，制备乙烯的方法有很多种，本文将介绍一种简单而常见的实验室制乙烯的方法，包括实验步骤和反应方程式。
实验材料•乙醇（C2H5OH）•浓硫酸（H2SO4）•磨口烧瓶（250 mL）•橡皮塞•连通装置•饱和NaCl溶液•水浴器•水准器•烧杯（50 mL）•秒表•反应管实验步骤1.在磨口烧瓶中加入适量的乙醇（C2H5OH）。
2.加入浓硫酸（H2SO4），控制加入的速度和温度，防止剧烈反应。
3.将磨口烧瓶与连通装置连接，连接好的装置需保持密封状态。
4.在反应管中倒入适量的饱和NaCl溶液，用烧杯装入热水中，使反应管中的水位与实验室外的水位相等。
5.在一定时间间隔内测量反应管中的水位的变化。
6.完成实验后，废弃废液和废气。
反应方程式乙醇经由脱水反应转化为乙烯的反应方程式如下：C2H5OH → C2H4 + H2O根据这个反应方程式，乙醇中的氢原子与氧原子结合，形成了水分子。
乙醇的一个碳原子和相邻的一个碳原子之间形成碳碳双键，生成了乙烯分子。
反应机理当乙醇与浓硫酸反应时，硫酸会从乙醇中提取出水分子。
磁性硫酸根会与乙醇中的羟基（OH）作用，形成含硫特殊结构的中间体，进而发生脱水反应。
结果分析根据实验步骤中测量的反应管水位的变化，可以通过体积差计算出水分子的生成量。
进一步得到乙烯生成的量，并通过质量守恒计算出乙醇转化为乙烯的百分比。
实验安全提示1.实验过程中，硫酸具有腐蚀性，请佩戴实验手套和护目镜，并避免接触皮肤和眼睛。
2.硫酸具有强烈的脱水性，请注意控制反应条件，防止剧烈反应产生危险。
3.在室内操作时请保持良好的通风条件。
结论实验室制乙烯的方法中，利用乙醇与浓硫酸进行脱水反应，生成乙烯分子。
乙醇中的一个碳原子和相邻的一个碳原子之间形成碳碳双键，生成乙烯分子。
实验的目的是通过体积差计算出水分子的生成量，进而得到乙烯生成的量，并计算出乙醇转化为乙烯的百分比。
实验三乙醇气相脱水制乙烯反应动力学反应动力学描述了化学反应速度与各种因素如浓度、温度、压力、催化剂等之间的定量关系。
动力学在反应过程开发和反应器设计过程中起着重要的作用。
它也是反应工程学科的重要组成部分。
在实验室中，乙醇脱水是制备纯净乙烯的最简单方法。
常用的催化剂有：1.浓硫酸：液相反应，反应温度约170℃。
2.三氧化二铝：气—固相反应，反应温度约360℃。
3.分子筛催化剂：气—固相反应，反应温度约300℃。
本实验的催化剂为三氧化二铝（550℃活化4小时）。
（一）实验目的1. 巩固所学有关反应动力学方面的知识。
2. 掌握获得反应动力学数据的手段和方法。
3. 学会实验数据的处理方法，并能根据动力学方程求出相关的动力学参数值。
4. 熟悉简易微分反应器的特点及其它有关设备的使用方法，提高实验技能。
（二）实验原理乙醇脱水属于平行反应。
既可以进行分子内脱水生成乙烯，又可以进行分子间脱水生成乙醚。
一般而言，较高的温度有利于生成乙烯，而较低的温度有利于生成乙醚。
因此，对于乙醇脱水这样一个复合反应，随着反应条件的变化，脱水过程的机理也会有所不同。
借鉴前人在这方面所做的工作，将乙醇在分子筛催化剂作用下的脱水过程描述成：2C2H5OH→C2H5OC2H5+H2O+QC2H5OH→C2H4+H2O-Q（三）装置、流程及试剂（见附图）1. 装置本实验装置由三部分构成。
第一部分是由微量进料泵、氢气钢瓶、汽化器和取样六通阀组成的进料系统。
第二部分是反应系统。
它是由简易微分反应器、温度控制器和显示仪表组成。
反应器的结构见附图。
第三部分是取样和分析系统。
包括取样六通阀、产品收集器和在线气相色谱仪。
整套实验装置安装在一个实验柜中，操作方便。
2. 流程实验流程见附图。
3. 试剂和催化剂：无水乙醇，优级纯；三氧化二铝催化剂，60～80目，重1.0克。
（四）实验步骤开始实验之前，需熟悉流程中所有设备、仪器、仪表的性能及使用方法。
然后才可按实验步骤进行实验。
由乙醇制造烯烃的方法
乙醇制造烯烃的方法主要有以下几种：
1. 乙醇脱水：乙醇通过加热和催化剂的作用，使其分解成水和乙烯。
这是一种常用的工业方法，广泛应用于烯烃生产。
2. 乙醇裂解：乙醇在高温和催化剂的作用下，发生裂解反应生成烯烃。
该方法一般适用于小规模实验室研究。
3. 乙醇负载型催化剂：将乙醇与某种催化剂进行吸附或负载，经过适当的处理后，乙醇与催化剂之间发生反应产生烯烃。
这种方法需要选取适合的催化剂和操作条件。
4. 生物法：利用生物菌种（如发酵产乙醇的酵母菌），通过适当的处理和条件，使乙醇发生转化生成烯烃。
这种方法具有较高的环保性和可持续性。
需要注意的是，乙醇制造烯烃的方法受到反应条件、催化剂选择、反应设备和处理过程等多种因素的影响。
具体应用时需要根据实际需求和条件来选择适合的方法。
乙醇脱水制乙烯
一.实验目的
1. 了解乙醇脱水的反应机理及实验操作方法。
2. 学会气相产物的收集方法和产物的分析方法。
3. 巩固气相色谱的使用方法。
乙烯是重要的基本有机合成原料，工业上主要是通过石油裂解气的分离而大量获得；而实验室内少量乙烯或者高纯度的乙烯，通常是以乙醇脱水制得的。
目前，由于石油短缺的影响，煤化工得到迅速发展，由煤生产的合成气可以合成甲醇，进而得到乙醇，脱水后得到合成原料-乙烯。
这个以C1化学为基础的技术路线，对于将来的发展有着极其深远的意义。
二.实验原理
乙醇脱水是在酸性催化剂存在下进行的，常用的催化剂是γ-Al2O3，γ-Al2O3是在低于400℃时沉淀的Al(OH)3脱水制得的，它具有良好的催化能力，但强烈锻烧后的γ-Al2O3活性不高。
乙醇在γ-Al2O3存在下的反应有两种可能：一种是脱水反应，另一种是脱氢反应。
(a) 脱水反应
乙醇脱水能够生成烯烃和醚类，其反应式如下：
C2H5OH⇔C2H4+H2O
2C2H5OH⇔C2H5OC2H5 + H2O
反应的方向决定于温度，温度愈低，醚类的产率愈高。
图2-1表示了这个关系。
从图中我们可以看到在γ-Al2O3存在下，在350℃时乙醇实际可以全部分解为乙烯。
图2-1 1.乙烯的产率 2.醚的产率 3.被分解的醇
在酸性非均相催化剂存在下，乙醇脱水的反应机理很可能是在催化剂表面吸附层中，醇与H +先形成正碳离子，然后分解为烯烃。
C 2H 5OH + H +→ C 2H 5OH 2+
C 2H 5OH 2+→ C 2H 5++ H 2O
C 2H 5+→ C 2H 4+ H +
如果一个C 2H 5+与一个分子的乙醇作用，则生成醚。
C 2H 5++ C 2H 5OH → C 2H 5OC 2H 5+ H +
(b) 脱氢反应
γ-Al 2O 3不仅能有脱水作用，也能使乙醇脱氢生成乙醛。
由上述分析我们可以看到，控制反应温度是比较关键的一步。
温度过低，乙醚的产率太高；温度太高，则有深度反应发生，产生甲烷、氢、焦油、炭黑、CO 2、CO 等。
实验中采用的脱水温度为340-360℃。
三.实验步骤
1. 如图2-2安装好仪器，并检查气路的密闭性。
产
率
%
图
2-2
1.可控硅控温仪
2.三口烧瓶
3.反应器及加热套管
4.滴液漏斗
5.酸洗瓶
6.碱洗瓶
7.水洗瓶
8.干燥瓶
9.气袋 10.塞子
2. 催化剂的活化
关闭a、c打开b，拔去滴液漏斗上的塞子(保持系统与大气相通)，然后放水抽气。
插上电源，先用小电流予热，当炉温升至100℃左右时调大电流，炉温升至300℃时降低电压，控制炉温在340-360℃之间。
维持1-2小时。
3. 脱水
活化完毕后，在滴液漏斗中加入100ml无水乙醇，打开c、关闭b，盖上塞子，打开d。
以每分钟1ml的速度缓缓滴加乙醇。
收集1-2L乙烯气体后，停止滴加乙醇，打开排空口c将乙烯排空。
反复2-3次，除去系统中残留的气体后，开始正式集气。
当气袋中收集10-20L气体后，关闭a，停止加热和滴加乙醇，打开排空阀c，吹扫乙烯反应器20分钟。
记下消耗的乙醇量。
4. 产物的纯度分析
用气相色谱分析产物乙烯中的乙醛、乙醚、乙烯的含量
型北京分析仪器厂
色谱2305
检测器热导池
固定相GDX-502 天津
柱长2m
载气氢气
桥流180mA
流速60ml/min
柱温80℃
检测室温度 110℃
汽化室温度 150℃
思考题:
1. 酸洗的目的是什么?
2. 热导池检测器的基本原理。
3. 为什么在乙烯分析中桥流选180mA?
4. 为什么选择氢气作载气?
5. 催化剂为什么要活化?。
