2016届高中化学新教材实验及科学探究学案设计:选修5实验学案设计

发布于:2021-08-29 13:01:42

第一章 认识有机化合物
一、实验 1-1 含有杂质的工业乙醇的蒸馏

1.实验仪器:铁架台(带铁夹和铁圈)、酒精灯、石棉网、







尾接管、锥形瓶

2.实验步骤:

①组装一套蒸馏装置,并



②在 250mL 蒸馏烧瓶中,通过玻璃漏斗倒入 100mL 工业乙醇,再在烧瓶中投入 1~2 粒素烧瓷片;

③装好蒸馏装置后,往冷凝器中通入冷却水,加热蒸馏,蒸馏产物以每秒 3~4 滴为宜,分别收

集馏分;

3.实验记录:

77℃以下

mL;

77~79℃

mL;

79℃以上

mL;

4.注意事项:

①安装蒸馏仪器时,先 后 ,先 后 ;拆卸时顺序相反;

②若是非磨口仪器,要注意温度计插入蒸馏烧瓶的位置、蒸馏烧瓶接入水冷凝器的位置等。

③蒸馏烧瓶装入工业乙醇的量以 1/2 容积为宜,不能超过 2/3。

④蒸馏前加入沸石或碎瓷片,以免发生 。

⑤乙醇易燃,实验中应注意安全。

二、实验 1-2 苯甲酸的重结晶

1.实验仪器:铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、烧杯、滤纸、





2.实验步骤:

①将粗苯甲酸 1g 加到 100mL 烧杯中,再加入 50mL 蒸馏水,加热至溶解,全溶后再加入少量蒸

馏水;

②趁热过滤;

③将滤液静置,缓慢冷却结晶,过滤;

3.实验记录:

粗苯甲酸的状态:



观察滤液冷却时实验现象:



重结晶后苯甲酸的状态:



4.注意事项:

(1)为了减少趁热过滤过程中的损失苯甲酸,一般再加入少量水。

(2)结晶苯甲酸的滤出应采用抽滤装置,没有抽滤装置可以玻璃漏斗代替。

5.拓展思考:

(1)在苯甲酸的重结晶过程中,滤液放置可以结晶出纯净的苯甲酸晶体。温度越低,苯甲酸的

溶解度越小,为了得到更多的苯甲酸晶体,是不是结晶时温度越低越好?

(2)为什么要趁热过滤?

第二章 烃和卤代烃
三、实验 2-1 乙炔的实验室制取及性质实验 1.反应原理:

2.操作步骤:

①在圆底烧瓶中放入几小块电石,旋开分液漏斗活塞,再逐滴加入



②将产生的气体依次通入

溶液,

溶液,并观察实验现象;

③将剩余气体点燃,观察现象。

3.实验现象:





②通入高锰酸钾溶液后,



通入溴的四氯化碳溶液后,



③气体点燃时,火焰

,产生

,化学方程式为:



4.实验结论:



5.注意事项:

(1)为什么不能用启普发生器制取乙炔?

① 因为碳化钙与水反应剧烈,启普发生器不易控制反应;

② 反应放出大量热,启普发生器是厚玻璃壁仪器,容易因胀缩不均,引起破碎 ;

③ 生成物 Ca(OH)2 微溶于水,易形成糊状泡沫堵塞导气管和球形漏斗的下口;

④ 关闭导气阀后,水蒸气仍与电石作用,不能达到“关之即停”的目的.

(2)气体收集方法:



6.拓展思考:乙炔是无色无味的气体,实验室制的乙炔为什么会有臭味呢?如何去除乙炔的臭

味?这些气体对乙炔的性质实验有影响吗?为什么?

四、溴苯的制备方案 1.实验原理:

2.实验装置:

3.操作步骤:

把苯和少量

放在烧瓶里,并加入

作催化剂,用带导管的瓶

塞塞紧瓶口。

4.实验现象:

在常温时,很快就会看到,在导管口附*出现

,反应完毕后,向锥形瓶内的液体里

滴入 AgNO3 溶液,有

沉淀生成。

把烧瓶里的液体倒在盛有冷水的烧杯里,烧杯底部有

的液体。

5.注意事项:

(1)组装仪器时,长导管管口接*水面,但不接触,具有

的作用;

(2)加药品的顺序:苯、液溴、铁粉;

(3) 不溶于水的液体是溴苯,它是密度比水大的无色液体,由于溶解了溴而显褐色。

6.拓展思考:如何除去溴苯中的溴?

五、硝基苯的制备

1.实验原理: 2.实验装置:

3.实验步骤:

① 配制混和酸:先将 1.5 mL 浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入 2 mL

,并及时摇匀

和冷却;

② 向冷却后的混合酸中逐滴加入 1 mL 苯,充分振荡,混和均匀;

③ 将大试管放在 50~60 ℃的水浴中加热约 10 min,实验装置如图;

④ 将反应后的液体倒入一个盛有冷水的烧杯中,可以观察到烧杯底部有

生成,

用分液漏斗分离出粗硝基苯。

⑤ 粗产品依次用蒸馏水和 5%NaOH 溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。若将用无水 CaCl2 干燥后

的粗硝基苯进行蒸馏,可得纯硝基苯。蒸馏应在通风柜或通风良好处进行。

纯硝基苯为无色、具有

的油状液体,其密度

水。

4.注意事项:

(1)装置特点:

a、水浴温度为 50~60℃(温度高苯挥发,硝酸分解,温度过低,反应温度不够);

b、温度计应插入水浴液面以下,以测量水浴温度;

(2)药品加入的顺序:先浓硝酸,再浓硫酸,当冷却到 50~60℃再加入苯;

(3)浓硫酸的作用:



5.拓展思考:硝基苯的物质性质如何?有杂质与纯净时的颜色有什么不同?要想得到纯净的硝

基苯,如何除去其中的杂质?

六、实验 2-2 苯、甲苯的性质 1.实验目的: 2.填写下表
实验步骤

实验现象

实验结论

将苯、甲苯各 2mL 分别注入 2 苯中加入了高锰酸钾酸性溶

支试管,各加入 3 滴 KMnO4 酸 液,



性溶液,用力振荡。

甲苯中加入了高锰酸钾酸性

溶液,



3.拓展思考:比较苯和甲苯被高锰酸钾酸性溶液氧化的现象,以及硝化反应的条件,你能从中 得到什么启示?

七、溴乙烷的水解反应

1.填写下表

实验步骤

实验现象

实验结论

① 向大试管中加入 5mL 溴乙

烷;

大试管中有

溴乙烷在

条件

② 再加 入 15mL20%NaOH 溶

生成。

下,可以发生

反应,该

液,加热;

反应属于

反应。

③ 向大试管中加入稀 HNO3 酸

化,再滴加 2 滴



液,观察现象。

2.反应方程式:



3.拓展思考:

① 该反应进行比较缓慢,要加快反应速率,又提高乙醇产量,可采用什么措施?

② 为什么要加稀硝酸酸化?

八、溴乙烷的消去反应 1.实验装置图:

2.填写下表

实验步骤

实验现象

实验结论

① 向大试管中加入 5mL 溴乙

烷;

大试管中有



② 再加入 15mL 饱和 KOH

成,溴水溶液

溴乙烷在



溶液,水浴加热;

,大试管中液体经 件下,可以反应生成 ,

③将产生的气体通入到溴水 酸化后,加入 AgNO3 溶液,

发生

反应。

溶液中,观察现象;



④向大试管中加入稀 HNO3 酸

化,再滴加 2 滴 AgNO3 溶液,

观察现象

3.反应方程式:



4.拓展思考

(1)为什么不用 KOH 水溶液而用醇溶液?乙醇在反应中起到了什么作用?

(2)检验产生的气体时,可以将溴水换成 KMnO4 酸性溶液吗?为什么? (3)C(CH3)3-CH2Br 能否发生消去反应?

第三章 烃的含氧衍生物
九、实验 3-1 乙醇的消去反应 1.实验装置图:

2.填写下表

实验步骤

实验现象

① 在长颈圆底烧瓶中加入乙

醇和浓硫酸(体积比约为

1:3)的混合液 20mL,并放入 蒸馏烧瓶内

几片碎瓷片;

,高锰酸

实验结论

乙醇在

条件下,可

② 加热混合液,使温度迅速 钾溶液

升到

℃;

③ 将产生的气体依次通入高 碳溶液

锰酸钾酸性溶液和溴的四氯

化碳溶液中,观察并记录现

象。

3.化学方程式:

4.拓展思考 (1)为什么反应后的溶液变黑了?

以发生 ,溴的四氯化



反应。

(2)反应生成的气体中可能含有哪些杂质气体,这些气体对产物的性质实验有干扰吗?如何除 去?

(3)反应温度应如何控制?

十、实验 3-2 乙醇与重铬酸钾酸性溶液的反应

1.实验目的:

2.填写下表

实验步骤

实验现象

在试管中加入少量重铬酸钾

酸性溶液,然后滴加少量乙 重铬酸钾酸性溶液由

醇,充分振荡,观察并记录实





验现象。

实验结论

十一、实验 3-3 苯酚的酸性 1.实验目的: 2.填写下表
实验步骤 (1)向盛有少量苯酚晶体的试管 中加入 2mL 蒸馏水,振荡试管,

实验现象

实验结论

观察现象;在酒精灯上加热,观 察现象;冷却至室温,观察现象; (2)取少量苯酚的稀溶液于试管 中,滴加适量石蕊试液; (3)另取含有不溶于水的苯酚晶 体的溶液于试管中,逐滴加入 5% 的 NaOH 溶液并振荡试管;
(4)再向(3)中加入稀盐酸。
3.反应方程式:

苯酚具有

性,能与

NaOH 溶液反应,化学方程

式为:



酸性强弱:苯酚



酸。

十二、实验探究:设计实验探究乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱 1.实验目的: 2.根据下列提供的实验装置,设计一套能够一次性完成实验的装置。

装置连接(填字母) A接 , 接 , 3.实验现象:

接 J。

4.化学反应方程式:

5.实验结论:

酸性强弱:





十三、实验 3-4 苯酚与 Br2.FeCl3 溶液的反应

1.实验目的:

2.完成下表

实验步骤

实验现象

实验结论

(1)向盛有少量苯酚稀溶

化学方程式:

液的试管里逐滴加入饱和

溴水,边加边振荡,观察

现象;

(2)向盛有少量苯酚稀溶

液的试管中加入几滴

检验苯酚的存在可以利用苯酚的

FeCl3 溶液,边加边振荡, 观察现象;

显色反应。

[备注]苯酚与浓溴水的反应非常灵敏,经常用于苯酚的定性检验和定量分析。

十四、实验 3-5 乙醛的银镜反应

1.填写下表

实验步骤

实验现象

实验结论

① 在洁净的试管中加入

1mL2%的 AgNO3 溶液,再边

振荡边逐滴加入 2%的稀氨

化合态的银被

,乙醛

水至最初产生的沉淀恰好



。由于生成的银附着

溶解为止;

在试管壁上,形成银镜,所以这

② 再加入 3 滴乙醛,振荡

个反应又叫做



后将试管放在热水浴中温

热,观察并记录实验现象;

2.注意事项:

(1)配制银氨溶液是向 AgNO3 稀溶液中逐滴加入稀氨水,直到最初生成沉淀恰好溶解为止。滴

加溶液的顺序不能颠倒,否则最后得到的溶液不是银氨溶液。

(2)银镜反应的实验条件是水浴加热,不能直接加热煮沸。

(3)制备银镜时,玻璃要光滑洁净。玻璃的洗涤一般要先用热的 NaOH 溶液洗,再用水洗净。

(4)配制银氨溶液时,应防止加入过量的氨水,而且随配随用,不可久置。

十五、实验 3-6 乙醛与新制氢氧化铜溶液的反应

1.填写下表

实验步骤

实验现象

实验结论

在试管里加入 10%的 NaOH

乙醛能够被氢氧化铜



溶液 2mL,滴入 2%的 CuSO4 溶液 4~6 滴,得到新制的

化学方程式:

氢氧化铜,振荡后加入乙

醛溶液 0.5mL,加热,记录

现象。

[备注]该实验可用于实验里检验醛基的存在,在医疗上检查尿糖。

2.注意事项:实验中的氢氧化铜必须是新制的,而且在制备时,NaOH 溶液应过量。

第四章 生命中的基础有机化学物质

十六、实验 4-1 葡萄糖的结构与性质

1.实验目的:

2.填写下表

实验步骤

实验现象

①在一支洁净的试管中配

置 2mL 的银氨溶液,加入

1mL10%的葡萄糖溶液,振

荡,然后在水浴中加热 3~

5min,记录实验现象;

②在试管中加入

2mL10%NaOH 溶 液 , 滴 加

5%CuSO4 溶液 5 滴,再加入 2mL10%的葡萄糖溶液,加

热,记录实验现象。

实验结论

葡萄糖分子中具有

属于

,具有

的结构, 性。

十七、实验探究 果糖的结构与性质 1.实验目的: 2.填写下表

实验步骤 ①在一支洁净的试管中配 置 2mL 的银氨溶液,加入 1mL10%的果糖溶液,振荡, 然后在水浴中加热 3~ 5min,记录实验现象; ②在试管中加入 2mL10%NaOH 溶 液 , 滴 加 5%CuSO4 溶液 5 滴,再加入 2mL10%的果糖溶液,加热, 记录实验现象。

实验现象

实验结论

果糖属于 。

,分子中

十八、实验 4-2 、4-3、 4-4 蛋白质性质探究

1.实验目的:

2.填写下表

实验内容

实验现象

结论、解释

蛋白质的灼烧:

棉线燃烧

,灰烬

分别点燃一小段棉线和纯毛线,观察现 少;纯毛线燃烧有

天然纤维 蛋白质。

象并闻气味。

,灰烬呈蓬松

状颗粒,易碎。

蛋白质的盐析:

盐溶液可以



在试管里加入 1~2ml 鸡蛋清的水溶 试管中有

产生; 白质的溶解度,该现

液 , 然 后 分 别 加 入 少 量 饱 和 ( NH4 ) 加水后,沉淀 2SO4.Na2SO4 溶液,观察现象。

。 象称为盐析;盐析出 的蛋白质稀释后可以

把少量有沉淀的液体倒入另一个盛

重新溶于水,因此盐

蒸馏水的试管里,观察现象。

析是个



蛋白质的变性:

(1)加热后,鸡蛋清

(1)在试管里加入 2ml 鸡蛋清的水溶液, 变

,加水后, 在某些物理因素或化

加热,观察现象。

重新溶解;

学因素的影响下,蛋

将试管里的下层絮状蛋白质取出一些放 (2)加入重金属盐后, 白质的理化性质和生

在水中,观察现象。

鸡蛋清变

,加水 理功能发生改变的现

(2)在试管里加入 3ml 鸡蛋清溶液,分 后,

重新溶解; 象 称 为 蛋 白 质 的 变

别加入 1ml10%CuSO4 溶液、1%的醋酸铅溶 (3)加入甲醛溶液后, 性。蛋白质变性是

液 2 滴,观察现象。

鸡蛋清变

,加水



将少量沉淀放入水中,观察现象。

后,

重新溶解;

(3)在试管里加入 2ml 鸡蛋清溶液和 2ml

甲醛溶液,观察现象。

将少量沉淀放入水中,观察现象。

蛋白质的颜色反应:

蛋 白 质 溶 液 中 加 入 浓 硝 含有

的蛋白质

在试管里加入少量鸡蛋清溶液,然后滴 酸会有

产 均能发生这个反应。

入几滴浓硝酸,微热,观察现象。

生,加热,



第五章 进入合成有机高分子化合物的时代

十九、实验 5-1 酚醛树脂的制备及性质

实验步骤

实验现象

实验结论

①在试管中加入 2g 苯酚,3mL 质量分数为

40%的甲醛溶液和 3 滴浓盐酸,在沸水浴中

加热;

②当试管中反应物接*沸腾时,从沸水浴 搅拌反应物时,有

中取出试管并用玻璃棒搅拌反应物,注意

产生; 溶于乙 酚醛树脂受热后不能

观察并记录实验现象;

醇,受热 溶解。 软化或熔融,也不溶

③待试管冷却至室温,向试管中加入适量

于任何溶剂。

乙醇,观察数值是否溶解;

④再把试管防止热水浴中加热,观察数值

是否溶解。

参考答案
一、实验 1-1 含有杂质的工业乙醇的蒸馏 1.蒸馏烧瓶、温度计、水冷凝器 2.检查装置气密性 3.略

4.下 上 左 右 暴沸 二、实验 1-2 苯甲酸的重结晶 1.普通漏斗、玻璃棒 3.粉末细小粒子状态的固体 在冷却过程中溶液变浑浊 鳞片状或针状晶体 5.(1)为了得到纯度更高的晶体,通常是先缓慢冷却至室温后,再用冰水浴冷却,使结晶完全 (2)防止温度降低时,苯甲酸晶体析出而损耗,降低产率 三、实验 2-1 乙炔的实验室制取及性质实验

四、溴苯和硝基苯的制备

(一)、溴苯的制备方案

Fe

1.

+ Br2

─Br + HBr

3.液溴 铁屑或者溴化铁

4.白雾 浅黄色溴化银 褐色不溶于水

5.(1)导气、冷凝

6.水洗,再用 10%烧碱溶液洗,再水洗,干燥,蒸馏

五、硝基苯的制备

1.

+ HNO3(浓)

浓 H2SO4

─NO2 + H2O

3.浓硝酸 黄色油状物 苦杏仁气味 大于 4.催化剂 吸水剂 5.纯硝基苯为无色、具有苦杏仁气味的油状液体,其密度大于水;含有杂质的硝基苯显黄色, 要得到纯净的硝基苯,可以依次用蒸馏水和 5%NaOH 溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。若将用无

水 CaCl2 干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,可得纯硝基苯。蒸馏应在通风柜或通风良好处进行。 六、实验 2-2 苯、甲苯的性质 1.对比分析苯和甲苯的性质 2.溶液不褪色 溶液紫色褪去 苯不能被高锰酸钾溶液氧化,甲苯可以被高锰酸钾溶液氧化 3.苯环和甲基之间可以相互影响

七、溴乙烷的水解反应

1.AgNO3 浅黄色沉淀 强碱性水溶液 水解 取代

NaOH

2.CH3CH2Br +H-OH

CH3CH2OH + HBr

或:CH3CH2Br +NaOH

CH3CH2OH + NaBr

3.①可采取加热和氢氧化钠的方法,其原因是水解反应吸热,NaOH 溶液与 HBr 反应,减小 HBr

的浓度,所以*衡向正反应方向移动,CH3CH2OH 的浓度增大. ②中和过量的 NaOH 溶液,防止生成 Ag2O 暗褐色沉淀,防止对 Br-的检验产生干扰.

九、实验 3-1 乙醇的消去反应

2.170℃ 液体变黑色 紫色褪去 红棕色褪去 浓硫酸作催化剂,加热至 170℃ 消去

3. CH3CH2OH

浓硫酸 170℃ CH2=CH2 ↑+ H2O

4.(1)因为乙醇被浓硫酸溶液炭化了。 (2)反应生成的乙烯中含有 CO2.SO2 等杂质气体。SO2 也能使高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳 溶液褪色,因此要先将反应生成的气体通过 NaOH 溶液洗气,以除去 CO2 和 SO2。 (3)为降低炭化程度,减少副反应,反应温度要控制在 170 ℃左右,不能过高。

十、实验 3-2 乙醇与重铬酸钾酸性溶液的反应

1.探究乙醇能否被重铬酸钾酸性溶液氧化 2.橙红色 绿色 乙醇能够被重铬酸钾酸性溶液氧化

十一、实验 3-3 苯酚的酸性

1.探究苯酚的性质以及酸性强弱

2.

实验步骤

实验现象

实验结论

加水后振荡后,溶液浑浊;加热 苯酚在水中的溶解度较低,

后,溶液变澄清;冷却后,溶液 并随着温度升高而溶解度增

变浑浊。



石蕊试液颜色无明显变化

苯酚水溶液不能使石蕊试液

变红

溶液变澄清

酸性

溶液变浑浊

小于

3.反应方程式:

OH + NaOH

ONa + H2O

ONa + HCl

OH + NaCl

十二、实验探究:设计实验探究乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱

1.探究乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱

2.D E B(或 H) C(或 I)

3.碳酸钠固体溶解,产生大量气泡,苯酚钠溶液变浑浊

4.

ONa + CH3COOH

OH + CH3COONa

ONa + CO2 + H2O

OH + NaHCO3

5.乙酸 碳酸 苯酚

十三、实验 3-4 苯酚与 Br2 的反应

1.探究苯酚与 Br2 的反应 2.(1)产生白色沉淀
OH + 3Br2
(2)溶液呈紫色

OH Br- - Br

+3 HBr

Br

十四、实验 3-5 乙醛的银镜反应 1.试管内壁附着一层光亮如镜的金属银 还原 氧化 银镜反应

十五、实验 3-6 乙醛与新制氢氧化铜溶液的反应

1.产生砖红色沉淀 氧化

CH 3CHO ? 2Cu(OH )2 ????CH 3COOH ? Cu2O ? ?2H 2O
十六、实验 4-1 葡萄糖的结构与性质

1.探究葡萄糖的结构与性质 2.

实验步骤

实验现象

实验结论

在试管壁附着一层光亮的金属银 醛基 醛糖 还原

产生砖红色的沉淀

十七、实验探究 果糖的结构与性质

1.探究果糖的结构与性质

2.

实验步骤

实验现象

实验结论

在试管壁没有光亮的金属银生成 酮糖 没有醛基,不具有还

没有砖红色的沉淀产生

原性

十八、实验 4-2 4-3 4-4 蛋白质性质探究

1.探究蛋白质的性质

2.

实验内容

实验现象

结论、解释

无气味 烧焦羽毛味
沉淀 重新溶解 (1)浑浊 不能 (2)浑浊 不能 (3)浑浊 不能 白色沉淀 沉淀变黄色

棉线主要成分为



毛线主要成分



降低 可逆过程

不可逆过程

苯基

十九、实验 5-1 酚醛树脂的制备及性质 实验步骤

实验现象 黄色透明物质 不能 不能

实验结论


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