高等有机化学教案

第一篇：高等有机化学教案

有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、反应规律的一门学科，是药学专业很重要的一门专业基础课程，是生物化学、药物化学、药物合成、药物分析、天然药物化学等专业课程的重要基础。以下是高等有机化学教案，欢迎阅读。

一、教学目的《高等有机化学》是化学各专业研究生的专业基础理论课。本课程主要研究有机化学领域内的结构理论与反应理论，通过本课程的学习为学生以后的科研工作与继续深造打下牢固的理论基础。通过对该领域内某些重大成果的研究思路与研究方法的分析，开发学生的创造性思维。

二、课程的基本要求

要求学生掌握高等有机化学的基本理论：

掌握有机结构理论和反应理论。

掌握研究有机物的基本方法与基本思路。

掌握重要有机反应的机理

具备分析影响反应活性的因素的能力

三、教学内容、学时分配及讲授方法

第一章 有机化合物结构理论

建议学时：12学时

第一节 共价键

1-1 价键理论

1-2 共振论

1-3 分子轨道理论

1-4 杂化轨道

1-5 氢键

第二节 有机化学中的电子效应和空间效应

2-1 有机化学中的电子效应

2-2 有机化学中的空间效应

第三节 酸碱理论

3-1 无机化学中的酸碱理论

3-2 酸碱质子理论

3-3 酸碱的Lewis理论

3-4 软硬酸碱的概念

3-5 超强酸和超强碱

3-6 酸碱在有机化学中的应用

授课方法：课堂讲授与学生自学相结合，辅以讨论与提问

第四节 芳香性理论

芳香性、非芳香性、反芳香性、同芳香性及反同芳香性的判断

Y芳香性

方克酸类（选讲）

二茂铁类物质

芳香性在有机化学中的应用

?授课方法：学生查阅资料的基础上，以学生讲授讨论为主辅以教师讲授、总结

第二篇：有机化学教案

《有机化学》实验课教案

(第二学期)

实验1 醇和酚的性质

一、实验目的

1.进一步认识醇类的一般性质。2.比较醇和酚化学性质上的差别。3.认识羟基和烃基的互相影响。

二、实验仪器与药品

甲醇、乙醇、丁醇、辛醇、钠、酚酞、仲丁醇、叔丁醇、无水ZnCl2、浓盐酸、1% KMnO4、异丙醇、NaOH、CuSO4、乙二醇、甘油、苯酚、pH试纸、饱和溴水、1%KI、苯、H2SO4、浓HNO3、5%Na2CO3、0.5%KMnO4、FeCl3、恒温水浴锅

三、实验步骤 1.醇的性质

（1）比较醇的同系物在水中的溶解度

四支试管中分别加入甲醇、乙醇、丁醇、辛醇各10滴，振荡观察溶解情况，如已溶解则再加10滴样品，观察，从而可得出什么结论？（2）醇钠的生成及水解

在一干燥的试管加入1ml无水乙醇，投入1小粒钠，观察现象，检验气体，待金属钠完全消失后，向试管中加入2ml，滴加酚酞指示剂，并解释？（3）醇与Lucas试剂的作用

在3支干燥的试管中，分别加入0.5ml正丁醇，仲丁醇、叔丁醇、再加入2mlLucas试剂，振荡，保持26-270C，观察5min及1h后混合物变化。（4）醇的氧化

在试管中加入1ml乙醇，滴入1% KMnO42滴，振荡，微热观察现象？ 以异丙醇作同样实验，其结果如何？（5）多元醇与Cu(OH)2作用

用6ml5%NaOH及10滴10% CuSO4，配制成新鲜的Cu(OH)2中，观察现象？ 样品：乙二醇、甘油 2.酚的性质

(1)苯酚的酸性

在试管中盛放苯酚的饱和溶液6ml,用玻璃棒沾取一滴于pH试纸上试验其酸性.(2)苯酚与溴水作用

取苯酚饱和水溶液2滴,用水稀释至2ml,逐滴滴入饱和溴水,至淡黄色,将 混合物煮沸1-2min,冷却,再加入1%KI溶液数滴及1ml苯,用力振荡,观察现象?

(3)苯酚的硝化

在干燥的试管中加入0.5g苯酚,滴入1ml浓硫酸,沸水浴加热并振荡,冷却后加水3ml,小心地逐滴加入2ml浓HNO3振荡,置沸水浴加热至溶液呈黄色,取出试管,冷却,观察现象?(4)苯酚的氧化 取苯酚饱和水溶液3ml,置于赶试管中,加5% Na2CO30.5ml及0.5% KMnO41ml,振荡,观察现象?

(5)苯酚与FeCl3作用

取苯酚饱和水溶液2滴,放入试管中,加入2ml水,并逐滴滴入FeCl3溶液,观察颜色变化。

四、问题讨论

1.用卢卡斯试剂检验伯，仲，叔醇的实验成功的关键何在？对于六个碳以上的伯，仲，叔醇是否都能用卢卡斯试剂进行鉴别？

2.与氢氧化铜反应产生绛蓝色是邻羟基多元醇的特征反应，此外，还有什么试剂能起类似的作用？

实验2 醛和酮的性质

一、实验目的：

1.进一步加深对醛、酮化学性质的认识。2.掌握鉴别醛、酮的化学方法。

二、实验仪器与药品

2，4-二硝基苯肼、甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛、乙醇、NaHSO3、二苯酮、3-戊酮、氨基脲盐酸盐、NaAc、庚醛、3-己酮、苯乙酮、I2、KI、异丙醇、1-丁醇、对品红盐酸盐、Na2SO3、浓盐酸、AgNO3、NH3•H2O、环己酮、柠檬酸钠、碳酸钠、硫酸铜、Cr03、浓H2SO4、丁醛、叔丁醇、恒温水浴锅

三、实验步骤

<一>醛、酮的亲核加成反应

1.2，4-二硝基苯肼试验

5支试管，各加入1ml2，4-二硝基苯肼，分别滴加1-2地试样，摇匀静置，观察结晶颜色

试样：甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛、二苯酮 2.与饱和NaHSO3溶液加成

4支分别加入2ml新配制的饱和NaHSO3，分别滴加1ml试样，振荡置于冰水中冷却数分钟，观察沉淀析出的相对速度。试样：苯甲醛、乙醛、丙酮、3-戊酮 3.缩氨脲的制备

将0.5g氨基脲盐酸盐，1.5g碳酸钠溶于5ml蒸馏水中，然后分装入4支试管中，各加入3滴试样和1ml乙醇摇匀。将4支试管置于700C水浴中加热15min，然后各加入2ml水，移去灯焰，在水浴中再放置10min，待冷却后试管置于冰水中，用玻璃棒摩擦试管至结晶完全。试样：庚醛、3-己酮、苯乙酮、丙酮 <二>醛、酮а-H活泼性：碘仿试验

5支试管，分别加入1ml蒸馏水和3-4滴试样，再分别加入1ml10%NaOH溶液，滴加KI-I2至溶液呈黄色，继续振荡至浅黄色消失，析出浅黄色沉淀，若无沉淀，则放在50-600C水浴中微热几分钟，（可补加KI-I2溶液）观察结果。试样：乙醛、丙酮、乙醇、异丙醇、1-丁醇 <三>醛、酮的区别 1.Schiff试验 在5支试管中分别加入1ml品红醛试剂（Schiff试剂），然后分别滴加2滴试样，振荡摇匀，放置数分钟，然后分别向溶液中逐滴加入浓硫酸，边滴边摇，观察现象？

试样：甲醛、乙醛、丙酮、苯乙酮、3-戊酮 2.Tollen试验

5支洁净的试管中分别加入1ml Tollen试剂，再分别加入2滴试样，摇匀，静置，若无变化，50-600C水浴温热几分钟，观察现象？ 试样：甲醛、乙醛、苯甲醛、丙酮、环己酮 3.Benedict试验

在4支试管中分别加入Benedict试剂各1ml，摇匀分别加入3-4滴试样，摇匀，沸水浴加热3-5min，观察现象？ 试样：甲醛、乙醛、苯甲醛、丙酮 4.铬酸试验

6支试管中分别加入1滴试样，分别加入1ml丙酮，振荡再加入铬酸试剂数滴，边加边摇，观察现象？

试样：丁醛、叔丁醇、异丙醇、环己酮、苯甲醛、乙醇

一、问题讨论

1.醛和酮与氨基脲的加成实验中，为什么要加入乙酸钠？

2.土伦试剂为什么要在临用时才配置？土伦实验完毕后，应该加入硝酸少许，立刻煮沸洗去银镜，为什么？

3.如何用简单的化学方法鉴定下列化合物？ 环己烷 环己烯 环己醇 苯甲醛 丙酮

实验3 二苄叉丙酮的制备

一、实验目的：

1.学习利用羟醛缩合反应增长碳链的原理和方法。

2.学习利用反应物的投料比控制反应物，利用衍生物来鉴别基化合物。

二、实验原理

三、仪器与药品

苯甲醛、丙酮、95%乙醇、10%NaOH、冰醋酸、磁力搅拌器、循环水真空泵

四、实验步骤

1.将5.3ml（0.05mol）新蒸馏的苯甲醛，1.8ml（0.025mol）丙酮，40ml95%乙醇和50ml10%NaOH依次加入小烧杯中。2.电磁搅拌20min。3.洗涤抽干水分。

4.用1ml冰醋酸和25ml95%乙醇配成混合液浸泡洗涤，最后用水洗涤一次。5.将固体移到100ml三角烧瓶中，用无水乙醇进行重结晶，用冰水冷到00C。6.抽滤、干燥、称重、测定熔点。7.计算产率。

实验4 羧酸的性质

一、实验目的

验证羧酸的性质

二、仪器与药品

甲酸、乙酸、草酸、苯甲酸、10%NaOH、10%盐酸、Ba(OH)

2、乙醇、刚果红试纸、恒温水浴锅

三、实验步骤

1.酸性试验

将甲酸、乙酸各5滴及草酸0.2g分别溶于2ml水中，用洗净的玻璃棒分别蘸取相应的酸液在同一条刚果红试纸上化线，比较各线条颜色和深浅程度。

2.成盐反应

取0.2g苯甲酸晶体放入盛有1ml水的试管中加入10%NaOH液数滴，振荡并观察现象。直接再加数滴10%的盐酸，振荡并观察所发生的变化。

3.加热分解作用

将甲酸和冰醋酸各1ml及草酸1g分别放入3支带导管的小试管中导管的末端分别伸入3支各自盛有1-2ml Ba(OH)2试管中，加热试管，观察现象？

4.氧化作用

在3支使馆中分别放置0.5ml甲酸、乙酸及0.2g草酸和1ml水所配成的溶液，然后分别加入1ml稀（1∶5）硫酸和2-3ml0.5%的KMnO4溶液加热至沸，观察现象？

5.成酯反应

在干燥的试管中加入1ml无水乙醇和冰醋酸再加入0.2ml浓H2SO4，振荡均匀浸在60-700C的热水浴中约10min，然后将试管浸入冷水中冷却，最后向试管内加入5ml水，观察现象？

实验5 苯甲酸的制备

一、实验目的

1.学会用甲苯氧化制备苯甲酸原理及方法。

2.掌握热滤、抽滤、回流、重结晶等操作技能。

二、实验原理

三、实验仪器与药品

甲苯、KMnO4、1:1HCl、NaHSO3、冷凝管、圆底烧瓶、循环水真空泵、电热套

四、实验步骤

1.在500ml三颈烧瓶中加入250ml水和5.4ml甲苯加几粒沸石。2.装上回流冷凝管，加热至沸腾。

3.分批加入17g KMnO4，回流加热1.5-2h至回流液中无明显油珠为止。4.趁热抽滤。（若滤液有颜色可加入NaHSO3固体至无色为止）。5.冷却至室温。给滤液滴加1:1HCl，至酸性为止。6.抽滤、干燥、称重、计算产率。

五、问题讨论

1.在氧化反应中，影响苯甲酸产量的重要因素有哪些。2.氧化反应时，向反应中加NaHSO3的目的是什么？

实验6 羧酸衍生物的性质

一、实验目的

验证羧酸衍生物的性质

二、仪器与药品

乙酰氯、2%AgNO3、无水乙醇、20%Na2CO3、NaCl、苯胺、乙酸酐、乙酰胺、20%NaOH、10%H2SO4、红石蕊试纸

三、实验步骤

1.酰氯和酸酐的性质

（1）水解作用：在试管中加2ml水，再加入数滴乙酰氯，观察现象，反应结束在溶液中滴加数滴2%AgNO3溶液，观察现象。

（2）醇解作用：在干燥的试管中加入1ml无水乙醇，慢慢滴加1ml乙酰氯，冰水冷却，并振荡，反应结束后先加入1ml水，小心用中20%Na2CO3中和至中性，观察现象，如没有酯层，再加入粉状氯化钠至溶液饱和为止，观察现象，并闻气味。

（3）氨解作用：在干燥的试管中滴加苯胺5滴，慢慢滴加乙酰氯8滴，待反应结束后再加入5ml水并用玻璃棒搅匀，观察现象？

用乙酸酐代替乙酰氯重复上述三个试验，比较反应现象及快慢程度。2.酰胺的水解作用

（1）碱性水解：取0.1g乙酰胺和1ml20%NaOH放入一小试管中，混合均匀，小火加热至沸，用湿润的红石蕊试纸在试管口检验所产生气体的性质。（2）酸性水解：取0.1g乙酰胺和2ml10%H2SO4一起放入一小试管混合均匀，沸水浴加热2min，闻气味，放冷并加入20%NaOH至陈碱性，再加热，用湿润的红石蕊试纸在试管口检验所产生气体的性质。

实验7 乙酸乙酯的制备

一、实验目的

1.了解从有机酸合成酯的一般原理及方法。2.掌握蒸馏、分液漏斗的使用等操作。

二、实验原理

三、仪器与药品

无水乙醇、冰醋酸、浓H2SO4、饱和Na2CO3、饱和NaCl、饱和CaCl2、无水MgSO4、电热套、球形冷凝管、圆底烧瓶、分液漏斗

四、实验步骤

1.在50ml圆底烧瓶中加入9.5ml（0.2mol）无水乙醇和6ml（0.1mol）冰醋酸，再小心加入2.5ml浓H2SO4，混匀后，加入沸石，装上冷凝管。

2.小心加热反应瓶，缓慢回流1/2h，冷却反应物，将回流改成蒸馏装置，接受瓶用冷水冷却，蒸出生成的乙酸乙酯，直到镏出液约为反应物总体积的1/2为止。

3.在镏出液中慢慢加入饱和Na2CO3，振荡，至不再有CO2气体产生为止。4.将混合液转入分液漏斗，分去水溶液，有机层用5ml饱和NaCl洗涤，再用5mlCaCl2洗涤，最后用水洗涤一次，分去下层液体。5.有机层倒入干燥三角烧瓶中，用无水MgSO4干燥。6.蒸馏10%H2SO4、收集72-780C馏分。7.测折光率，计算产率。

五、问题讨论

1.酯化反应有什么特点？在实验中如何穿创造条件促使酯化反应尽量向生成物方向进行？

2.本实验若才用醋酸过量的做法是否合适？为什么？ 3.蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质？如何除去？

实验8 胺的性质

一、实验目的

1.掌握脂肪族胺和芳香族胺化学反应。

2.用简单的化学方法区别第一、第二和第三胺。3.掌握甲胺的制法。

二、仪器与药品

苯胺、浓盐酸、亚硝酸钠、ß-萘酚、NaOH、N-甲基苯胺、二乙胺、N，N-二甲苯胺、三乙胺、苯磺酰氯、KI-淀粉试纸、冰箱、水浴锅

三、实验步骤

1.胺的性质试验（1）与亚硝酸反应

①伯胺的反应：取脂肪族伯胺0.5ml放入试管中，加盐酸使成酸性，滴加5%亚硝酸钠，观察有无气泡放出？液体是否澄清？

取0.5ml苯胺加2ml浓盐酸和3ml水，冰水浴冷却到00C，再取0.5g亚硝酸钠溶于2.5ml水中，用冰浴冷却慢慢加入苯胺盐酸盐于试管中，边加边搅拌，至KI-淀粉试纸呈蓝色为止，此为重氮盐溶液。取1ml重氮盐 △ 观察加工，闻气味。取1ml重氮盐数滴ß-萘酚观察现象？

②仲胺反应：取1ml N-甲基苯胺及1ml二乙胺，各加入1ml浓盐酸及2.5ml水，冰水浴冷却至00C，再取2支试管，分别加入0.75g亚硝酸钠和2.5ml水溶解，把2支试管中的亚硝酸钠分别慢慢加入上述盛有仲胺盐酸盐的溶液中，并振荡，观察现象？

③叔胺的反应：取N，N-二甲苯胺及三乙胺重复②的实验，结果如何？（2）Hinsberg实验

在3支试管中，分别放入0.1ml胺样品，5ml10%NaOH几3滴苯磺酰氯，塞住试管口，剧烈振荡，除去塞子，振摇下在水浴上温热1min，冷却溶液，用试纸检验是否呈碱性，观察有无固体或油状物析出？ 试样：苯胺、N-甲基苯胺、N，N-二甲苯胺

实验9 某些杂环化合物的性质

一、实验目的

认识吡啶、喹啉的主要性质

二、仪器与药品

吡啶、喹啉、1%FeCl3、0.5%KMnO4、5%Na2CO3、饱和苦味酸、10%单宁酸、5%HgCl2、浓盐酸、红石蕊试纸

三、实验步骤

取2支试管，分别加入1ml吡啶、喹啉，各加入5ml水，摇匀，闻其气味，并做下列实验：

1.各取一滴试液在红石蕊试纸上，观察颜色变化？

2.各取0.5ml试液，分置于2支试管中，各加入1ml1% FeCl3，观察现象。3.各取0.5ml试液，分别加入盛有0.5%KMnO4、5%Na2CO3各0.5ml，摇匀，观察颜色有何变化？加热煮沸，混合物有什么变化？

4.各取0.5ml试液，分别加入盛有2ml饱和苦味酸溶液的试管中，静置5-10min，观察现象？加入过量试液，沉淀是否溶解？

5.取2支试管，各加入2ml10%单宁酸，再分别假如0.5ml试液，摇匀，观察有无白色沉淀生成？这些沉淀是什么？

6.取0.5ml吡啶、喹啉试液，分置于2支试管中，各加入同体积5%HgCl2，观察有无沉淀生成？加1-2ml水，结果后怎样？再加入0.5ml浓盐酸，沉淀是否溶解？试解释之。

实验10 乙酰苯胺的制备

一、实验目的

1.掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作。

2.进一步熟悉固体有机物提纯的方法—重结晶。二、实验原理

三、仪器与药品

苯胺、冰醋酸、Zn粉、电热套、分馏柱

四、实验步骤

1.在50ml圆底烧瓶中，放置10ml新蒸馏过的苯胺和15ml冰醋酸及少许锌粉。

2.装上分馏柱，插入温度计，入图3-24所示。3.回流加热约1h。4.反应结束搅拌下，趁热将反应物倒入盛有250ml冷水烧杯中，冷却抽滤，洗涤粗产品。

5.将粗产品重结晶、抽滤。6.计算产率。

一、问题讨论 1.假设用8ml苯胺和9ml乙酸酐制备乙酰苯胺，哪种试剂是过量的？乙酰苯胺的理论产量是多少？

2.反应时为什么要控制冷凝管上端的温度在105℃？

3.用苯胺做原料进行苯环上的一些取代反应时，为什么常常首先要进行酰化？

实验11 糖类物质的性质

一、实验目的

1.验证和巩固糖类物质的主要化学性质。2.熟悉糖类物质的某些鉴定方法。

二、仪器与药品

10%α-萘酚、95%乙醇、5%葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉液、滤纸浆、间苯二酚、Benedict试剂、Tollen试剂、苯肼试剂、浓盐酸、10%NaOH、I2-KI、酒精、乙醚（1∶3）、浓硫酸、恒温水浴锅

三、实验步骤

1.Molish试验—α-萘酚试验出糖

在试管中加入1ml5%葡萄糖，滴入2滴10%α-萘酚和95%乙醇溶液，将试管倾0斜45，沿管壁慢慢加入1ml浓硫酸，观察现象？若无颜色，可在水浴中加热，再观察结果？

试样：5%葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉液、滤纸浆 2.间苯二酚试验

在试管中加入间苯二酚2ml，加入5%葡萄糖溶液1ml，混匀，沸水浴中加热1-2min，观察颜色有何变化？加热20min后，再观察，并解释。试样：5%葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖

3.Benedict试剂、Tollen试剂检出还原糖

（1）与Benedict试剂反应：取6支试管分别加入1ml Benedict试剂，微热至沸，分别加入5%葡萄糖溶液，在沸水中加热2-3min，放冷观察现象。试样：5%葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、淀粉

（2）与Tollen试剂反应：取6支洁净的试管分别加入1.5mlTollen试剂，分别加入0.5ml5%葡萄糖溶液，在60-800C热水浴中加热，观察并比较结果，解释为什么？

试样：5%葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉液、滤纸浆 4.糖脎的生成

取5支试管分别加入2ml苯肼试剂，分别加入5%葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖液，沸水浴中加热，挂查晶体形成及所需时间。5.糖类物质的水解

（1）蔗糖的水解：取1支试管加入8ml5%蔗糖并滴加2滴浓盐酸，煮沸3-5min，冷却后，用10%NaOH中和，用此水解液作Benedict试验。

（2）淀粉水解和碘试验 ①胶淀粉溶液的配制。

②碘试验：向1ml胶淀粉中加入9ml水，充分混和，向此稀溶液中加入2滴碘-碘化钾溶液，将其溶液稀释，至蓝色液很浅，加热，结果如何？放冷后，蓝色是否再现，试解释之。③淀粉用酸水解：在100ml小烧杯中，加30ml胶淀粉液，加入4-5滴浓盐酸，水浴加热，每隔5min从小烧杯中取少量液体做碘试验，直至不发生碘反应为止，先用10% NaOH中和，再用Tollen试剂试验，观察，并解释之。④淀粉用酶水解：在一洁净的100ml三角烧瓶中，加入30ml胶淀粉，加入1-2ml唾液充分混合，在38-400C水浴加热10min，将其水溶液用Benedict试剂检验，有何现象？并解释。6.纤维素的性质试验

取一支大试管，加入4ml硝酸，在振荡下小心加入8ml浓H2SO4，冷却，把一小团棉花用玻璃棒浸入混酸中，浸在60-700C热水浴中加热，充分硝化，5min后，挑出棉花，放在烧杯中充分洗涤数次，用水浴干燥，即得火药棉。①用坩埚坩夹取一块放在火焰上，是否立刻燃烧，另用一小块棉花点燃之，比较燃烧有何不同？

②把另一块火药棉放在干燥表面皿上，加21-2ml酒精-乙醚液（1∶3）制成火胶棉，放到火焰上燃烧，比较燃烧速度。

实验12 旋光度的测定

一、实验目的

1.了解旋光仪的构造。

2.掌握使用旋光仪测定物质的旋光度。3.学习比旋光度的计算。

二、计算公式

比旋光度是物质特性常数之一，测定旋光度，可以检验旋光性物质的纯度和含量。

纯液体的比旋光度=[а]tλ=

溶液的比旋光度=[а]tλ=

三、仪器与药品

葡萄糖、容量瓶、旋光仪

四、实验步骤

1.旋光仪零点的校正：在测定样品前，需要先校正旋光仪的零点。

①将放样管洗好，左手拿住管子把它竖立，装上蒸馏水，使液面凸出管口。②将玻璃盖沿管口边缘轻轻平推盖好，不能带入气泡，旋上螺丝帽盖，漏水，不要过紧。

③将样品管擦干，放入旋光仪内罩上盖子，开启钠光灯，将标天盘调至零点左右，旋转粗动、微动手轮，使视场内Ⅰ和Ⅱ部分的亮度均一，记下读数。

④重复操作至少5次，取平均值，若零点相差太大时，应把仪器重新校正。2.旋光度的测定：准确称取2.5g样品（如葡萄糖）放在10ml容量瓶中配成溶液，依上法测定其旋光度，这时所得的读数与零点之间的差值即为该物质的旋光度。

实验13 水蒸气蒸馏

一、实验目的

1.学习水蒸气蒸馏的原理及其应用。

2.掌握水蒸气蒸馏的装置及其操作方法。

二、水蒸气蒸馏的应用范围及使用条件

1.应用范围：

①某些沸点高的有机物，在常压蒸馏虽可与副产品分离，但易将其破坏。②混合物中含有大量树脂状杂质或不挥发杂质，采用蒸馏、萃取等方法都难于分离。

③从较多固体反应物中分离出被吸附的液体。2.具备的条件（被提纯的物质）①不溶或难溶于水。

②共沸腾下与水不发生化学反应。

0③在100C左右时，必须具有一定的蒸汽压。

三、实验原理

当有机物与水一起共热时，整个系统的蒸汽压根据分压定律。应为各组分蒸汽压之和。

р=р（H2O）+рA

四、仪器与药品

圆底烧瓶、冷凝管、接受器、电热套、苯胺

五、实验步骤

实验室常用水蒸气蒸馏装置，包括水蒸气发生器、蒸馏部分、冷凝部分和接受部分。

①在1000ml短颈圆底烧瓶中，配一双孔塞，插入长1m的玻管，另一孔插入内径约8mm的水蒸气导出管。

②导出管与T型管相连，支管上套上橡皮管并用螺旋夹夹住。另一端与蒸馏部分导入管相连。

③蒸馏部分斜放于桌面成450，液面不能超过1/3。

④检查整个装置不漏气，打开T型管螺旋夹，加热至沸腾。当有大量蒸汽冲出时，立即旋夹螺旋夹，开始蒸馏。

⑤当馏出液无明显油珠时，可停止蒸馏，此时必须先旋开螺旋夹，然后移开热源。

六、问题讨论

1.进行水蒸汽蒸馏时，水蒸汽导入管的末端为什么要插入到接近于容器底部？ 2.在水蒸汽蒸馏过程中，经常要检查什么事项？若安全管中水位上升很高时，说明什么问题，如何处理才能解决呢？

实验十四 有机元素定性分析

一、实验目的

1.学习元素分析的原理。

2.掌握常见元素的检验方法。

二、实验原理

1.碳氢的检定：

Ba(OH)2+CO2→BaCO3↓+H2O 试管壁上无水珠。2.氮、硫的检定

FeSO4+6NaCN→Na4[Fe(CN)6]+Na2SO4

3Na4[Fe(CN)6]+4FeCl3→Fe4[Fe(CN)6]3↓12NaCl Na2S+2HAc→H2S+2NaAc H2S+Pb(Ac)2→PbS+2HAc 3.卤素的检定

NaX+AgNO3→AgX+NaNO3

2I-+Cl2→2Cl-+I2(CCl4层紫色)I2+5CL2+6H2O→2IO3-+12H++10Cl-

2Br-+Cl2→2Cl-+Br2(CCl4层出现棕色)

三、仪器与药品

蔗糖、CuO、Ba(OH)

2、钠、10%Hac、Pb(Ac)2试纸、亚硝基铁氰化钠、10%NaOH、FeSO4、FeCl3、10%H2SO4、稀盐酸、5%AgNO3、稀H2SO4、CCl4、饱和氯水、稀HNO3、0.1%氨水、浓H2SO4、0.5%过硫酸钠

四、实验步骤

1.碳和氢的检定

取0.2g干燥的试样蔗糖，与1g干燥的CuO粉末放在表面皿上混匀，放入干燥硬质试管中，配一单孔塞，如图示，强热反应物，如试管壁上有水，则证明有氢，若Ba(OH)2液变浑浊，则证明含有碳。2.氮、硫、卤素的检定

（1）钠溶液法分解试样：取干净的硬质试管如图示，装好装置，用镊子取金属钠一小块，用小刀切取一粒表面光滑大小如黄豆的金属钠，用滤纸擦干煤油，迅速投入试管中，强热试管，使钠熔化，当钠蒸气高达约10-15mm，立即加入约0.1g固体试样，使其直落管底，强热试管，使试样全部分解，立即浸入盛有15ml纯水烧杯中，使试管破裂，用5ml纯水洗涤残渣，煮沸过滤，得无色透明钠溶液。（2）硫的检定

①取2ml钠液于小试管中，加入10%Hac呈酸性，煮沸，将醋酸铅试纸置于试管中观察现象？

②取一小粒亚硝基铁氰化钠溶于数滴水中，将此溶液滴入盛有钠液1ml的试管中，观察现象？（3）氮的检定

①取钠溶液2ml，加入几滴10%NaOH溶液，再加入一小粒FeSO4晶体，将混合液煮沸1min，如有黑色硫化铁沉淀，须过滤除去，冷却后，加2-3滴5%FeCl3，再加10% H2SO4使Fe(OH)2沉淀恰好溶解，如有蓝色沉淀生成则表明含有氮。

②取钠溶液1ml，加入几滴稀盐酸，再加入1-2滴5%三氯化铁溶液，观察现象。

（4）卤素的检定

取1ml钠液于小试管中，用5%硝酸酸化，加热煮沸，放冷后，加几滴5%AgNO3，观察现象？

①溴与碘的检定：取滤液2ml，用稀H2SO4酸化，微沸数分钟，冷却后加入1mlCCl4和1滴新配制氯水，观察现象，如呈紫色，继续加入氯水，边加边振荡，紫色褪去，出现棕黄色，则表明含有溴。②氯的检定：取10ml滤液，用稀硝酸酸化，煮沸除去硫化氢和氯化氢加入充分硝酸银，使卤化银沉淀完全，过滤，弃去滤液，沉淀用30ml水洗涤，再与20ml0.1%氨水一起煮沸2min，过滤，在滤液中加HNO3酸化，滴加AgNO3，若有白色沉淀，则表明含有氯。

五、问题讨论

1.进行元素定性分析有何意义？检验其中氮和硫等为什么要用钠（或钾）熔法？

2.在滤纸上切取金属钠时，粘在滤纸上的微笑钠碎粒应如何处理？ 3.鉴定卤素时，若试样还有硫和氯，用硝酸酸化再煮沸，可能有什么气体放出？应如何正确处理？

实验15 甲基橙的制备

一、实验目的

1.通过甲基橙的制备学习重氮化反应和偶合反映的实验操作。2.巩固盐析和重结晶的原理和操作。

二、实验原理

三、仪器与药品

对氨基苯磺酸、5%NaOH、NaNO2、浓盐酸、冰乙酸、N，N-二甲基苯胺、10%NaOH、NaCl、乙醇、乙醚、磁力搅拌器、循环水真空泵

四、实验步骤

1.对氨基苯磺酸重氮盐的制备

①在100ml烧杯中，加入2g对氨基苯磺酸晶体，加10ml5%NaOH。热水浴温热溶解。

②冷至室温，加0.8g，溶解后，在搅拌下，将其溶解分批滴入装有13ml冰冷水和2.5ml浓硫酸中。

③使温度保持在50C以下，待反应结束后，冰浴放置15min。2.偶合

①在一支试管中加入1.3ml N，N-二甲基苯氨和1ml冰醋酸，振荡混合。②在搅拌下，将此液慢慢加到上述冷却重氮盐中，搅拌10min。③冷却搅拌，慢慢加入15ml10%NaOH至为橙色。

④将反应物加热至沸腾，溶解后，稍冷，置于冰水浴中冷却，使甲基橙全部重新结晶析出后，抽滤收集结晶。

⑤用饱和NaCl冲洗烧杯两次，每次10ml，并用此冲洗液洗涤产品。3.精制

①将滤瓶连同滤纸移到装有75ml热水中微热搅拌，全溶后，冷却至室温，冰浴冷却至甲基橙结晶全部析出，抽滤。②依次用少量乙醇、乙醚洗涤产品。③产品干燥，称重，计算产率。4.检验

溶解少许产品，加几滴稀HCl，然后用稀NaOH中和，观察颜色变化。

五、问题讨论

1.在本实验中，重氮盐的植被为什么要控制在0-5℃中进行？偶合反应为什么在弱酸性介质中进行？

2.在植被重氮盐中加入氯化亚铜将出现什么样的结果？

3.N，N-二甲基苯胺与重氮盐偶合为什么总是在氨基的对位上发生？

实验16 氨基酸和蛋白质的性质

一、实验目的

验证氨基酸和蛋白质的某些重要化学性质

二、仪器与药品

清蛋白、CuSO4、醋酸铅、HgCl2、(NH4)2SO4、5% Hac、苦味酸、鞣酸、茚三酮、1%甘氨酸、1%酪氨酸、1%色氨酸、1%鸡蛋白、浓HNO3、20%NaOH、饱和CuSO4、硝酸汞试剂、30% NaOH、10%硝酸铅、恒温水浴锅

三、实验步骤

1.用重金属盐沉淀蛋白质

（1）在盛有1ml清蛋白的试管中加入饱和试样，观察现象？ 试样：CuSO4、Pb(Ac)

2、HgCl2(2)蛋白质的可逆沉淀

在盛有2ml清蛋白的试管中加入2ml饱和(NH4)2SO4。振荡观察现象？取此浑浊液加入1-3水振荡，观察现象？

（3）蛋白质与生物碱反应

再支盛有0.5ml蛋白质液的试管中加入5%Hac至呈酸性，分别加入饱和苦味酸和鞣酸，观察现象？ 2.蛋白质的颜色反应（1）与茚三酮反应

在4支试管中分别加入1%甘氨酸、1%酪氨酸、1%色氨酸、1%鸡蛋白各1ml，加入茚三酮试剂2-3滴，沸水浴中加热10-15min，观察现象？（2）黄蛋白反应 在试管中加入1ml清蛋白和1ml浓HNO3，加热煮沸，观察现象？（3）蛋白质的二缩脲反应

在盛有1ml清蛋白和1ml20%NaOH溶液的试管中，滴加几滴CuSO4液共热，观察现象？

取1%甘氨酸作对比试验，观察现象？（4）蛋白质与硝酸汞试剂作用

在盛有2ml清蛋白的试管中，加入硝酸汞试剂2-3滴，观察现象，小心加热，观察现象？

用酪氨酸重复上述过程，现象如何？ 3.用碱分解蛋白质

取1-2ml清蛋白放入试管中，加入2-4ml30%NaOH，煮沸2-3min，析出沉淀，继续沸腾，用湿润红石蕊试纸检验。

上述热浴液加入1ml10%Pb(NO3)2，煮沸，观察现象？

四、问题讨论

1.怎样区分蛋白质的可逆沉淀和不可逆沉淀？ 2.在蛋白质的二缩脲反应中，为什么要控制硫酸铜溶液的加入良？过量的硫酸铜会导致什么结果？

实验17 从茶叶中提取咖啡因

一、实验原理

萃取提纯法

二、仪器与药品

Soxhlet提纯器、蒸发皿、茶叶、乙醇、KI-I2、盐酸、KClO3

三、实验步骤

1.Soxhlet提取法：称取10g茶叶，放入150ml Soxhlet提纯器中，在圆底烧瓶中加入80-100ml95%乙醇，水浴加热回流提取。直到提取液颜色较浅为止，待冷凝液刚刚虹吸下去时，即可停止加热。稍冷却后，改成蒸馏装置，把提取液中大部分乙醇蒸出（回收），趁热把瓶中剩余液倒入蒸发皿中，留作升华法提取咖啡因。

2.提取液及咖啡因的定性检验

（1）提取液的定性检验：取样品液2滴于干燥白色瓷板上，喷上酸性碘-碘化钾试剂，可见到棕色、红紫色和蓝紫色化合物生成。

（2）咖啡因的定性检验：取上述任一样品液2-4ml置于瓷皿中，加热蒸去溶剂，加盐酸1ml溶解，加入KClO30.1g，在通风橱内加热蒸发，待干，冷却后滴加氨水数滴，残渣即变为紫色。3.升华法提取咖啡因

向提取液中加入4g生石灰粉，搅成浆状，在蒸汽浴上蒸干，除去水分，使成粉状，然后移至石棉网上用酒精灯小火加热，焙炒片刻，除去水分。在蒸发皿上盖一张刺有许多小孔且孔刺向上的滤纸，再罩一个合适漏斗，漏斗颈部塞一小团疏松棉花，用酒精灯隔着石棉网小心加热，适当控温，当发现有棕色烟雾时，即升华完毕，停止加热。冷却后，取下漏斗，轻轻揭开滤纸，刮下咖啡因，残渣经搅拌后，用较大火再加热片刻，使升华完全。合并几次升华的咖啡因。

实验18、19

学生自行设计实验

一、实验目的

1.学生本学期根据自己所学的基本技能自己独立地拿出设计方案。2.对于设计合理的，可以在实验室独立地做实验。3.对于设计不合理的，指导学生合理设计方案。

二、实验仪器与药品

根据学生需要提供有关实验用品。

第三篇：有机化学教案——烷烃

第一章

绪论

一、有机化学的概念及其与医学的关系

二、有机化合物的结构与分类(一)有机化合物结构及其表示方法(二)分类

第二章

烷烃和环烷烃

2.1 烷烃(alkane)

以CH4为例：

6C：1S2 2S2 2P2

21s22s2p2基态沿键轴“头碰头”重叠激发态HHHHSP3 杂化 HHHHHC+4HHCH4CH3CH3SP31S(一)烷烃分子中各原子间彼此以单键（键）相连。(二)键参数：

(三)成键原子可以绕键轴自由旋转,产生构象异构。

同分异构现象：分子组成相同但分子结构不同的现象。1.乙烷的构象

CH3CH3

锯架式（透视式）12.6KJ/mol纽曼投影式重叠式（最不稳定）无数种构象交叉式（最稳定）(1)乙烷是各种构象异构体的混合物，室温下可互相转化，但无法分离。(2)乙烷主要以交叉式构象状态存在。(3)构象对物理性质和化学性质均有影响。

(4)药物分子的构象异构与药物的活性的发挥密切相关。

药效构象：药物受体一般只与药物多种构象中的一种结合，这种构象称药效构象。2．丁烷的构象

(四)烷烃的通式和同系列

二、烷烃的命名

(一)普通命名法： 1~10个C原子的简单烷烃采用天干，含11个以上C 原子的，用中文数字命名。

(二)系统命名法（IUPAC命名法）（1892年日内瓦国际化学会议首次拟定了有机机物系统命名原则,称为日内瓦命名法,后经国地纯化学和应用化学联合会多次修订,所以又称IUPAC命名法.）

1.烷基的命名

2.烷烃的系统命名法(1)选主链（母体）：选择连续不断的含取代基最多的最长的碳链作为主碳链，按主链上碳原子数称为“某”烷。

(2)编号：①从靠近取代基的一端开始；

②两端同时遇到取代基时，使第三个取代基位次最小。(3)取代基：①将取代基的位次、数量（相同取代基）、名称写在母体名称前面，数字与汉字之间用半字线“-”隔开；

②烷基优先顺序：甲基<乙基<丙基<丁基<异丁基<异丙基<叔丁基。

（三）碳原子类型

三、烷烃的同分异构

四、烷烃的物理性质

C1~C4气体，C5~C16液体，C17以上固体；烷烃均无色。

正烷烃的沸点随C原子数的增加而升高，在碳原子数相同的烷烃异构体中，取代基越多，沸点就降低越多。

正烷烃的熔点随C原子数的增加而升高；在碳原子数相同的烷烃异构体中，取代基对称性较好的烷烃比直链烷烃的熔点高越多；随着碳原子数的增多，含偶数碳原子的正烷烃比含奇数碳原子的正烷烃的熔点升高幅度大，并形成一条锯齿开的熔点曲线。

正烷烃的密度随着碳原子数的增多而增大，但在0.8g.cm-3左右时趋于稳定。所有的烷烃的密度都小于1g.cm-3，是所有有机化合物中密度蕞小的一类化合物。

烷烃分子是非极性或弱极性化合物，易溶于非极性或极性较小的苯、氯仿、四氯化碳、乙醚等有机溶剂，而不溶于水。液态烷烃作为溶剂时可溶解弱极性化合物。

五、化学性质

(一)稳定性：烷烃在室温下与强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂不发生反应或反应速度很慢。(二)卤代反应 1．甲烷的卤代

CH4Cl2紫外光CH3ClCl2紫外光CH2Cl2Cl2紫外光CHCl3Cl2紫外光CCl4

2．反应热（heat of reaction）：可根据单键均裂的离解能数据计算得到。卤代反应机制

3．反应机制（reaction mechamism）：对某个化学反应逐步变化过程的详细描述。又称反应历程。

自由基的链反应（free radical chain reaction）。可分为链引发、链增长和链终止3个阶段。

（1）链引发（chain-initiating step）：形成自由基（带有1个单电子的高能量原子）。

ClCl光或热Cl+Cl

+ HCl（2）链增长（chain-propagating step）：延续自由基、形成产物。

CH3HCH3+ClClCH3+ Cl2+ CH3Cl+ HCl+ClCH3Cl+ClCH2Cl+ Cl2CH2ClCH2Cl2

链终止（chain-terminating step）：消除自由基。

ClCH3CH3+Cl+Cl+CH3 Cl2CH3ClCH3CH3

4． 卤代反应取向

CH3CH3CCH33。H1。H29/1H+ Cl2光CH3CH3CCH348%=Cl+CH2ClCH3CCH329%23%H+ 多卤代物 + HCl48/9= 5.4：1

CH2BrCH3CH3CCH3H+ Br2光CH3CH3CCH3>99%Br+CH3CCH3痕量H

（1）氢原子反应活性顺序为 3°H > 2°H > 1°H。（2）溴代反应具有较高的选择性，而氯代反应选择性较差。（3）自由基的稳定性顺序为 3°> 2°> 1°> ·CH3。

六、烷烃混合物：汽油、煤油、柴油、石油醚、液体石蜡、凡士林和石蜡。

第四篇：04有机化学教案(14)(8学时).

04有机化学教案（14）（8学时）第十四章

含氮有机化合物（1）第一节

硝基化合物

一、计划学时：

2学时

二、教学准备：

教材

三、教学目的：

1、了解硝基的结构、硝基化合物的定义和硝基化合物的物理性质；

2、掌握硝基化合物的分类和命名；

3、掌握硝基化合物的化学性质；

4、掌握有机化合物引入硝基后对原有官能团性质的影响。

四、重点难点：硝基化合物的化学性质、硝基对分子内其它官能团性质的影响（例如对物质酸、碱性的影响）。

五、授课方式：

讲述、分析、讨论、归纳、总结

六、教学过程：

1.复习旧课：

通过芳环上的硝化反应的复习逐渐引入硝基化合物的定义、分类和命名。

2.讲授新课：

[板书] 第十四章

含氮有机化合物

第一节

硝基化合物 [讲述] 硝基化合物的定义、分类、结构和命名 [板书] 第二节

硝基化合物的制备

[讲述]

1、烷烃的硝化

2、亚硝酸盐的烃化

3、芳烃的硝化

[板书] 第三节

硝基化合物的性质

[讲述]

1、物理性质

2、脂肪族硝基化合物的化学性质

（1）、还原

（2）、酸性

（3）、与羰基化合物缩合（4）、和亚硝酸的反应

3、芳香族硝基化合物的化学性质

（1）还原反应

（2）、硝基对取代基的影响

（a）、影响卤素的活泼性（b）、硝基影响酚的酸性

3.归纳、小结：本节介绍了硝基的结构、硝基化合物的定义、分类和命名及其理化性质。硝基的吸电子作用对有机化合物性质的影响；第一、第二和第三硝基化合物的区别。

七、板书计划： 第十四章

含氮有机化合物 第一节

硝基化合物

一、硝基化合物的定义、结构和命名

1、定义

分子中含有硝基－NO2的化合物称为硝基化合物，2、结构

3、命名

二、硝基化合物的制备

1、烷烃的硝化

2、亚硝酸盐的烃化

3、芳烃的硝化

三、硝基化合物的性质

1、物理性质

2、脂肪族硝基化合物的化学性质

（1）、还原

（2）、酸性

（3）、与羰基化合物缩合

（4）、和亚硝酸的反应

3、芳香族硝基化合物的化学性质

（1）还原反应

（2）、硝基对取代基的影响

（a）影响卤素的活性（b）、硝基影响酚的酸性

八、作业布置：P.125.1

九、课后小结： 第十四章 含氮有机化合物（2）第二节 胺

一、计划学时：

2学时

二、教学准备：

教材

三、教学目的：

1、了解胺的分类和胺的物理性质；

2、理解胺的分类和醇的分类的不同标准；

3、掌握胺的立体化学和胺的化学性质；

4、掌握胺的制法和烯胺在有机合成中的作用。

四、重点难点：

1、胺的命名和化学性质（重点）；

2、胺的立体化学、烯胺在有机合成中的作用（难点）。

五、授课方式：

讲述、分析、讨论、归纳、总结相结合。

六、教学过程：

1.复习旧课：

通过上节课介绍的硝基化合物的性质，将硝基化合物还原即可得到胺，再从胺的结构、分类、命名引入本节内容。2.讲授新课：

[板书] 第十四章 含氮有机化合物

第二节

胺

一、胺的定义、分类和命名[讲述]

1、胺的定义

胺可以看作氨的烃基衍生物。如：R－NH2、R－NH－Rˊ等。

2、胺的分类

氨分子中的一个，二个或三个氢原子被烃基取代而生成的化合物，分别称为第一胺(伯胺)，第二胺(仲胺)和第三胺(叔胺)。胺分子中如果含有两个以上的氨基（－NH2），则根据氨基数目的多少，可分别称为二元胺，三元胺等。

3、命名

简单的胺的命名，先写出连在氮原子上烃基的名称，再以胺字作词尾即可。[板书]

二、胺的物理性质 [讲述]

1、物理性质

[板书]

三、胺的立体化学

[讲述] 氮原子的电子构型是ls22s22p3，最外层有三个未共用电子占据着三个P轨道，实验证明氨和胺分子具有棱锥形，氮原子象碳在甲烷分子中一样是sp3杂化的。其中有三个未成对电子，分别占据三个sp3杂化轨道，每一个sp3杂化轨道与一个氢原子的s轨道重叠，或与碳的杂化轨道重叠生成氨或胺，第四个sp3杂化轨道含有一对电子，在棱锥体的顶点。苯胺的－NH2基仍然是棱锥形的结构，但是H－N－H键角较大，为113.90, H－N－H平面与苯环平面交叉的角度为380。[板书]

四、胺的化学性质

[讲述] 1．碱性

胺的碱性比氨强。第二胺的碱性应较第一胺强，第三胺较第二胺更强。这在气体状态时是正确的。

但在溶液中受溶剂的影响，其碱性强弱的次序就不一定是这样了，而是如下的顺序：

芳胺的碱性比脂肪胺弱得多，这主要是氮原子上的未共用电子对离域到苯环上，结果使氮原子的电子密度减少，接受质子的能力亦随着降低，因此碱性减弱。

2、酸性

伯胺和仲胺的氮原子上还有氢，能失去一个质子而显酸性。例如：

3、烃基化

胺作为亲核试剂与卤代烃发生SN2反应，结果产生第二，第三和季铵盐。当第一、第二、第三胺的盐分别用碱处理时，生成游离胺。

4．酰化反应 作为亲核试剂第一，第二胺仍象氨一样，能 跟酰氯，酸酐、酯作用，生成酰胺。第三胺氮原子上没有氢原子，所以不能生成酰胺。

第一，第二胺在碱存在下，亦能跟苯磺酰氯作用，生成苯磺酰胺。第一胺生成的苯磺酰胺，因氨基上的氢原子受磺酰基的影响呈弱酸性，所以能溶子碱变为盐。第二胺所生成的苯磺酰胺，氨基上没有氢原子不能生成盐。第三胺与苯磺酰氯不能起作用。所以常利用苯磺酰氯(或对甲苯磺酰氯)来分离鉴别三种胺的混合物，这称为兴斯堡(Hinsberg)试验。

5、与亚硝酸作用

6、氧化

7．芳胺的特性 芳胺是氨基直接连在芳环上，氨基和芳环的相互影响呈现出芳胺的特殊反应。

(1)氧化反应(2)卤代反应(3)磺化作用(4)硝化作用

8．季铵盐和相转移催化

季铵碱加热(100－1500C)就会分解，例如，氢氧化四甲铵加热，生成甲醇和三甲胺。

只要烷基含有β—氢原子，加热时就会使该烷基脱落生成烯烃。此反应常用来测定胺的结构。[板书]

五、胺的制法和苯炔

[讲述]

1、氨的烃基化

2、含氮化合物的还原

3．还原氨化

4、加布里埃尔合成法 [板书]

六、烯胺

[讲述] 氨基直接与双键相连的化合物称为烯胺，烯胺的制备通常是将含有α－氢的羰基化合物与第二胺作用：在某些合成中，烯胺是一种极有用的中间体，例如： 3.归纳、小结：

⑴本节介绍了胺的结构、分类和命名，特别要注意伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的分类标准是不同的；⑵胺的碱性与胺的分子结构中氨基相联接的基团有关，供电基使氨基氮原子上电子密度增大，碱性增强，吸电基使氨基氮原子上电子密度减少，碱性减弱；⑶胺的化学性质较多，如烃基化、酰基化、亚硝化、氧化等，再加上芳胺的一些特殊性质及烯胺在有机合成中的作用，胺的制法等，请同学们下去后认真复习和总结。

七、板书计划： 第十四章 含氮有机化合物 第二节

胺 一、胺的定义、分类和命名

1、胺的定义

2、胺的分类

3、胺的命名

二、胺的物理性质

1、物理性质

三、胺的立体化学

四、胺的化学性质

1．碱性

2、酸性

3、烃基化

4．酰化反应 5．与亚硝酸作用

6、氧化

7．芳胺的特性(1)氧化反应(2)卤代反应(3)磺化作用(4)硝化作用

8．季铵盐和相转移催化

五、胺的制法

1、氨的烃基化

2、含氮化合物的还原

3．还原氨化

4、加布里埃尔合成法

六、烯胺

八、作业布置：P．125-125．

九、课后小结：2、3、4、511

第十四章 含氮有机化合物（3）第三节

重氮和偶氮化合物

一、计划学时：

2学时

二、教学准备：

教材

三、教学目的：

1、通过讲述、分析、归纳使学生掌握芳香族重氮化反应和芳香族重氮盐的性质；

2、掌握重氮盐合成法及重氮盐合成法在有机合成中的应用；

3、了解重氮甲烷的性质和偶氮染料的显色原因。

四、重点难点：

1、芳香族重氮化反应和芳香族重氮盐的性质

2、重氮盐合成法及重氮盐合成法在有机合成中的应用。

五、授课方式：

讲述、分析、讨论、归纳、总结

六、教学过程：

1.复习旧课：

从上次课学习的脂肪族胺的重氮化反应引入芳香族胺的重氮化反应。2.讲授新课：

[板书] 第十四章 含氮有机化合物

第三节 重氮和偶氮化合物

[讲述] 重氮和偶氮化合物都含有—N=N—官能团，该官能团的两端 都分别与烃基相连的化合物称为偶氮化合物。若该官能团的一端与烃基相连，另一端与其他原子(非碳原子，—CN是例外)或原子团相连的化合物，称为重氮化合物。

脂肪族的重氮化合物多符合RCH═N≡N通式。例如：

[板书]

一、芳香族重氮化反应

[讲述] 第一胺在冷的强酸存在下和亚硝酸作用生成重氮化合物的反应，称为重氮化反应。芳香族最简单的重氮化合物是氯化重氮苯：

低温有利于重氮化，因此要控制温度在0－5℃以利于获得产率高的重氮盐，若环上具有－NO2或－S03H等吸电子基的芳胺可以适当提高一些温度(40－60℃)进行重氮化反应。[板书]

二、芳香族重氮盐的性质

[讲述]

1、取代反应

重氮基在不同的条件下可以被羟基，卤素，氰基，氢原子等取代生成各种不同的化合物。

（1）被羟基取代（2）被卤素取代(3)被氰基取代(4)被氢原子取代

2、还原反应 重氮盐可以被氯化亚锡、锡和盐酸、锌和乙酸、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等还原成苯肼。

3、偶联反应 重氮盐在弱酸，中性或碱溶液中与芳胺或酚类作用，由偶氮基－N=N－将两个分子偶联起来，生成偶氮化合物的反应，称为偶联反应。[板书]

三、重氮甲烷

[讲述] 重氮甲烷是一个线型分子，可下列几个极限式来表示：

从上面的极限式中可以看出，重氮甲烷的碳原子既具有亲核性质又具有亲电性质，又是一个偶极离子，所以它的反应是多种多样的。

1、亲核反应2、1，3—偶极环加成反应

[板书]

四、偶氮染料（略讲）

[讲述] 染料是一种可以较牢固地附着在纤维上且具有耐光和耐洗性的有色物质。颜色是染料的主要特征，有机化合物分子中共轭体系的增长导致颜色的加深；在有机化合物分子的共轭体系中引入助色基或生色基一般伴随着颜色的加深。3.归纳、小结： 本节主要学习了重氮盐合成法及其在有机合成中的应用，由于重氮基可以被多种原子和基团所取代，所以通过此法可以合成很多常规方法不能直接合成的化合物。学生现在的掌握情况还不大令人满意，必须多加练习，熟练掌握此法后对今后解答有机合成习题和有机合成研究都将大有好处。

七、板书计划： 第十四章 含氮有机化合物 第三节 重氮和偶氮化合物

一、芳香族重氮化反应

1、取代反应（1）、被羟基取代

（2）、被卤素取代(3)、被氰基取代(4)、被氢原子取代

2、还原反应

3、偶联反应

三、重氮甲烷

1、亲核反应（1）与酸性化合物的反应(2)与酰氯作用2、1，3—偶极环加成反应

八、作业布置：P．126-127．

九、课后小结：6、、10、、12 1第十四章 含氮有机化合物（4）第四节

分子重排

一、计划学时：

2学时

二、教学准备：

教材

三、教学目的：

1、使学生了解什么叫重排反应，理解重排反应在理论和实用上的重要意义；

2、使学生重点掌握亲核重排、亲电重排、自由基重排和芳香族重排反应及其在有机合成中的应用。

四、重点难点：

亲核重排、亲电重排、自由基重排和芳香族重排反应及其在有机合成中的应用。

五、授课方式：

讲述、分析、讨论、归纳和例题相结合。

六、教学过程：

1.复习旧课：

通过上一章有机合成路线中碳胳的形成引入改变碳胳的方法，进一步介绍分子重排反应。2.讲授新课：

[板书] 第十四章 含氮化合物

第四节 分子重排

[讲述] 所谓分子重排是指在试剂，加热成其他因素的影响下，分 子中某些原子或基团发生转移或分子碳胳改变生成新的物质的反应。

[板书]

一、亲核重排

[讲述] 亲核重排最多的是1，2－位移，即在反应中，一个原子或基团带着一对电子转移到相邻的缺电子的原子上。

1、重排到缺电子的碳原子

（1）1－丙基阳离子的重排(2)片呐醇重排（3）瓦格涅尔—麦尔外因(Wagner Meerwein)重排(4)重排反应中的立体化学

2、重排到缺电子的氮原子

（1）贝克曼重排（2）霍夫曼重排 3．重排到缺电子的氧原子

(1)过氧化氢烃的重排（2）、拜尔－维立格（Baeyervilliger）重排的反应历程及重排反应中的立体化学和在有机合成中的作用，重点在于重 排反应的反应历程、立体化学和应用。

七、板书计划： 第十四章 含氮有机化合物 第一节

分子重排

一、亲核重排

1、重排到缺电子的碳原子（1）、1－丙基阳离子的重排(2)、片呐醇重排

（3）、瓦格涅尔—麦尔外因(Wagner Meerwein)重排(4)、重排反应中的立体化学

2、重排到缺电子的氮原子（1）、贝克曼重排（2）、霍夫曼重排

3．重排到缺电子的氧原子

(1)、过氧化氢烃的重排

（2）、拜尔－维立格（Baeyer-villiger）重排

二、亲电重排

三、自由基重排

四、芳香族重排

(1)联苯胺重排(2)弗赖斯重排

八、作业布置：P.127．

九、课后小结： 7、13、21、15 14

第五篇：高中化学奥赛有机化学教案 15--羧酸衍生物

中学化学资料网[www.xiexiebang.com腈　　　　　ORCOR'脂　　　ORCCl酰　　　氯　　OORCOCR'酐　　　　ORCNR'R"酰　　　胺

§1.羧酸衍生物的命名和物理性质

1.命名： ⑴ 酰卤的命名将相应的酰基名称放在前面，卤素的名称放在后面。

即将相应的“酸”改成“酰卤”

⑵ 酰胺的命名：和酰卤相似。将相应的酰基后边加一“胺”字，既将相应的“酸”改为“酰胺”。

⑶ 酸酐的命名：

① 由二分子相同的一元羧酸脱水形成的酸酐称为单酐，它们的命名，可在原来的羧酸名称之后加一“酐”字来称呼，“酸”字也可以省略。

Acetic anhydride

② 由二分子不相同的一元羧酸脱水形成的酸酐称为混酐。它们的命名，可把简单的或低级的羧酸名称放在前面，复杂的或高级的羧酸名称放在后面（即按甲、乙、丙„顺序，英文按字母顺序），两者的中间加一逗点分开（也可省略），再加一“酐”字来称呼。中学化学资料网[www.xiexiebang.coma,NaH),夺取酯的α氢,形成较稳定的α负碳离子,才能迫使反应朝右方进行。② 交叉Claisen缩合

如两个酯只有一个酯有α—H,相互缩合就能得到一个单纯产物。

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③ 酮与酯缩合

酮的α-H比酯的α-H活泼：

④ Dieckmann缩合反应

酯缩合反应也可在分子内进行，形成环酯，这种环化酯缩合反应又称为Dieckmann反应。（己二酸酯和庚二酸酯在醇钠作用下进行自身的酯缩合反应）

注意！酯缩合常用的碱性催化剂是醇钠RONa，不是醇加钠。醇加钠是一组还原剂，它要将酯还原成醇。

它是合成五元环、六元碳环的一个方法。（并不是所有的二元酸酯都能发生环缩合，一般局限于生成稳定的五、六碳环。所以，只是有α氢的己二酸酯和庚二酸酯才能起Dieckmann缩合）如： 中学化学资料网[www.xiexiebang.com] 设计制作：隽桂才

三、个别化合物

1、蜡：蜡来自动植物，它的主要成分是高级饱和脂肪酸和高级一元醇所组成的酯。如蜂蜡其主要成分是 C15H31COOC30H61。水解可得三十烷醇。（植物调节剂，能使农作物增产）蜡与石蜡组成不一样

2.原酸酯。

原甲酸乙酯，对碱很稳定，在微量的酸存在下，可以发生水解生成甲酸酯和乙醇。

原甲酸酯是制备缩酮的良好试剂。

§３． 酰卤与酸酐

1水解：

2醇解：

3.氨解： 中学化学资料网[www.xiexiebang.com] 设计制作：隽桂才

4.与Grignard试剂作用

酰卤可以与格氏试剂作用得到酮，但是酮很容易与格氏试剂反应得三级醇。因此，如果用一当量的格氏试剂与酰氯反应产物为酮与三级醇的混合物，因此酮的产率很低，如果用两当量以上的格氏试剂则主要产物为三级醇。

对于有空间阻碍的反应物，能满意的得到酮，产率很好。这种空间因素可以是酰氯（脂肪或芳香的）或者是格氏试剂，特别是三级基团直接连接在MgX基团上：

有机镉化合物反应性较低，但很容易与酰氯反应，与酮反应很慢，因此可用于酮的合成。

§4 烯 酮

乙烯酮

H2C=C=O b.p.-56℃ 中学化学资料网[www.xiexiebang.com] 设计制作：隽桂才

用乙酸或丙酮为条件，直接热解得到乙烯酮。近来利用CO与H2在加热加压条件下，催化合成乙烯酮：

乙烯酮非常不稳定，通常只能获得它的二聚体：二乙烯酮

二乙烯酮与H2O,ROH,NH3反应：

二乙烯酮是CH3COCH2CO-基的等价代替物。乙烯酮可与含活泼氢的H2O,HNH2,ROH,CH3COOH,HCl,RMgX反应。

§5． 油脂和合成洗涤剂

一．油脂 中学化学资料网[www.xiexiebang.com] 设计制作：隽桂才

油脂普遍存在于动物脂肪组织和植物的种子中，习惯上把室温下成固态的叫酯，成液态的叫油。油脂是高级脂肪酸甘油酯的通称

组成甘油酯的脂肪酸绝大多数是含偶数碳原子的直链羧酸，其中有饱和的，也有不饱和的。液态油比固态脂肪会有较多量的不饱和脂肪酸甘油酯。几个概念：

1．干性：某些油涂成薄层，在空气中就逐渐变成有韧性的固态薄膜。油的这种结膜特性叫做干性（或称干化）。

油的干性强弱（即干结成膜的快慢）是和油分子中所含双键数目和双键结构有关系的，含双键数目多的，结膜快，数目少，结膜慢。有共轭双键结构体系的比孤立双键体系的结膜快。成膜是由于双键聚合形成高分子聚合物的结果。桐油结膜快是由于三个双键形成共轭体系。顺，反，反，—9，11，13—十八三烯酸 2．碘值：不饱和脂肪酸甘油酯的碳碳双键也可以和碘发生加成反应。100g油脂所能吸收的碘的克数称为碘值（又称碘价）。二．肥皂和合成洗涤剂 1．肥皂： 肥皂的制造：

2.合成系涤剂

a)阴离子洗涤剂 溶于水时其有效部分是阴离子。

现在国内最广泛使用的洗涤剂是烷基苯磺酸钠盐，R表示C12----C18的烷基。烷基最好是直链的，称为线形烷基。过去曾用过叉链的，但发现不能为微生物所中学化学资料网[www.xiexiebang.com] 设计制作：隽桂才

降解（大分子变为较小分子称降解），容易聚集在下水中或飘在河流中，引起环境的污染，因为微生物对有机物的生物氧化降解有选择性，它对直链的有机物可以作用，每次氧化降解两个碳，而有叉链存在时破坏其作用，故现在国际上系用线型的C12以上的烷基制洗涤剂。它可以从石油中分出正烷烃进行一元氯化，或石油、蜡裂解分出直链的1—烯烃，与苯进行傅氏反应得烷基苯，磺化、碱化处理得到。

b)阳离子洗涤剂。

溶于水时其有效部分是阳离子。如：

（3）非离子型洗涤剂

在水溶液中不离解，是中性化合物。

其中羟基和聚醚（OCH2CH2）n部分是亲水基团，家用液态洗涤剂的主要成分也是非离子洗涤剂。

三．磷脂

磷脂多为甘油脂，以脑磷脂及卵磷脂为最重要，其结构为：α—脑磷脂（磷脂酰乙醇胺）α—卵磷脂（磷脂酰胆碱）中学化学资料网[www.xiexiebang.com] 设计制作：隽桂才

磷脂中的酰基都是相应的十六个碳以上的高级脂肪酸，如硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸（顺，顺－9，12－十八二烯酸）等；磷酸中尚有一个羟基具有强的酸性，可以与具有碱性的胺形成离子偶极键；这样在分子中就分为两个部分，一部分是长链的非极性的烃基，是疏水部分，另一部分是偶极离子，是亲水部分，因此磷脂的结构与前面所讲的肥皂结构类似，如果将磷脂放在水中，可以排成二列，它的极性基团指向水，而疏水性基团，因对水的排斥而聚集再一起，尾尾相连，与水隔开，形成脂双分子层。

磷脂在植物的种子中，蛋黄及脑子中含量较多可。由家畜屠宰后的新鲜脑或由大豆榨油后的副产物中提取而得。往往卵磷脂和脑磷脂不加分离而作为卵磷脂粗制品。

磷脂可以作乳化剂、抗氧剂、食品添加剂。医疗上用于治疗神经系统疾病。脑磷脂用于肝功能检验。

[食品添加剂]：在各种食品里添加磷脂，可以保持水份和盐份，使外形美观。由于磷脂有乳化性，在制面包、蛋糕、炸面饼，油酥糕的面粉中添加磷脂，能添加这些食品的强性。延缓变硬过程。保持盐分，还能使面包、蛋糕体积增加5%以上。

生物细胞膜是由蛋白质和脂类（主要是磷脂）构成的。磷脂的疏水部分相接而亲水端朝向膜的内外两面。这样构成脂双层。所有的膜都有不同成分的脂双层和相连的蛋白质组成。一些蛋白质松散地连接在脂双层的亲水表面，而另一些中学化学资料网[www.xiexiebang.com] 设计制作：隽桂才

蛋白质剂埋入脂双层的疏水基质中，或穿过脂双层。细胞膜对各类物质的渗透性不一样，可以选择性地透过各种物质，在细胞内的吸收和分泌代谢过程中其着重要的作用。

§６． 酰 胺

一 酰胺的物理性质

除甲酰胺外，酰胺大部分是白色结晶体。液体的酰胺是有机物及无机物的优良溶剂。最长使用的是N,N-二甲基甲酰胺（DMF）,它不但可以溶解有机物，也可以溶解无机物，是一种性能极为优良的溶剂。二 酰胺的化学性质 1.酰胺的酸碱性：

酰胺是氨（或胺）的酰基衍生物，胺是碱性物质，酰胺由于氮原子上未共用电子对与碳氧双键形成P-π共额，而使氮原子上电子云密度有所降低，因而减弱了它接受质子的能力，同时与氮相连的氢原子也变得稍微活泼。

生成亚胺基化合物，具有弱酸性，能与强碱的水溶液生成盐。

2.水解： 中学化学资料网[www.xiexiebang.com] 设计制作：隽桂才

3.脱水反应：

4.还原

酰胺很不容易还原，强还原剂和氢化锂铝可以将酰胺还原为胺。

5.Hofmann降级：

利用这个反应，由羧酸可以制备少一个碳原子的第一胺。

§７． 酰基衍生物的水解、氨解、醇解历程

羧酸酰基衍生物可被水、醇、氨等亲核试剂进攻。其中酯的水解历程研究的最多。

一、酯的水解历程

水解是酯化反应的逆反应，但水解反应历程比酯化反应研究的多，下面就酸催化和碱催化的历程进行讨论。

1．酯的碱性水解：

实验事实：酯的碱性水解速度依赖于酯的浓度和氢氧离子的浓度。

ν＝k[ROOR’][OH-] 为双分子反应

将含有同位素18O的酯水解，证明反应是按酰氧键破裂方式进行。

根据以上事实，酯的碱性水解大多属于双分子酰氧键断裂过程。可提出两个机理：SN2和加成-消除历程。

SN2历程： 中学化学资料网[www.xiexiebang.com] 设计制作：隽桂才

加成-消除历程：

为了判断这一反应的过程，进行了如下实验：将用同位素O18标记羰基的酯放在碱的水溶液中水解，当水解尚未完全时，取出未水解的酯分析其中O18 的含量，结果测得O18含量比原来样品中少的多，说明反应过程中发生了O18的交换。证明不是SN2反应，如果反应是一步取代，未反应的酯分子中 O18应该保持不变。故是加成-消除历程。

酯这样的碱性水解历程称为BAC2（碱催，酰氧键断裂，双分子历程），可表示如下：

反应最后一步是不可逆的，因为生成的羧酸根（RCOO-）有较强的P-π共轭效应，是较烷氧基离子要弱的多的碱，不可能夺取醇中的氢质子，从而使整个反应变为不可逆。

2．酯的酸性水解：

事实：

说明反应是酰氧键断裂。

②在水溶液中，ν＝k[RCOOR’][H+] , 说明是双分子反应。中学化学资料网[www.xiexiebang.com] 设计制作：隽桂才

酯的酸性水解绝大多数是双分子反应，并且是酰氧键断裂，这样的历程叫AAC2(酸催化，酰氧键断裂，双分子历程)

有特殊结构的酯，酰氧键断裂也可以按单分子反应进行：

2，4，6-三甲基苯甲酸酯，由于邻位两个甲基的位阻作用，试剂很难进攻，在一般条件下很难水解。但将它溶解在浓硫酸中，然后倾入冰水内，即得2，4，6-三甲基苯甲酸，这是由于分子按上述方式离解的结果，上述反应属于酰氧键断裂，在断裂过程中，生成酰基正离子，所以属于单分子历程，称为AAC1。

一些特殊结构的酯水解时也可以烷氧基断裂：

第三丁酯在酸性水解时，由于(CH3)3C+ 离子比较容易生成，所以是按烷氧键断裂单分子历程进行的，称为AAL1(酸催化，烷氧键断裂，单分子历程)。

由于这种历程是通过形成碳正离子进行的，可以预料，如果第三碳原子是一个手性碳原子，在反应过程中，应通过生成平面形的碳正离子而发生外消旋化，水解所得到的醇将是外消旋体。实验材料证明了这个论断。

总之，酯的酸性水解绝大多数是酰氧键断裂双分子反应历程，只有少量特定结构的酯，才发生单分子的酰氧键或烷氧键断裂历程。