第一篇:实验16 乙酸乙酯皂化反应 教案
河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸
实验16 乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定
一、实验目的
1.了解测定化学反应速率常数的一种物理方法—电导法。2.了解二级反应的特点,学会用图解法求二级反应速率常数。3.掌握DDS―11C型电导率仪的使用方法。
二、实验原理
乙酸乙酯皂化反应:CH3COOC2H5+Na++OH ˉ
→ CH3COOˉ +Na++C2H5OH
它是二级反应,其速率方程式可表示为:
dxk(ax)(bx)
dt式中: x为时间t时产物的浓度,a、b分别为乙酸乙酯、氢氧化钠的初始浓度,k为反应的速率常数。
1x若A和B两物质初始浓度相同,即a=b,积分得:
k
ta(ax)以x对 t作图,若所得为一条直线,则证明是二级反应,并可以从直线的斜率求ax出k。
乙酸乙酯皂化反应中,导电离子有OH-、Na+和CH3COO-,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH3COONa是全部电离的,因此反应前后Na的浓度不变,随着反应的进行,仅仅是导电能力很强的OH-逐渐被电导能力弱的CH3COO-所取代,致使溶液的电导逐渐减小,因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化,从而达到跟踪反应物(或产物)浓度随时间变化的目的。
因此,对乙酸乙酯反应来说,反应物与产物只有NaOH与NaAc是强电解质,若在稀溶液反应,则有:
初始时溶液的电导率 0B1a
t=(反应完毕)时溶液的电导率B2a
时间t时溶液的总电导率tB1(ax)B2x
B1、B2是与温度、电解质性质、溶剂等因素有关的比例常数;0为;t为;为。0t
由此三式可得: xa0+将其代入上面速率方程式得:
第页
河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸
t
k10
att重新排列得:
t10t
akt因此,通过实验测定不同时间溶液的电导率t和起始溶液的电导率0,然后以t对0tt作图为一直线即为二级反应,由直线的斜率即可求出反应速率常数k,再由两个不同温度下测得的速度常数k(T1)、k(T2),求出该反应的活化能。不同温度下的速率常数k(T1)和k(T2),按阿仑尼乌斯公式可以计算出该反应的活化能Ea:
k(T2)
aR(T2T1)lnT2T1k(T1)
三、实验步骤
1.恒温水浴的调节
本实验测定两个温度下的速率常数,恒温水浴的温度分别调节至(25.0±0.2)℃、(35.0±0.2)℃。调温操作在温度控制器面板上,升温过程需注意温控器显示温度与水浴槽中温度计显示温度的差异,应以温度计读数为准。
2.电导率仪的调节
电导率仪的校正:首先打开电导率仪电源开关,使其预热5min左右,将电极插入蒸馏水中,将温度旋钮旋至室温读数,并检查常数旋钮刻线是否与该电极的电导池常数一致,旋转量程选择档至×103档,将测量/校正按键按至校正一端,旋转调整旋钮,使指针指向满刻度处。
电导率的测定:校正后,将电极从蒸馏水中取出,用滤纸吸干电极外表的水,将电极插入已经恒温好的溶液中,检查电极极板全部没入溶液中,将测量/校正按键按至测量一端,待指针稳定,读取数据。
3.溶液起始电导率0的测定
用移液管吸取25m1 0.02mol/dm3氢氧化钠溶液移入一洁净、干燥的锥形瓶中,移取25m1电导水稀释一倍,(稀释原因?)盖上胶皮塞(防止空气中的CO2溶入溶液改变NaOH
第页
河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸
浓度),混合均匀,置于恒温水浴中恒温10min。
将电导电极用蒸馏水洗净,用滤纸吸干表面水滴,然后插入已恒温的NaOH稀溶液中,测定其电导率0,测后的溶液盖上胶皮塞留作后面使用。
4.溶液t的测定
另取两个锥形瓶,用移液管分别吸取25ml 0.02mol/dm3的Na0H溶液和25ml 0.02mol/ dm3的乙酸乙酯溶液分别移入瓶中,盖好胶塞,放入恒温水浴中恒温10min。然后迅速将乙酸乙酯溶液倒入盛有氢氧化钠溶液的锥形瓶中,(可否将氢氧化钠溶液倒入乙酸乙酯溶液的锥形瓶中?)在恒温条件下混合并摇匀溶液,同时开始记时(此时注意盖好胶皮塞,以防空气中的CO2溶入溶液对反应产生干扰),之后把已经校正、洗干净的电导电极插入到溶液中,当反应进行6min时测电导率一次,并在8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min、30min时各测电导率一次,记录电导率t及时间t。
5.另一温度下0和t的测定
调节恒温槽的温度为(35.0±0.2)℃,用第3步留下的溶液测定0,然后另配溶液按步骤4测定t。但在测定时t是按反应进行到4min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min、30min时测其电导率。
实验结束后,将电导电极用蒸馏水洗净,插入装有蒸馏水的锥形瓶中保存,同时将用过的锥形瓶用蒸馏水洗净,倒扣在桌面上。
四、实验注意事项:
1.恒温温度以水浴槽中温度计读数为准;
2.用滤纸吸干电极外表的水份时,注意不要将滤纸插入电导池的金属极板之间,以防损伤极板。
3.将电极插入溶液中测定前一定检查电极极板要全部没入溶液中,否则会影响电导率数值。
4.读取溶液电导率时,需注意电导率数值与反应时间一一对应好。
5.测定两个温度下的电导率时,0溶液可重复使用,t溶液必须重新配制。3.计算乙酸乙酯皂化反应的活化能Ea
EaR(T2T1k(T2))ln46.90kJ/mol T2T1k(T1)
六、思考题
(1)如果乙酸乙酯与氢氧化钠起始浓度不同,应如何计算k值?
第页
河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸
CH3COOC2H5 + NaOH →
CH3COO Na
+ C2H5OH t = 0
a
b
0
0 t = t
a-x
b-x
x
x 其速率方程式可表示为:
当a≠b,积分,tdx=k∫dt ∫0(ax)(bx)0xdxk(ax)(bx)
dt积分式:
1a-blnb(ax)=kt
a(bx)以lnb(ax)对 t作图,从直线的斜率求出k。
a(bx)(2)如果乙酸乙酯和氢氧化钠溶液为浓溶液,能否用此法求k值? 不能.因为只有在稀溶液中电导率与浓度呈线性关系。
第页
第二篇:乙酸乙酯的制取实验教案
古丈一中2015年下学期高二年级化学实验教案 高二化学备课组
乙酸乙酯的制取(2015年
月
日、日)
●教学目标
1.通过实验加深对酯化反应的认识,归纳酯化反应中的注意事项; 2.通过实验激发学生的学习兴趣,训练实验操作技能; 3.通过实验培养学生严谨、求实的科学态度和科学方法。●教学重点
乙酸乙酯的制取方法。●教学难点
科学态度和科学方法的培养。●课时安排 一课时 ●教学方法
1.由教师引导,启发学生从理论上进行疏通; 2.教师设疑,学生解疑,培养学生的创新思维。●教学用具
试管、烧杯、试管夹、量筒、橡皮塞、玻璃导管、玻璃棒铁架台(带铁圈)、酒精灯、火柴、温度计、石棉网。
乙醇、乙酸、Na2CO3饱和溶液、浓硫酸、蒸馏水。●教学过程
[提问]在前面学习“乙酸、羧酸”一节时我们学到了羧酸的一个重要性质——酯化反应。什么叫酯化反应呢?
[生]酸和醇起作用,生成酯和水的反应叫酯化反应。[师]请大家用一个式子表示出来。[生]一同学板演,其他同学在下面写。[学生写下后]
[师]酯化反应是一个可逆反应,要想得到较多酯,必须尽量使反应向有利于生成酯的方向进行。
[问]采用什么方法可使该可逆反应向生成酯的方向进行? [生]使反应物中的一种过量。[追问]让哪种反应物过量较好?
[生]让原料易得、价格便宜、容易回收的物质过量。[师]同学们回答的非常好。若制乙酸乙酯谁过量好呢? [生]当然是乙醇了。
[过渡]下面我们以乙酸乙酯的制取实验,来进一步认识酯化反应及其注 古丈一中2015年下学期高二年级化学实验教案 高二化学备课组
意事项。
[板书]实验:乙酸乙酯的制取
[师]请同学们写出制乙酸乙酯的原理。[生]一同学板演,其他同学在下面写。
[师]教材上已给了我们方案,下面我们分析教材所给方案的每一步中需注意些什么,还有什么地方需要改进。[问]进行第1、2步操作时需注意什么?
[生]进行第1步时,除了考虑加乙醇过量外,还应在装乙醇、乙酸、硫酸前事先向试管中装入少量碎瓷片,以防止受热液体暴沸。第2步中给试管加热时,温度不宜过高,要保持在60℃~70℃左右。[问]第2步中温度为什么不宜过高?
[生]温度过高会产生乙醚和亚硫酸等。对了,老师,既然应将温度控制在60℃~70℃,水浴加热不更好吗?
[师]这位同学能想到用水浴加热,说明他对水浴加热的条件掌握的很好,希望其他同学都能像这位同学敢于想象,敢于创新。水浴加热比酒精灯直接加热是不是更好呢?答案是肯定的,用水浴加热更好。[过渡]请同学把改进后的装置画出来。[学生画出后]
[师]请同学们按改进后的方案进行实验。[学生实验,教师巡视并指导] [实验完毕]
[师]饱和Na2CO3溶液上面多了一层油状液体,大家闻闻它的气味。[生]有果香味。
[师]这一层有香味的油状液体就是乙酸乙酯。
附:高二年级实验安排表
第三篇:铝热反应实验教案
铝热反应实验教案
教学目标
知识与技能:
1、通过实验演示,了解铝的颜色状态等物理性质。
2、通过自己动手做试验,懂得铝能还原氧化铁的化学性质
3、进一步理解氧化还原反应
过程与方法
1、通过观看教师演示铝热反应,培养学生的观察能力。
2、通过学生自己动手做试验,提高学生的实验操作和语言描述能力。
3、通过铝热反应实验,培养学生用实验法验证物质的性质。
情感态度与价值观
1、了解铝热反应在生产生活中的应用
2、通过化学实验方法培养学生严谨求实的态度。
重点:铝的化学性质 难点:铝与氧化铁的反应 教学方法:实验法、演示法 教学过程
问题情境
教师在实验室里演示如下实验
①将两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,在底部剪一个小孔,用水润湿,在跟另一个纸漏斗套在一起,使四周都有四层;
②将漏斗架在铁架台上,漏斗下面铺上一层沙土 ③用药匙取一勺铝粉,四勺铝粉均匀混合,倒入纸漏斗,再在粉末表面均匀撒上少量氯酸钾。④用酒精点燃打磨好的镁条,迅速将燃着的镁条插入混合粉末中,观察现象。
现象:镁条剧烈燃烧,固体混合物发生微小爆炸同时底部漏斗被烧穿,有熔融物掉落。上述实验中掉落的熔融物是什么? 学生活动 作出假设
1.熔融物可能是铁; 2.熔融物可能是铝;.......实验探究
用吸铁石靠近已经凝固的熔融物,发现该凝固的熔融物吸附在吸铁石上。获得结论
学生讨论、交流的基础上获得实验结论
1、该反应产生的熔融物是铁。
2、反应中镁条燃烧产生大量的热量,触发了铝与氧化铁的反应,并且该反应放出大量的热量,是生成的铁单质熔融。教师总结
该熔融物的确是铝与氧化铁反应生成的铁,而且在实际生活中,该反应被用于铁轨与铁轨之间焊接。
板书设计
铝热反应
1、实验目的:熟悉铝热反应的操作过程、反应现象,了解铝热反应在生活中的应用
2、实验原理:
高温
2Al + Fe2O3 =
2Fe + Al2O3
3、实验仪器和药品:铝粉、氧化铁、镁条、氯酸钾、滤纸、铁架台、酒精灯、沙土 实验过程:
①将两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,在底部剪一个小孔,用水润湿,在跟另一个纸漏斗套在一起;
②将漏斗架在铁架台上,漏斗下面铺上一层沙土 ③用药匙取一勺铝粉,四勺铝粉均匀混合,倒入纸漏斗,再在粉末表面均匀撒上少量氯酸钾。④用酒精点燃打磨好的镁条,迅速将燃着的镁条插入混合粉末中,观察现象。
4、实验结果:有熔融物产生,并放出大量的热
第四篇:乙酸乙酯制备演示实验的改进
乙酸乙酯制备演示实验的改进
摘要:乙酸乙酯是化工业一种重要的有机化合物。可以作为溶剂和香料,有广泛的工业用途。乙酸乙酯的制备还是中学化学的经典有机合成实验,在人教版高中教材必修2中实验3—4中,制备它采用的酒精灯直接加热,浓硫酸作催化剂,虽然整套装置设计简单,但也存在着许多不足,有待改进。
关键词:乙酸乙酯;制备;演示实验;实验改进
乙酸乙酯的制备方法比较多,关于该反应所用催化剂以及加热方法,我们在老师的指导下,查阅了很多资料或教科书均有不同的方式方法。通过对比实验,我们就关于乙酸乙酯制备课堂演示实验进行了小的改进。
在人教版高中教材必修2中实验3—4按图1装置进行实验实验后,发现以下几点不足:①加热过程中乙醇、乙酸、浓硫酸的混合液易变黑;②试管中收集的产物经振荡后久久不出现分层,或分层不明显。
图1
图2 如果按照图2进行实验,有效地避免了图1的不足。图2的优点是:①增加了温度计,有利于控制发生装置中反应液温度; ②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液以提高乙酸乙酯产量;③增加了水冷凝装置,有利于收集产物。
乙酸乙酯制备演示实验是为了演示酯的生成原理和过程,在一般情况下,能有目的地引导我们观察实验中酯的生成状态,认识酸、醇、酯的性质,培养我们实事求是的科学态度、安全环保意识和绿色化学思想。出的改进措施使乙酸乙酯课堂演示制备实验具有较好的实用性、可操作性和科学性,更符合课堂教学的要求。
通过这次实验装置的改进,更激发了我们学习化学的热情。
参考文献:
[1][9]王磊主编,普通高中课程标准实验教科书・化学2(必修)。济南:山东科学技术出版社,2007:80。
[2][10]王祖浩主编,普通高中课程标准实验教科书・化学2(必修)。南京:江苏教育出版社,2007:71。
第五篇:各种颜色反应实验大总结
生物各种颜色反应实验大总结!
1、裴林试剂鉴定还原糖存在 原理:还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀
注意:斐林试剂的甲液和乙液要等量混合均匀后方可使用,而且是现用现配,条件需要水浴加热。
应用:检验和检测某糖是否为还原糖;不同生物组织中含糖量高低的测定;在医学上进行疾病的诊断,如糖尿病、肾炎。
2、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ检测脂肪
原理:苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色;苏丹Ⅳ+脂肪→红色 注意:脂肪的鉴定需要用显微镜观察。应用:检测食品中营养成分是否含有脂肪。
3、双缩脲试剂检测蛋白质 原理:蛋白质+双缩脲试剂→紫色
注意:双缩脲试剂在使用时,先加A液再加B液,反应条件为常温(不需要加热)。应用:鉴定某些消化液中含有蛋白质;用于劣质奶粉的鉴定。
4、碘液检测淀粉 原理:淀粉+碘液→蓝色
注意:这里的碘是单质碘,而不是离子碘。应用:检测食品中营养成分是否含有淀粉
5、DNA的染色与鉴定 染色原理:DNA+甲基绿→绿色 应用:可以显示DNA在细胞中的分布。鉴定原理:DNA+二苯胺→蓝色
应用:用于DNA粗提取实验的鉴定试剂。
6、吡罗红使RNA呈现红色 原理:RNA+吡罗红→红色
应用:可以显示RNA在细胞中的分布。
注意:在观察DNA和RNA在细胞中的分布时用的是甲基绿和吡罗红混合染色剂,而不是单独染色。
7、台盼蓝使死细胞染成蓝色
原理:正常的活细胞,细胞膜结构完整具有选择透过性能够排斥台盼蓝,使之不能够进入胞内;死细胞或细胞膜不完整的细胞,胞膜的通透性增加,可被台盼蓝染成蓝色。
应用:区分活细胞和死细胞;检测细胞膜的完整性。
8、线粒体的染色
原理:健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。
应用:可以用高倍镜观察细胞中线粒体的存在。
9、酒精的检测
原理:橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色。应用:探究酵母菌细胞呼吸的方式;制作果酒时检验是否产生了酒精;检查司机是否酒后驾驶。
10、CO2的检测
原理:CO2可以使澄清的石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿在变黄。
应用:根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短,可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
11、染色体(或染色质)的染色
原理:染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液)染成深色。应用:用高倍镜观察细胞的有丝分裂
12、吲哚酚试剂与维生素C溶液呈褪色反应
原理:吲哚酚即2,6-二氯酚靛酚钠,其水溶液为蓝紫色,维生素C具有还原性,能将其褪色。
应用:可用于检测食品营养成分中是否含有维生素C。
13、亚硝酸盐的检测出现玫瑰红
原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
应用:将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
14、脲酶的检测
原理:细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,使PH升高,从而使酚红指示剂变红。
应用:在以尿素为唯一氮源的培养基加入酚红指示剂,培养某种细菌后,看指示剂变红与否可以鉴定这种细菌能否分解尿素。
15、伊红美蓝检测大肠杆菌
原理:在伊红美蓝培养基上,大肠杆菌的代谢产物(有机酸)与伊红美蓝结合使菌落呈现黑色。
应用:用滤膜法测定水中大肠杆菌的含量。
16、刚果红检测纤维素分解菌
原理:刚果红是一种染料,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素分解菌分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。