醛、酮、羧酸及其衍生物的性質(zhì)和乙酸乙酯的制備

PAGEPAGE5實驗二醛、酮、羧酸及其衍生物的性質(zhì)和乙酸乙酯的制備（一）醛、酮、羧酸及其衍生物的性質(zhì)課時數(shù)：4學(xué)時教學(xué)目標(biāo)：通過本項目的學(xué)習(xí)，使學(xué)生加深對醛、酮化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識，掌握鑒別醛、酮的化學(xué)方法；加深對羧酸及其衍生物化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識。教學(xué)內(nèi)容：實驗?zāi)康模荷顚θ?、酮、羧酸及其衍生物化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識。掌握鑒別醛、酮的化學(xué)方法。實驗原理及內(nèi)容：（一）醛、酮的性質(zhì)實驗醛、酮類化合物都含有羰基，能跟羰基試劑（如苯肼、2，4－二硝基苯肼、羥胺、縮氨脲等）發(fā)生反應(yīng)。特別是2，4－二硝基苯腙沉淀的生成可以作為醛、酮的鑒別反應(yīng)。但醛、酮由于結(jié)構(gòu)不同，表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，醛有還原性，而酮沒有還原性。故可用Tollens試劑、Fehling試劑、Benedict試劑區(qū)別醛、酮。另外，鉻酸也能區(qū)別醛和酮，但鉻酸試劑也能氧化伯醇和仲醇，所以不能作為鑒別醛的特征反應(yīng)。可通過2，4－二硝基苯肼鑒別出羰基后，再用鉻酸進(jìn)一步區(qū)別醛、酮。而次碘酸鈉實驗可用來鑒別具有CH3CHO－結(jié)構(gòu)（如甲基酮、乙醛）和CH3CH(OH)－結(jié)構(gòu)。它們能與次碘酸作用生成黃色碘仿沉淀。1、2，4－二硝基苯肼實驗：丙酮不能多加，因為丙酮腙會溶于過量的丙酮?？设b別醛、酮。2、托倫試劑試驗：托倫試劑可一起制備，分幾個試管用；試管要干凈；滴加試劑后，混和均勻，靜置于50—600C溫水浴，不要搖晃，否則可能不形成銀鏡而只出現(xiàn)黑色沉淀（也是正性反應(yīng)）?？设b別醛和酮。3、斐林試劑試驗：可鑒別脂肪醛和酮或芳香醛和脂肪醛。4、希夫試劑實驗：又叫品紅醛試劑，可鑒別醛和酮（與醛作用顯紫色），甲醛和其他醛（再加硫酸甲醛不褪色，其他醛褪色）。5、鉻酸氧化實驗：由于氧化程度、濃度不一，沉淀顏色可能不是綠色而是其他顏色，只要桔紅色消失，出現(xiàn)如灰綠、黃綠、藍(lán)綠等色沉淀或乳濁液都可視為陽性反應(yīng)。可鑒別醛、酮。伯醇和仲醇也能被鉻酸氧化。6、碘仿實驗：氫氧化鈉溶液要逐滴加入，滴加到碘顏色退到淺黃色為止，不能過量，否則氫氧化鈉會使生成的鹵仿水解。鑒別具有CH3CO－的醛、酮和具有CH3CH(OH)－結(jié)構(gòu)的醇，后者可能需要較長時間才能出現(xiàn)沉淀。（二）羧酸的性質(zhì)實驗羧酸具有羧基，故有酸的通性，可與NaOH發(fā)生成鹽反應(yīng)，這可以作為這類化合物的判斷依據(jù)。溶解度和酸性實驗：PH試紙都變紅，加碳酸氫鈉都有二氧化碳?xì)馀莘懦?。（三）未知物鑒別：A無現(xiàn)象黃色沉淀鉻酸試劑無現(xiàn)象BPH試紙無現(xiàn)象I2－KI，NaOH黃色沉淀綠色沉淀C變紅D無現(xiàn)象無現(xiàn)象鉻酸試劑無現(xiàn)象E無現(xiàn)象無現(xiàn)象綠色沉淀A：丙酮B：異丙醇C：乙酸D：環(huán)己酮E：正丁醛（二）乙酸乙酯的制備課時數(shù)：4學(xué)時教學(xué)目標(biāo)：通過本項目學(xué)習(xí)使學(xué)生了解從有機(jī)酸合成酯的一般原理及方法，掌握蒸餾、分液漏斗的使用等操作。教學(xué)內(nèi)容：一、實驗?zāi)康囊螅毫私鈴挠袡C(jī)酸合成酯的一般原理及方法；掌握蒸餾、分液漏斗的使用等操作。二、實驗原理：濃硫酸濃硫酸（過量）110－120℃（蒸出）CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O（主反應(yīng)）（過量）110－120℃（蒸出）120－140℃120－140℃CH3CH2OCH2CH3（副反應(yīng)）（1）酯化反應(yīng)（主反應(yīng)）是可逆反應(yīng)，為使可逆反應(yīng)的平衡向右移動以獲得較高收率，采用以下2種方法：（a）使較廉價的原料（本反應(yīng)中是乙醇）適當(dāng)過量；（b）使產(chǎn)物一經(jīng)生成即迅速脫離反應(yīng)區(qū)（蒸出）。（2）本反應(yīng)的適宜溫度為110－120℃，應(yīng)控制好溫度。若溫度過高，將會有較多的乙醇來不及反應(yīng)即被蒸出，同時副產(chǎn)物的量也會增加。（3）濃硫酸為催化劑，使羰基氧質(zhì)子化，提高活性（拉電子能力）。三、實驗裝置：1、間單回流裝置2、簡單蒸餾裝置四、實驗重點(diǎn)：了解從有機(jī)酸合成酯的方法原理。復(fù)習(xí)蒸餾操作：儀器組裝要規(guī)范，加熱蒸餾前要加沸石，如中途停止又繼續(xù)蒸餾必須補(bǔ)加新的沸石。本實驗中雜質(zhì)中的水、乙醇會和乙酸乙酯形成二元或三元恒沸物，沸點(diǎn)低于乙酸乙酯，在蒸餾時出現(xiàn)大量前餾分，影響產(chǎn)率。故要加氯化鈣除去乙醇，加無水MgSO4干燥時要完全（溶液澄清透明，MgSO4未溶解成糊狀，周圍無水相）。復(fù)習(xí)分液漏斗的使用：掌握振蕩的操作方法，乙酸乙酯沸點(diǎn)低，要注意及時旋開旋塞放氣，否則氣體會把活塞頂出去。振蕩數(shù)次后放鐵圈上靜置分層。分離時，先把頂上蓋子打開，下層從旋塞放出，上層從上口倒出。五、實驗注意點(diǎn)：1、加料：濃硫酸取用要小心。加濃H2SO4時，要分批慢慢加入，要搖勻，以防止乙醇碳化。若加入過快會使得溫度迅速上升超過乙醇的沸點(diǎn)。若不及時搖勻，則在硫酸與乙醇的界面上產(chǎn)生局部過熱碳化，反應(yīng)液變?yōu)樽攸S色，同時產(chǎn)生較多副產(chǎn)物。2、裝置注意點(diǎn)：=1\*GB2⑴滴液漏斗下端伸到液面下，否則乙醇未經(jīng)反應(yīng)就蒸出去了。=2\*GB2⑵滴液漏斗防漏。=3\*GB2⑶溫度計水銀球伸到液面下。3、控制溫度：為了減少副產(chǎn)物形成，必須控制反應(yīng)溫度不超過110—1200C。4、控制滴加速度：為了使反應(yīng)完全，滴加速度要與餾出的速度相一致，不要太快，約1－2d/s，否則反應(yīng)來不及，以乙醇和乙酸蒸出。5、洗滌：溜出液中含有乙醇、乙酸、乙醚、亞硫酸等雜質(zhì)。洗滌時，搞清每一個試劑加進(jìn)是除去什么雜質(zhì)？上下層各是什么？加碳酸鈉溶液中和時，要慢加，振蕩，放二氧化碳?xì)怏w出去。碳酸鈉洗過后，若直接用氯化鈣洗，可能產(chǎn)設(shè)絮狀碳酸鈣沉淀，故兩步之間加一步飽和食鹽水洗。加飽和NaCl洗而不用水，是為了減少乙酸乙酯在水中的溶解，分液要干凈，否則食鹽水中含有的少量Na2CO3