化學(xué)教學(xué)論實驗報告——酯的水解(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上化學(xué)教學(xué)論實驗報告酯的水解化學(xué)系2011級化學(xué)2班 羅晗 一、實驗方程式、裝置：1、中性環(huán)境中：CH3COOCH2CH3+ H2O CH3COOH+ CH3CH2OH2、酸性環(huán)境中：CH3COOCH2CH3+ H2O CH3COOH+ CH3CH2OH3、堿性環(huán)境中：CH3COOCH2CH3+ NaOH CH3COONa+ CH3CH2OH4、實驗裝置圖：在實驗裝置圖中，1、2、3號試管為對照實驗，1為中性環(huán)境，2為酸性環(huán)境，3為堿性環(huán)境。其中，1為熱水浴的水，2為蒸餾水，3、4、5為乙酸乙酯，6為氫氧化鈉溶液，7為稀硫酸。二、實驗注意事項：1、在實驗中，酸、堿的濃度

2、要適合，藥品的用量要適當(dāng)。一般來水，酸、堿濃度大，酯水解的速度快；濃度低水解速度慢。但要使水解結(jié)果酯層量有明顯的梯度變化，就得有適合的酸、堿濃度和適當(dāng)?shù)乃幤酚昧?，否則將容易導(dǎo)致實驗的失敗，使實驗現(xiàn)象不明顯。2、在實驗中，振蕩試管的次數(shù)要適當(dāng)，酯層在水溶液層的上方，振蕩試管有利于增加酯與酸、堿溶液接觸的機會，加快水解反應(yīng)速度，但是，太頻繁地振蕩試管會使得反應(yīng)的溫度降低，延長反應(yīng)時間，尤其是在冬季的時候，所以，在實驗過程中，最好不要太過頻繁地振蕩試管。3、在實驗開始前，一定要保證實驗所使用的試管的干凈，保證試管本身呈中性，防止試管中含有雜質(zhì)或酸、堿性物質(zhì)對三組對照實驗中所控制的變量產(chǎn)生影響。4、在

3、實驗中，雖然要對試管進行沸水浴加熱，但是，不能將試管直接置于不斷沸騰的熱水中持續(xù)加熱，因為乙酸乙酯的沸點低，在熱水中極易揮發(fā)，將會影響最終對實驗結(jié)果的觀察，所以，應(yīng)該適當(dāng)控制熱水的溫度，既利于反應(yīng)向正方向不斷進行，又不會使得乙酸乙酯過度蒸發(fā)。三、實驗思考：1、在酯的水解實驗中，酸性條件下的水解為什么要使用稀硫酸而不使用濃硫酸？又為何不用稀鹽酸呢？答：在水解反應(yīng)中，酯類水解將會生成醇（或酚）和羧酸，由于反應(yīng)時可逆反應(yīng)，所以如果加入氫離子可以促進其水解，所以可以加入稀硫酸。但是，濃硫酸是純度極高的硫酸，其中所含的水分很少，而硫酸是共價化合物，只在水中才能電離出氫離子，所以如果加入濃硫酸，不僅電離不

4、出氫離子，而且醇和羧酸本身不溶于濃硫酸，醇會被濃硫酸氧化，不但不能促進水解反而生成了雜質(zhì)，所以不用濃硫酸。若采用稀鹽酸，雖然能夠為水解反應(yīng)提供氫離子，但是使用稀鹽酸時由于鹽酸的揮發(fā)性，反應(yīng)時的溫度不宜過高，防止水分過度蒸發(fā)使得稀鹽酸變成濃鹽酸，導(dǎo)致催化劑的量減少。但是，在本實驗中，由于水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，且溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快，所以應(yīng)該使實驗溫度盡可能地高，所以二者相互矛盾，故而不適宜使用稀鹽酸，所以實驗中采用稀硫酸作催化劑。2、酯的水解反應(yīng)在中性條件、酸性條件、堿性條件下反應(yīng)速率有何區(qū)別？采用怎樣的條件其水解反應(yīng)最為適宜？答：在實驗中，應(yīng)進行對照試驗，采用控制變量法觀察實驗現(xiàn)象，得出實驗

5、結(jié)論。取3支完全相同的試管，并按1、2、3進行編號。在1、2、3號試管中分別加入6毫升蒸餾水、6毫升稀硫酸、6毫升氫氧化鈉溶液，再各加入1滴0.2%的亞甲基藍溶液，和1毫升乙酸乙酯溶液，分別塞上帶有長約20厘米的玻璃導(dǎo)管的單孔橡皮塞，振蕩，靜置。在1、2號試管內(nèi)，酯層為無色，水溶液層為藍色；在3號試管內(nèi)，酯層為紅色，水溶液層為藍色。取一支500毫升燒杯，裝進約300毫升的開水，將3支試管同時放進開水浴中水浴加熱，每隔一段時間將其搖勻一下（振蕩試管的頻率最好不要太多，適當(dāng)振蕩幾下就好），比較酯層的高度，記錄實驗結(jié)果如下表：可見，酯在蒸餾水中水解速度最慢，在酸性溶液中速度較為快，但是在請堿性溶液中

6、酯的水解速度最快。所以，我們在進行酯的水解反應(yīng)的時候，為提高其化學(xué)反應(yīng)速率，最好在堿性條件下進行反應(yīng)。3、在酯的水解實驗中，為什么要加入指示劑？實驗結(jié)果觀察到，加入亞甲基藍作指示劑的一組實驗效果最為明顯，為什么？答：使用指示劑的目的，是為了區(qū)分酯層和水溶液層，以增加實驗現(xiàn)象的可信度，便于對比觀察。亞甲基藍，結(jié)構(gòu)式為：別名品藍、次甲基藍、四甲基藍、鹽基湖藍、堿性亞甲基天藍，發(fā)亮深綠色結(jié)晶或細小深褐色粉末，帶青銅光澤，無氣味，在空氣中穩(wěn)定，能溶于醇，溶液為天藍色，溶于氯仿，不溶于醚和苯，水溶液遇鋅粉及稀鹽酸能褪色，但暴露在空氣中能恢復(fù)，若加氨水則恢復(fù)更快，能與多數(shù)無機鹽生成復(fù)鹽，最大吸收值668,

7、609nm，是一種氧化還原指示劑，亞甲基藍能與強堿反應(yīng)生成一種物質(zhì)季硫堿，在水溶液中仍呈藍色，但此物質(zhì)在水溶液中能被乙酸乙酯萃取，使酯層呈紅色，故而在酯的水解反應(yīng)實驗中，用亞甲基藍作指示劑的一組實驗效果最為明顯，可見，在本實驗中，適宜使用亞甲基藍溶液作為指示劑。4、在本實驗中，帶有玻璃導(dǎo)管的單孔橡膠塞有哪些作用？答：帶有玻璃導(dǎo)管的單孔橡膠塞實際上是一個簡單的冷凝裝置。由于酯的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，水浴溫度越高越好，水浴溫度越高，酯的水解速度越快，即增加了化學(xué)反應(yīng)速率，又使得化學(xué)反應(yīng)平衡向右移動，短時間內(nèi)就能出現(xiàn)明顯的酯層量減少的現(xiàn)象。但乙酸乙酯的沸點極低，水浴溫度超過了乙酸乙酯的沸點，乙酸乙酯揮

8、發(fā)快，反而得不到令人信服的正確結(jié)果，所以本實驗中，利用帶有玻璃導(dǎo)管的單孔橡膠塞作冷凝裝置，這樣就不需要控制熱水的溫度，也不用擔(dān)心水浴溫度超過了乙酸乙酯的沸點，可以用開水直接水浴加熱，使實驗操作簡單化。同時，帶有玻璃導(dǎo)管的單孔橡膠塞使得實驗裝置系統(tǒng)直接與大氣相通，增加了實驗的安全性和可行性，為實驗成功做保障。5、本實驗的設(shè)計方法中存在哪些缺陷？應(yīng)該如何改進？改進后有何優(yōu)點？答：本實驗中存在以下幾個問題：（1）幾滴“乙酸乙酯”相對于幾毫升“蒸餾水”而言用量太少，科學(xué)數(shù)據(jù)表明，15時乙酸乙酯的溶解度為8.5g100g水，而乙酸乙酯的密度為0.901gml。據(jù)此可以推知，幾滴乙酸乙酯（每滴約0.1ml

9、）完全可能溶解在這幾毫升蒸餾水中。另外，也因為乙酸乙酯只用幾滴，反應(yīng)中其減少的可見度很小，實驗只能根據(jù)氣味變化來判斷乙酸乙酯的水解程度，顯然讓人難以置信。（2）乙酸乙酯的沸點（77.1）在7080的水浴溫度范圍內(nèi)，在這樣的溫度條件下加熱，乙酸乙酯會因揮發(fā)而消失。實驗的說服力不強。（3）無機酸或堿的存在能增大乙酸乙酯的水解速率，在沒有催化劑時，乙酸乙酯的水解也能進行，只是速率很小，對此實驗不能說明。對乙酸乙酯的水解實驗進行了一些改進：（1）取型號相同的4支試管，向第1、2支試管中加入6ml飽和食鹽水，向第3支試管中加入5ml飽和食鹽水和1ml稀硫酸（15），向第4支試管里加入5ml飽和食鹽水和1

10、ml30%氫氧化鈉溶液，再分別向4支試管中各滴入4滴石蕊試液，4支試管里的溶液分別呈紫色、紫色、紅色和藍色。（2）分別向4支試管中加入2ml乙酸乙酯，將第1支試管置于試管架上，然后同時連續(xù)振蕩另外3支試管12min，靜置并與第1支試管比較?？梢杂^察到第2支試管中水層呈紫紅色，第2，3，4支試管中乙酸乙酯層的高度依次明顯減?。s為1.5ml，1ml，0.5ml）。改進后的優(yōu)點有：（1）以飽和食鹽水代替蒸餾水，可以減小乙酸乙酯在水中的溶解度。（2）在水層中滴加石蕊試液能夠指示水層的成份，便于觀察乙酸乙酯與水之間的界面，并且可以根據(jù)第2支試管中水層顏色由紫色變?yōu)樽霞t色判斷水解產(chǎn)物乙酸的生成。（3）增加乙酸乙酯的用量，便于從乙酸