1、第 13 讲：有机化学实验探究【考纲要求】1掌握制备常见有机物的实验方法2掌握有机物性质验证实验的现象和操作3掌握有机物的鉴别和分离方法教与学方案 【自学反馈】1实验室制取溴苯（1）实验原理 （2）实验用品 （3）实验操作 （4）实验现象 （5）产品的收集、分离、提纯及检验2.实验室制取硝基苯（1）实验原理 （2）实验用品 （3）实验操作 （4）实验现象 （5）产品的收集、分离、提纯及检验3.实验室制溴乙烷（1）实验原理 （2）实验用品 （3）实验操作 （4）实验现象 （5）产品的收集、分离、提纯及检验4.实验室制乙酸乙酯（1）实验原理 （2）实验用品 （3）实验操作 （4）实验现象 （5）产
2、品的收集、分离、提纯及检验5.实验室模拟石油分馏（1）实验原理 （2）实验用品 （3）实验操作 （4）实验现象 （5）产品的收集、分离、提纯及检验6.制乙烯（1）实验原理 （2）实验用品 （3）实验操作 （4）实验现象 （5）产品的收集、分离、提纯及检验7.制甲烷（1）实验原理 （2）实验用品 （3）实验操作 （4）实验现象 （5）产品的收集、分离、提纯及检验 8.制乙炔（1）实验原理 （2）实验用品 （3）实验操作 （4）实验现象 （5）产品的收集、分离、提纯及检验9.有机物的鉴别方法（）鉴别物质的方法方法一：要紧抓待鉴别物质的特征性质（物理性质和化学性质） ，利用简单可行的小实验（仪器药品
3、常见、反应条件要求低、实验现象明显、实验结论唯一）进行鉴定或鉴别方法二：要比较待鉴别物质间特征性质（物理性质和化学性质）的差异，利用简单可行的小实验（仪器药品常见、反应条件要求低、实验现象明显、实验结论唯一）进行鉴别（）常见物质的鉴别物质 烷烃 烯烃 苯鉴别方法物质鉴别方法物质鉴别方法10.有机实验中的加热方法与温度计的使用小汇（1）加热方法加 热 方 法 注 意 事 项 实 际 应 用直接加热 先预热沸水浴加热有温度的水浴水浴加热无温度的水浴温度的控制温度计的使用一般酒精灯加热 隔着石棉网用酒精喷灯加热 使用方法（2）温度计的使用温 度 计 的 位 置 温 度 计 的 作 用 实 际 应 用
4、插入反应液面以下 测定反应混合液的温度插入环境液面以下 测定或控制环境的温度置于支管口处 测定或控制气体的温度11.有机物的除杂与分离方法（1）除去杂质的原则（a）药品与仪器常见（b）实验条件要求低、反应迅速（c）操作简便、现象明显、容易判断(d)不再带入新的杂质（2）分离的方法(a)固体混合物的分离方法A.加热升华 B.溶解过滤 C.溶解、结晶、过滤 D.化学反应(b)液体混合物的分离方法A.分液 B.分馏或蒸馏(c)提纯物质的方法（能鉴别物质的方法都可以用于提纯物质）A.渗析提纯无机溶胶（粒子溶胶）B.盐析提纯有机溶胶（分子溶胶）如何除去下列物质中的杂质(1)甲烷气体中有乙烯或乙炔 (2)
5、苯中有苯酚(3)乙酸乙酯中有乙醇和乙酸 (4)蛋白质溶液中有少量食盐(5)苯中有甲苯 （6）乙醇中混有水【例题解析】【例 1】乙酸乙酯是无色具有水果香味的液体，沸点 77.2，实验室某次制取它用冰醋酸 14.3mL,95%乙醇 23mL.还用到浓硫酸、饱和碳酸钠以及极易与乙醇结合成六水合物的氯化钙溶液。主要仪器如图所示：（烧杯、夹持装置、温度计已略去）实验步骤是：先向 A 中蒸馏烧瓶注入少量乙醇和所用到浓硫酸后摇匀，再将剩下的 所有乙醇和冰醋酸注入分液漏斗里待用。这时分液漏斗里两种有机物的物质的量比约为57。加热油浴保温约 135145将分液漏斗中的液体缓缓滴入蒸馏烧瓶里，调节加料速度使蒸出酯
6、的速度与进料速度大体相等，直到加料完成。保持油浴温度一段时间，至不再有液体流出后，停止加热。取下 B 的锥型瓶，将一定量饱和 Na2CO3 溶液分批少量多次地加到馏出液里，边加边摇荡，至无气泡产生为止。将的液体混合物分液，弃取水层。用饱和 CaCl2 溶液（适量）加入到分液漏斗中，摇荡一段时间后静置，放出水层（废液） 。分液漏斗里到的是初步提纯的乙酸乙酯粗品。试回答：（1）实验中硫酸的主要作用是 ；（2）用过量乙醇的主要目的是 ；（3）用饱和 Na2CO3 溶液洗涤粗酯的目的是 。如果用 NaOH 浓溶液代替 Na2CO3 将引起的后果是 。（4）用饱和 CaCl2 溶液洗涤粗酯的目的是 。（
7、5）为什么操作要使加料与馏出的速度大致相等 。（6）在 所示的粗酯里还有的杂质是 。（7） 中锥型瓶为什么要用长导管把蒸汽送出室外 。解题思路: 。易错点: 。【例 2】A-D 是中学化学实验中常见的几种温度计装置示意图。（1）请从 -中选出必须使用温度计的实验，把编号填入最适宜的装置图 A -C 下的空格中（多选要倒扣分） 。酒精和浓硫酸混合加热制乙烯； 电石跟水反应制乙炔；分离苯和硝基苯的混合物； 苯跟溴的取代反应；石油分馏实验； 浓盐酸和二氧化锰混合加热制氯气；测定硝酸钾在水中的溶解度； 食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢。（2）选用装置 D 做苯的硝化实验， D 中长玻璃管的作用是 ： 。解
8、题思路: 。易错点: 。 【考题再现】1.1,2 - 二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂 ,常温下它是无色液体,密度 2.18 gcm-3,沸点131.4,熔点 9.79,不溶于水 ,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂.在实验室中可以用下图所示装置制备 1,2- 二溴乙烷.其中分液漏斗和烧瓶 a 中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管 d 中装有液溴(表面覆盖少量水).填写下列空白:A B C D(1)写出本题中制备 1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式 .(2)安全瓶 b 可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管 d 是否发生堵塞请写出发生堵塞时瓶 b 中的现象 。(3)容器 c 中 NaOH 溶液的作用是
9、。(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时 ,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多.如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因 思维方法: 。展望高考:2.某液态卤代烷 RX(R 是烷基，X 是某种卤素原子)的密度是 a gcm-3。该 RX 可以跟稀碱发生水解反应生成 ROH（能跟水互溶）和 HX。为了测定 RX 的分子量，拟定的实验步骤如下： 准确量取该卤代烷 b mL，放入锥形瓶中。 在锥形瓶中加入过量稀 NaOH 溶液，塞上带有长玻璃管的塞子，加热，发生反应。 反应完成后，冷却溶液，加入稀硝酸酸化，滴入过量的 AgNO3 溶液，得到白色沉淀。 过滤、洗
10、涤、干燥后称重，得到固体 c g。回答问题：(1)装置中长玻璃管的作用是_。(2)步骤中，洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的_离子。(3)该卤代烷中所含卤素的名称是_，判断的依据是 _。(4)该卤代烷的分子量是_（列出算式） 。(5)如果在步聚中，加 HNO3 的量不足，没有将溶液酸化，则步骤 中测得的 c 值（填下列选项代码）_。A偏大 B.偏小 C.不变 D.大小不定思维方法: 。展望高考:【针对训练】A基础训练1.下列各组物质仅用溴水即可鉴别的是 A 苯、己烷、己烯 B己烷、己烯、己炔C苯、四氯化碳、苯酚 D裂化汽油、四氯化碳、己烯2.下列各组物质可用分液漏斗分离的正确组合是乙醇和乙酸 葡
11、萄糖溶液和蔗糖溶液 苯和食盐水 苯和苯酚 乙酸乙酯和乙醇 甲酸乙酯和纯碱溶液3.实验室用溴和苯反应制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：蒸镏水洗 用于燥剂干燥10%NaOH 溶液洗水洗正确的操作顺序是 A、 B、 C、D、4.无水乙酸又称冰醋酸（熔点 16.6）。在室温较低时，无水乙酸就会凝结成像冰一样的晶体。请简单说明在实验中若遇到这种情况时，你将如何从试剂瓶中取出无水乙酸。答： 5.实验室制备硝基苯的主要步骤如下：配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混和酸，加入反应器中。向室温下的混和酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混和均匀。在 50-60下发生反应，直至反应结束。除去混和酸后，粗产品依次
12、用蒸馏水和 5NaOH 溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。将用无水 CaCl2 干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。填写下列空白：(A)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混和酸时，操作注意事项是：_。(B)步骤 中，为了使反应在 50-60下进行，常用的方法是_。(C)步骤 中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_ _。(D)步骤中粗产品用 5NaOH 溶液洗涤的目的是_ 。(E)纯硝基苯是无色，密度比水_( 填“ 小”或“大”)，具有 _气味的油状液体。B提高训练6.昆虫能分泌信息素。下列是一种信息素的结构简式：CH 3(CH2)5CHCH(CH 2)9CHO指出该物质中的任意一种官能团，为该官能团提供
13、一种简单的鉴别方法并简述实验现象，写出与鉴别方法有关反应的化学方程式并指出反应类别，完成下表。官能团 鉴别方法及实验现象 有关反应的化学方程式 反应类别7. 1，2，3，4-四氢化萘的结构简式是 分子式是 C10H12。常温下为无色液体,有刺激性气味，沸点 207，不溶于水，是一种优良的溶剂，它与液溴发生反应：C10H12 4Br 2 C10H8Br44HBr, 生成的四溴化萘常温下为固态，不溶于水。有人用四氢化萘、液溴、蒸馏水和纯铁粉为原料，制备少量饱和氢溴酸溶液；实验步骤如下：按一定质量比把四氢化萘和水加入适当的容器中，加入少量纯铁粉慢慢滴入液溴，不断搅拌，直到反应完全。取下反应容器，补充
14、少量四氢化萘直到溶液颜色消失。过滤，将滤液倒入分液漏斗静置。分液，得到的“水层”即氢溴酸溶液。回答下列问题：(A)下列示意图中的装置，适合步骤和操作的是_ 。A B C D （B）步骤中如何判断“ 反应完全 ”_。（C）步骤中补充少量四氢化萘的目的是_。（D）步骤 中过滤后得到的固体物质是_。棒 棒Fe（E）已知在实验条件下，饱和氢溴酸水溶液中氢溴酸的质量分数是 66%，如果溴化反应进行完全，则步骤中四氢化萘和水的质量比约是 1：_（保留小数点后 1 位。）8.为探究苯与溴的取代反应，甲用右图装置 I 进行如下实验：将一定量的苯和溴放在烧瓶中，同时加入少量铁屑做催化剂，35 分钟后发现滴有Ag
15、NO3 的锥形瓶中有浅黄色沉淀生成，即证明苯与溴发生了取代反应。（A）装置 I 中 的化学方程式为_。 中离子方程式为 _。（B ）中长导管的作用是_。（C ）烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是 _，要想得到纯净的产物，可用_试剂洗涤。洗涤分离粗产品应使用的最主要仪器是_。检验产物已纯净的方法是_。（D）甲做实验时，乙观察到烧瓶中液体沸腾并有红棕色气体从导管口逸出，提出必须先除去红棕色气体，才能验证锥形瓶中的产物。产生红棕色气体的原因是_。该红棕色气体会干扰反应产物的验证，请说明干扰的原因并用相关的化学方程式表示： 。（E ）乙同学设计右图所示装置，并用下列某些试剂完成该实验。可选用的试剂是：
16、苯、液溴；浓硫酸；氢氧化钠溶液；硝酸银溶液；四氯化碳。a 的作用是_。b 中的试剂是_。比较两套装置，装置的主要优点是_。C能力训练9.食品香精菠萝酯的生产路线（反应条件略去）如下：下列叙述错误的是A.步骤（1）产物中残留的苯酚可用 FeCl3 溶液检验B.苯酚和菠萝酯均可与酸性 KMnO4 溶液发生反应C.苯氧乙酸和菠萝酯均可与 NaOH 溶液发生反应D.步骤（2）产物中残留的烯丙醇可用溴水检验10.霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物。下列关于 MMF 的说法正确的是AMMF 能溶于水BMMF 能发生取代反应和消去反应C1molMMF 能与 6mol 氢气发生加成反应D1
17、molMMF 能与含 3molNaOH 溶液完全反应11.布噁布洛芬是一种消炎镇痛的药物。它的工业合成路线如下： CHNHO3O3CHCHN32N2Pd/CC9H10N2O12pHC91NO31C2H5O+p CHO25HO32NClCOl18H6NO3Cl1aOH2+ NOCHO3Cl fA BD EF G请回答下列问题：A 长期暴露在空气中会变质，其原因是 。有 A 到 B 的反应通常在低温时进行。温度升高时，多硝基取代副产物会增多。下列二硝基取代物中，最可能生成的是 。 （填字母）a b c dOH2NN2CHN3 OH2NCHN32 OHN2O2NCHN3 OHO2NNO2CH3在 E
18、 的下列同分异构体中，含有手性碳原子的分子是 。 （填字母）a b HOCH2OCH32N3 HOCH2OC(H3)22Nc dHOCHO2N33 HO2NCH2O33F 的结构简式 。D 的同分异构体 H 是一种 -氨基酸，H 可被酸性 KMnO4 溶液氧化成对苯二甲酸，则H 的结构简式是 。高聚物 L 由 H 通过肽键连接而成，L 的结构简式是 。D奥赛一瞥12.醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和 1-溴丁烷的反应如下：NaBr+H2SO4 HBr+NaHSO4 R-OH+HBr R-Br+H2O 可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br 被浓硫酸氧
19、化为 Br2 等。有关数据列表如下；乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷密度/gcm-30789314604 08098 12758沸点/ 785 384 1172 1016请回答下列问题：（1）溴乙烷和 1-溴丁烷的制备实验中，下列仪器最不可能用到的是 。 （填字母）a圆底烧瓶 b量筒 c锥形瓶 d布氏漏斗 （2）溴代烃的水溶性 （填“大于”、 “等于”或“小于”） ；其原因是 。（3）将 1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在 （填“ 上层”、“下层”或“不分层 ”） 。（4）制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，起目的是 。 （填字母）a减少副产物烯和醚的生成 b减少 Br2
20、 的生成 c减少 HBr 的挥发 d水是反应的催化剂 （5）欲除去溴代烷中的少量杂质 Br2，下列物质中最适合的是 。 （填字母）aNaI bNaOH cNaHSO 3 dKCl （6）在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于 ；但在制备1溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是 。参考答案【例题解析】1. 【解析】本题是一道实验探究题，并对书中的制取乙酸乙酯的实验进行了改进。此类考题是以后考试的方向，应重视。该类考题特点是形变但原理不变，应用反应原理即可解题。【答案】 （1）实验中硫酸的主要作用是催化作用和吸水作用；（2 ）用过量乙醇的主要目的是使酯化反应向生成乙酸乙酯的方向移动
21、，提高乙酸乙酯的产率。（3 ）用饱和 Na2CO3 溶液洗涤粗酯的目的是除去乙酸。如果用 NaOH 浓溶液代替Na2CO3，则会使乙酸乙酯发生水解而使实验失败。（4 ）用饱和 CaCl2 溶液洗涤粗酯的目的是除去乙醇。（5 ）让产生的乙酸乙酯及时蒸馏出来。（6 ）粗酯里还有的杂质是水。（7 ）让实验中产生的 SO2 等有毒气体排出室外，也有利于乙酸乙酯等液体流入锥形瓶，并使锥形瓶中的压强内外一致。2. 【解析】根据温度计的使用方法即可解题。制乙烯时测定的是反应混合物的温度，故应用 A 装置。分离苯和硝基苯的混合物和石油分馏均为分馏实验，测定的是蒸汽的温度，故应用 B 装置。测定硝酸钾在水中的溶
22、解度是测定溶液的温度,故应选用 C 装置。【答案】 （1）A B C （2）减少苯的挥发（或答起冷凝器作用）考题再现1.(1)(2)b 中水面会下降, 玻璃管中的水面会上升 ,甚至溢出。(3)除去乙烯中带出的酸性气体或答二氧化碳、二氧化硫。(4)乙烯发生 (或通过液溴)速度过快 实验过程中,乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到 170( 或写“ 控温不当”也可以) 。2.(1)防止卤代烷挥发（或答冷疑）(2)Ag +,Na+和 3NO(3)氯；得到的卤化银沉淀是白色的(4) (5)A【针对训练】1.C 2.A 3. B 4.将试剂瓶放入水浴中加热，待晶体熔化后，再从瓶口中倒出。5.(A)先将浓硝酸
23、注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却。(B)将反应器放在 5560(或回答 60)的水浴中加热。(C)分液漏斗(D)除去粗产品中残留的酸 (或回答除去残留的硝酸，硫酸)(E)大 苦杏仁 6.官能团 鉴别方法及实验现象 有关反应的化学方程式 反应类别（碳碳双键）加溴水溴水褪色CH3(CH2)5CHCH(CH 2)9CHOBr 2CH3(CH2)5CHCHBr(CH 2)9CHO加成反应（醛基）加银氨溶液生成银镜CH3(CH2)5CHCH(CH 2)9CHO2Ag(NH2)2 2OH CH3(CH2)5CHCH(CH 2)9COONH 4 2Ag 3NH 3 H2O氧化反应7.（A） D
24、 （B）加少量液溴看颜色是否褪去 （C ）消耗步中加入的溴 （D）C 10H8Br4 （E ）四氢化萘和水的质量比约是 1： 1.3 8.（1） ；Ag +Br-=AgBr（2）导气，冷凝回流 （3） 、Br 2，稀 NaOH 溶液，蒸馏水。分液漏斗。取少量最后一次洗液，加入稀 HNO3，再加入 AgNO3 溶液，溶液不浑浊说明产品已洗净。（4）该反应是放热反应，反应物和白粉加入的量不适当，会使液溴挥发。挥发的液溴溶于水，生成HBr，与 AgNO3 反应生成 AgBr 沉淀，因而无法确定 HBr 是否是苯与 Br2 取代反应的产物。Br2+H2O=HBr+HBrO HBr+AgNO3=AgBr
25、+HNO3 （5）a 是安全瓶，防止倒吸，b 中度剂是苯或四氯化碳。装置的优点控制反应进行 防止倒吸 排除液溴的干扰 防止有害气体污染环境。9.【标准答案】D【试题分析】A 项苯酚与 ClCH2COOH 反应生成的苯氧乙酸不含有酚羟基，故残留物中若含有苯酚可以与 FeCl3 显紫色；B 项苯酚可以被 O2 所氧化而呈粉红色，当然也可以被 KMnO4 所氧化，菠萝酯含有碳碳双键，故也可被 KMnO4 氧化；苯氧乙酸中含有羧酸可与碱反生中和反应，菠萝酯属于酯可以在碱性条件下发生水解；由于菠萝酯含有碳碳双键也可以使溴水褪色，故不能用来检验残留的烯丙醇。【高考考点】有机物中官能团的性质检验【易错提醒】
26、理不清在多重官能团时检验的相互干扰。【备考提示】学习有机，官能团的性质能重要。10.解析：选项 A 中由于分子中除OH 外，其它均为非极性基团，所以它不溶于水；选项 B中可以发生取代反应，但不会发生消去反应；选项 C 中 CC 有 4 个，CO 有 2 个，但COO 中的 CO 不会发生加成反应，所以只能与 4molH2 发生加成反应；选项 D中含有一个酚羟基，同时含有 2 个可以水解的酯的结构，所以可以和 3molNaOH 溶液完全反应。答案：D 11.答案：酚类化合物易被空气中的 O2 氧化 a acNOCH53Cl 或 CHOHOC2N2 CHCH2ONOnCHCH2ONO12.答案：（1 ）d （2 ）小于；醇分子可与水分子形成氢键，溴代烃分子不能与水分子形成氢键。（3 ）下层（4 ） abc（5 ） c（6 ）平衡向生成溴乙烷的方向移动（或反应向右移动）
