苏州大学材料与化学化工学部课程教案
[实验名称] 苯甲酸乙酯的制备
[教学目标] 学习酯化反应合成苯甲酸乙酯的原理和方法,了解共沸除水的原理。学习分水器的使用,巩固回流、减压蒸馏等基本操作。
[教学重点] 共沸蒸馏技术,减压蒸馏技术。
[教学难点] 减压蒸馏技术。
[教学方法] 讨论法,演示法,讲述法
[教学过程]
[引言] 【实验内容】苯甲酸乙酯的制备
【实验目的】学习酯化反应合成苯甲酸乙酯的原理和方法,了解共沸除水的原理。
掌握分水器的使用,巩固回流、蒸馏等基本操作。
[讲述] 【实验原理】
羧酸酯一般是由羧酸和醇在催化剂存在下通过酯化反应进行制备的。
苯甲酸和乙醇在浓硫酸的催化下进行反应,生成苯甲酸乙酯和水:
由于该反应可逆,故加入过量的乙醇使平衡向右移动。同时,实验中加入苯,使
苯、乙醇和水形成三元共沸物,用分水器不断除去反应中生成的水,使酯化反应完全。
【实验装置图】
[讲述] 【实验步骤】
在干燥的50 mL圆底烧瓶中,加入苯甲酸(4 g,33 mmol)、无水乙醇(10 mL)、苯(8 mL)和浓硫酸(1 mL),摇匀后加沸石,安装分水器[1],回流冷凝管。水浴加热至回流,开始控制回流速度1~2 d/s。加热回流约1小时,至分水器中不再有小水珠生成时,停止加热[2]。改为蒸馏装置,蒸出过量乙醇和苯。
将烧瓶中的液体倒入盛有30 mL冷水的烧杯中,搅拌下分批加入饱和Na2CO3溶液(或研细的粉末),中和至无气体产生,pH试纸检测下层溶液呈中性[3]。用分液漏斗分出粗产物,水层用乙醚(10 mL)萃取[4]。合并有机相,用无水CaCl2干燥。干燥后的粗产物先用水浴蒸除乙醚[5],再改用减压蒸馏,收集95~100 °C/1.995 kPa的馏分。称量,计算产率。
纯对苯甲酸乙酯的沸点为213 °C,折光率nD20 1.5001。
【实验操作流程图】
[讲述] 【注释】
[1] 可以在分水器中加满带水剂苯。
[2] 根据理论计算,反应生成水约1 g。因本反应通过共沸蒸馏除水,反应中形成了苯-乙醇-水共沸物(沸点64.6 °C,含苯74.1%、乙醇18.5%、水7.4%)。
[3] 加入Na2CO3的目的是除去硫酸和未反应的苯甲酸。如用固体Na2CO3,则需研细后分批加入,防止大量泡沫产生导致液体溢出。
[4] 若粗产物含有絮状物难以分层,可直接用10 mL乙醚分两次萃取。
[5] 使用和蒸除乙醚时,实验室中要杜绝明火。
【作业】 课本151页1~3题
实验名称:实验二 苯甲酸乙酯的水蒸气蒸馏
题目
做错一次扣2分
模 块 名 称
你的回答
仪器选取
正确答案:实心磨塞、75度弯管、分液漏斗、出水管、圆底烧瓶、直型冷凝管、三角漏斗、带安全管的水蒸汽发生器、三口烧瓶、进水管、锥形瓶、接引管、带夹子的T形管、量筒 做错次数:0
用户名:
权重 10 本模块得分[满
分100]
100
题目 权重
做错一次扣2分 10 模
块 本模块得分[满试剂、耗材选取 你的回答 名 分100] 称
正确答案:粗苯甲酸乙脂、无水氯化钙
100
做错次数:0
题目
选错一次扣2分
你的回答
正确答案:E.首先在水蒸气发生器中注入其容积1/2~2/3的水。安装好水蒸气发生装置。
F.加10mL粗苯甲酸乙酯于三口烧瓶中。
A.安装好实验装置,开通冷凝水,打开T形管上的夹子,点火加热水蒸气发生器,使水沸腾。
B.待T形管上有蒸汽冲出时,将夹子关闭,让蒸汽通入三口烧瓶中,不久即有混浊液流入接受器,调节馏出速度为
权重 10 本模块得分[满
分100]
模 块 名 称
操作步骤
100
2~3滴/秒。
D.待馏出液澄清透明时,停止蒸馏。先打开T形管上的夹子,再停止加热,拆除反应装置。
C.将馏出液转入分液漏斗中,静置分层,分出有机相,置于小锥形瓶中。 H.加适量无水氯化钙干燥剂至透明,滤去干燥剂。
G.用量筒量取其体积。
做错次数:0
题目
请单击本次实验目的前的复选框作出选择,答案不止一项。
A、了解水蒸气蒸馏原理及应用。 B、掌握水蒸气蒸馏装置和操作方法。
实验报告--实C、学会分液漏斗的使用。
验目的 D、掌握减压蒸馏装置的安装和操作方
法。
你的回答
A,B,C
权重
模 块 名 称
10
本模块得分[满
分100]
100
题目
请单击本次实验原理前的复选框作出选择,答案不止一项。 A、液体的沸点随外界压力变化而变化。 B、WA/WH2O = pAMA/(pH2OMH2O)
实验报告--实C、p总 = pH2O + pA
D、能够通过水蒸气蒸馏方法进行分离验原理
和提纯有机化合物必须与水一起沸腾时不发生化学变化。
你的回答
B,C,D
权重
模 块 名 称
10
本模块得分[满
分100]
100
题目
模 请选择正确的装置图 块 实验报告--画名 装置图 你的回答 称
D
权重 5
本模块得分[满
分100]
100
题目
请单击本次物性常数前的复选框作出选择,答案不止一项。
A、苯甲酸乙酯的沸点为211~213℃。
实验报告--物B、无水氯化钙的分子量为98。
C、苯甲酸乙酯微溶于水。 性常数
D、无水氯化钙的熔点为775℃。
你的回答
A,C,D
权重
模 块 名 称
5
本模块得分[满
分100]
100
题目
请依次单击本次实验步骤前的复选框作出选择,按实验顺序填写答案。 A. 安装好实验装置,开通冷凝水,打开T形管上的夹子,点火加热水蒸气发生器,使水沸腾。
B. 待T形管上有蒸汽冲出时,将夹子关闭,让蒸汽通入三口烧瓶中,不久即有混浊液流入接受器,调节馏出速度为
实验报告--实2~3滴/秒。
验步骤 C. 将馏出液转入分液漏斗中,静置分
层,分出有机相,置于小锥形瓶中。 D. 待馏出液澄清透明时,停止蒸馏。先打开T形管上的夹子,再停止加热,拆除反应装置。
E. 首先在水蒸气发生器中注入其容积1/2~2/3的水。安装好水蒸气发生装置。
F. 加10mL粗苯甲酸乙酯于三口烧瓶中。
权重
模 块 名 称
5
G. 用量筒量取其体积。
H. 加适量无水氯化钙干燥剂至透明,滤去干燥剂。
你的回答
E,F,A,B,D,C,H,G
本模块得分[满
分100]
100
题目
请单击本次实验结果前的复选框作出选择,答案只有一项。 A、苯甲酸乙酯在压力为21.0 mmHg时,实际温度为119℃。
B、记录数据并计算结果。
实验报告--实C、纯苯甲酸乙酯,无色液体,体积
7-8mL。 验结果
D、纯1-溴丁烷为无色透明液体,沸点实测值为100.9℃时,折光率1.4418,产量为6.8-7.0ml。
你的回答
C
权重
模 块 名 称
5
本模块得分[满
分100]
100
题目
请在下面的文本框中输入你的讨论内容。
模
块 实验报告--实名 验讨论 称
你的回答
权重 15 本模块得分[满
分100]
实验结果得到醇苯甲酸乙酯,无色液,本模块为主观
题,由教师根据体积为7-8ML为正常。
学生回答进行计
分
模 思考练习 题目 权重
块
名
称 1、水汽蒸馏的安全管插入的位置是 () A、水上面 B、水中间
C、接近底部
2、水汽蒸馏结束后一般的操作下面哪个是正确的 ()
A、等到水凉了后直接拆
B、停止加热后就马上拆
C、先打开T形管夹子,然后移去热源
D、先移去热源,后打开T形管夹子
3、水汽蒸馏后一般要进行的操作是()
A、重结晶
B、减压蒸馏
C、过滤操作
D、分液操作
4、能进行水汽蒸馏的物质应该具备的条件是 ()
A、能完全溶于水
B、能与水形成共沸混合物
C、不溶或难溶于水
你的回答
A|C|D|C
15 本模块得分[满分100] 75
系统加权平均成绩[C=B/A]: 81.25 系统权重和[A]:系统加权总成绩[B]:本部分成绩自动统计(前提是主观题100 8125 的成绩已被评定)
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