第一章  有机化学实验室的简单介绍

1．1  有机化学实验室的一般注意事项

    1．进入实验室应穿实验服，不得穿拖鞋、短裤等裸露皮肤的服装。不得将食物、饮品带入实验室。

    2．进入实验室应了解实验室的环境，如防火工具、安全喷淋水头、煤气阀、电气开关的位置等。一般情况一个实验室至少有两个人同时做实验。

    3．必须遵守实验室的各项制度，听从教师和实验室工作人员的指导。按实验课要求做好实验前的准备工作。

    4．应经常保持实验室的整洁。在整个实验过程中，应保持桌面和仪器的整洁，应使水槽保持干净。废纸和废屑应投入废纸箱内。废酸和废碱液应小心地倒入废液缸内。废化学品应倒入指定的回收瓶中。

    5．对公用仪器和工具要加以爱护，应在指定地点使用并保持整洁。对公用药品不能任意挪动。要保持药品架的整洁。实验时，应爱护仪器和节约药品。

    6．对测试仪器、仪表等要先阅读说明书，了解其原理及操作方法后再操作。

    7．实验过程中，不得擅自离开实验岗位。

    8．实验完毕离开实验室时，应把桌上的水、电和煤气开关关闭。

1．2  有机化学实验室事故的预防与急救常识

1．2．1  事故的预防

    1．在有机化学实验中，常使用苯、酒精、汽油、乙醚和丙酮等易挥发、易燃烧的溶剂，操作不慎，易引起着火事故。为了防止事故的发生，必须随时注意以下几点：

    (1) 操作和处理易挥发、易燃烧的溶剂时，应远离火源。

    (2) 实验前应仔细检查仪器。要求操作正确、严格。

    (3)实验室里不许贮放大量易燃物。

    一旦发生着火事故，应首先关闭煤气和电，然后迅速把周围易燃物移开。向火源撒沙子或用石棉布覆盖火源。有机溶剂燃烧时，正确使用灭火器，在大多数情况下，严禁用水灭火。

    衣服着火时，决不要奔跑，应立刻用石棉布覆盖着火处或赶紧把衣服脱下；若火势较大，应一面呼救，同时立刻卧地打滚，或到安全喷淋头下喷淋灭火。

    2．在有机化学实验中，发生爆炸事故的原因大致如下：

    (1) 某些化合物容易爆炸。例如，有机过氧化物、芳香族多硝基化合物和硝酸酯等，受热或敲击，均会爆炸。蒸馏含过氧化物的乙醚时，有爆炸的危险，事先必须除去过氧化物。芳香族多硝基化合物不宜在烘箱内干燥。乙醇和浓硝酸混合在一起，会引起极强烈的爆炸。

    (2) 仪器装置不正确或操作错误，有时会引起爆炸。若在常压下进行蒸馏或加热回流，仪器装置必须与大气相通。

    3．使用或反应过程中产生氯、溴、氧化氮、卤化氢等有毒气体或液体的实验，都应该在通风橱内进行，用气体吸收装置吸收产生的有毒气体。

    4．剧毒化学试剂在取用时绝对不允许宣接与手接触，应戴防护目镜和橡皮手套，并注意不让剧毒物质掉在桌面上(最好在大的搪瓷盘中操作)。仪器用完后，立即洗净。

    5．当发现实验室煤气泄漏时，应立即关闭煤气开关，打开窗户，并通知实验

室工作人员进行检查和修理。

     1．2．2  有机化学实验室事故急救常识

    1．玻璃割伤：如果为一般轻伤，应及时挤出污血，用消毒过的镊子取出玻璃碎片，用蒸馏水洗净伤口，涂上碘酒或红汞水，再用绷带包扎或贴上“创可贴”；如果为大伤口，应立即用绷带扎紧伤口上部，使伤口停止出血，急送医疗所。

    2．火伤：如为轻伤，在伤处涂以苦味酸溶液、玉树油、蓝油烃或硼酸油膏；如为重伤，立即送医疗所。

    3．酸液或碱液溅入眼中：立即先用大量水冲洗；若为酸液，再用1％碳酸氢钠溶液冲洗；若为碱液，则再用1％硼酸溶液冲洗；最后用水洗。重伤者经初步处理后，急送医疗所。

    4．溴液溅人眼中：按酸液溅入眼中事故作急救处理后，立即送医疗所。

    5．皮肤被酸、碱或溴液灼伤：被酸或碱液灼伤时，伤处首先用大量水冲洗；若为酸液灼伤，再用饱和碳酸氢钠溶液洗；若为碱液灼伤，则再用1％醋酸洗；最后都用水洗，再涂上药用凡士林。被溴液灼伤时，伤处立即用石油醚冲洗，再用2％硫代硫酸钠溶液洗，然后用蘸有甘油的棉花擦，再敷以油膏。

第二章  实验内容

实验一  蒸馏及其沸点的测定

    蒸馏是分离和提纯液态有机化合物最常用的重要方法之一。应用这一方法，不仅可以把挥发性物质与不挥发性物质分离，还可以把沸点不同的物质以及有色的杂质等分离。

    在通常情况下，纯粹的液态物质在大气压力下有确定的沸点。如果在蒸馏过程中，沸点发生变动，那就说明物质不纯。因此可借蒸馏的方法来测定物质的沸点和定性地检验物质的纯度。某些有机化合物往往能和其他组分形成二元或三元共沸混合物，它们也有一定的沸点(共沸点)。因此，不能认为蒸馏温度恒定的物质都是纯物质。

    蒸馏装置

    蒸馏装置主要包括蒸馏烧瓶、冷凝管和接受器三部分。

    圆底烧瓶是蒸馏时最常用的容器。它与蒸馏头组合习惯上称为蒸馏烧瓶。圆底烧瓶容量应由所蒸馏的液体的体积来决定。通常所蒸馏的原料液体的体积应占圆底烧瓶容量的1/3～2/3。如果装入的液体量过多，当加热到沸腾时，液体可能冲出，或者液体飞沫被蒸气带出，混入馏出液中；如果装入的液体量太少，在蒸馏结束时，相对地会有较多的液体残留在瓶内蒸不出来。

    蒸馏装置的装配方法：把温度计插入螺口接头中，螺口接头装配到蒸馏头上磨口。调整温度计的位置，务使在蒸馏时它的水银球能完全被蒸气所包围。这样才能正确地测量出蒸气的温度。通常水银球的上端应恰好位于蒸馏头的支管的底边所在的水平线上(图1—1)。在铁架台上，首先固定好圆底烧瓶的位置；装上蒸馏头，以后在装其他仪器时，不宣再调整蒸馏烧瓶的位置。在另一铁架台上，用铁夹夹住冷凝管的中上部分，调整铁架台与铁夹的位置，使冷凝管的中心线和蒸馏头支管的中心线成一直线。移动冷凝管，把蒸馏头的支管和冷凝管严密地连接起来；铁夹应调节到正好夹在冷凝管的中央部位。再装上接引管和接受器。在蒸馏挥发性小的液体时，也可不用接引管。在同一实验桌上装置几套蒸馏装置且相互间的距离较近时，每两套装置的相对位置必须或是蒸馏烧瓶对蒸馏烧瓶，或是接受器对接受器；避免使一套装置的蒸馏烧瓶与另一套装置的接受器紧密相邻，这样有着火的危险。

     

图1—1  普通蒸馏装置                        图1—2  普通蒸馏装置

如果蒸馏出的物质易受潮分解，可在接引管上连接一个氯化钙干燥管，以防止湿气的侵入；如果蒸馏的同时还放出有毒气体，则尚需装配气体吸收装置(图1—2)。

如果蒸馏出的物质易挥发、易燃或有毒，也需装配气体吸收装置。

要把反应混合物中挥发性物质蒸出时，可用一根75°弯管把圆底烧瓶和冷凝管连接起来(图1—3)。

当蒸馏沸点高于140℃的物质时，应该换用空气冷凝管(图1—4)。

   

图1—3 蒸馏装置                           图1—4  蒸馏装置

蒸馏操作

蒸馏装置装好后，取下螺口接头，把要蒸馏的液体经长颈漏斗倒入圆底烧瓶里。漏斗的下端须伸到蒸馏头支管的下面。若液体里有干燥剂或其他固体物质，应在漏斗上放滤纸，或放一小撮松软的棉花或玻璃毛等，以滤去固体。也可取下圆底烧瓶来，把液体小心地倾倒入瓶里，而把干燥剂留在原来的容器中。注意在蒸馏液体中不应有干燥剂。然后往烧瓶里放入几根毛细管。毛细管的一端封闭, 开口的一端朝下。毛细管的长度应足以使其上端贴靠在烧瓶的颈部。也可投入1～3粒沸石以代替毛细管。沸石是把未上釉的瓷片敲碎成半粒米大小的小粒。毛细管和沸石的作用都是防止液体暴沸，使沸腾保持平稳。当液体加热到沸点时，毛细管和沸石均能产生细小的气泡，成为沸腾中心。在持续沸腾时，沸石(或毛细管)可以继续有效，但一旦停止沸腾或中途停止蒸馏，则原有的沸石即失效，在再次加热蒸馏前，应补加新的沸石。如果事先忘记加入沸石，则决不可在液体加热到接近沸腾时补加，因为这样往往会引起剧烈的暴沸，使部分液体冲出瓶外，有时还易发生着火事故。应该待液体冷却后，再行补加。如果蒸馏的液体很黏稠或含有较多的固体物质，加热时很容易发生局部过热和暴沸现象，加入的沸石也往往失效。在这种情况下，可以选用适当的热浴加热，例如，可采用油浴或电热包。

是选用合适的热浴加热，还是在石棉铁丝网上加热(烧瓶底部一般应紧贴在石棉铁丝网上)，要根据蒸馏液体的沸点、黏度和易燃程度等情况来决定。

用套管式冷凝管时，套管中应通入自来水，自来水用橡皮管接到下端的进水口，而从上端出来，用橡皮管导人下水道。

加热前，应再次检查仪器是否装配严密，必要时，应做最后调整。开始加热时，可以让温度上升稍快些。开始沸腾时，应密切注意蒸馏烧瓶中发生的现象；当冷凝的蒸气环由瓶颈逐渐上升到温度计水银球的周围时，温度计的水银柱就很快地上升。调节火焰或浴温，使从冷凝管流出液滴的速度约为每秒钟1～2滴。应当在实验记录本上记录下第一滴馏出液滴入接受器时的温度。当温度计的读数稳定时，另换接受器集取。如果温度变化较大，须多换几个接受器集取。所用的接受器都必须洁净，且事先都须称量过。记录下每个接受器内馏分的温度范围和质量。若要集取的馏分的温度范围已有规定，即可按规定集取。馏分的沸点范围越窄，则馏分的纯度越高。，

蒸馏的速度不应太慢，否则易使水银球周围的蒸气短时间中断，致使温度计上的读数有不规则的变动；蒸馏速度也不能太快，否则易使温度计读数不正确。在蒸馏过程中，温度计的水银球上应始终附有冷凝的液滴，以保证温度计的读数是气液两相的平衡温度。

蒸馏低沸点易燃液体时(例如乙醚)，附近应禁止有明火，绝不能用灯火直接加热，也不能用正在灯火上加热的水浴加热，而应该用预先热好的水浴（注：用灯火加热水浴时，要把易挥发易燃物质远离灯火）。为了保持必需的温度，可以适时地向水浴中添加热水。

当烧瓶中仅残留少量液体时，应停止蒸馏。

蒸馏及其沸点的测定实验   

药品：工业乙醇30 mL。

步骤

（1）按上述要求选择蒸馏需要的仪器（包括容量、规格、连接磨口、温度计的量程等）。

（2）正确安装蒸馏装置，用小锥形瓶作接受器。

（3）用50 mL量筒量取30 mL工业乙醇，并转移到蒸馏烧瓶中，加入1~ 2粒沸石或倒置几根一端封闭的毛细管。

（4）用水浴慢慢加热，按每秒钟馏出 1~ 2滴的速度进行蒸馏。 记录下从牛角管中馏出第一滴液体时的温度计示数（t₁），和最后一滴时的示数（t₂），t₁—t₂即为工业乙醇的沸程。注意不能蒸干，当烧瓶中残留0.5 ~ 1 mL液体时停止加热。

（5）清洗仪器、将蒸出物倒入指定的回收瓶中。

思考题

实验二  环已酮的制备

一、实验目的

1．学习仲醇的铬酸氧化法制备酮的原理和方法。

2．巩固分液漏斗的使用，蒸馏等操作。

二、实验原理

酮可用相应的仲醇氧化得到，在实验室中常用铬盐为氧化剂。本实验用重铬酸钠将环已醇氧化为环已酮。

反应式：   

   

   

三、实验试剂

1．环已醇 10.4 mL ( 0.1mol )    2．重铬酸钠 (Na₂Cr₂O₇·2H₂O ) 10.4 g (0.035mol)

 3．浓硫酸 4．精盐  5．无水硫酸镁。

四、实验仪器

1.烧杯(250 mL)  2.圆底烧瓶(250 mL)  3.直型冷凝管  4.空气冷凝管 5. 锥形瓶  6. 温度计

五、主要试剂及产物的物理常数

六、实验步骤

在250 mL烧杯中加入60 mL水和10.4 g重铬酸钠, 搅拌使之全部溶解，然后在冷却和搅拌下慢慢加入10mL浓硫酸，将所得橙红色溶液冷却至30℃以下备用^[1]。

在250 mL圆底烧瓶中加入10.4 mL环已醇，在瓶口固定一温度计用于观察温度。移去温度计，向瓶中一次倾入上述配好的铬酸溶液。振摇使之混合均匀。观察温度变化。当温度上升至55 ℃时，立即用冷水浴冷却，维持反应温度在55 ~ 60℃之间。大约30 min后，温度开始下降，移去水浴，室温下放置1 h , 其间要间歇振摇反应瓶，反应液呈墨绿色。

向反应瓶中加入50 mL水，几粒沸石，改装成蒸馏装置（如图1—3），用100 mL锥形瓶做接受器，用电加热套加热，把环已酮和水一起蒸出来，收集约40 mL馏出液^[2]。向馏出液中加入约8 g食盐，搅拌使食盐溶解，得一食盐饱和溶液^[3]。将此溶液倒入分液漏斗中 ，静置，放出下面的水层。从分液漏斗上口将有机层（粗环已酮）倒入干燥的小锥形瓶内，加入无水硫酸镁干燥。

通过长颈漏斗将干燥后的环已酮倒入干燥的30 mL蒸馏烧瓶中(注意勿使硫酸镁掉入蒸馏烧瓶中)。投入1 ~ 2粒沸石，安装好蒸馏装置，在石棉网上加热蒸馏（图1—4），收集151~156 ℃的馏分。产量约6 g。

本实验所需时间：4 ~ 5 h。                      

七、产物的定性分析   

    1）与亚硫酸氢钠的亲核加成

    在试管中加入2 mL新配制的饱和NaHSO₃溶液，滴加1 mL样品，振荡，把试管置于冰水中冷却数分钟，观察现象。醛、脂肪族甲基酮和C₈以下环酮可生成白色结晶。

    2）2，4 – 二硝基苯肼试验

    取2 mL 2，4—二硝基苯肼试剂于试管中，滴加2滴样品，振荡后观察，有橙黄色或橙红色沉淀生成，则表示有醛或酮存在。

 

3）测定其沸点及折射率。

八、注意问题

    [1] 反应物不宜过冷，以免积累未反应的铬酸。当铬酸达到一定浓度时，氧化反应会进行得非常剧烈，有失控的危险。

[2] 这步蒸馏操作，实质上是一种简化了的水蒸气蒸馏。环已酮和水形成共沸混合物，沸点95℃，含环已酮38.4%。

[3] 环已酮微溶于水，馏出液中加入食盐饱和是为了降低环已酮在水中的溶解度，并有利于环已酮的分层。

九、思考题

    1．在氧化反应过程中，反应温度为什么要控制在55 ~ 60℃之间，温度过高或过低有什么不好？

   2．能否用铬酸氧化法把2 -丁醇和2 -甲基-2 -丙醇区别开？说明原因，并写出有关反应式。

 

第二篇：哈工程微机原理实验3

实验三   字符匹配程序

一、实验目的

掌握汇编语言中串操作指令的使用方法。

二、实验内容

用串操作指令设计程序，实现在存储区（长度为100H）中寻找空格字符（20H）。退出时给出是否找的信息。

三、

程序框图

 

N

                                                       Y

 

四、实验程序及实验现象

CRLF     MACRO

         MOV DL,0DH

         MOV AH,02H

         INT 21H

         MOV AH,02H

         MOV DL,0AH

         INT 21H

ENDM

DATA     SEGMENT

MESS1    DB 'INPUT THE SEGMENT ADDR :$'

MESS2    DB 'INPUT THE OFFSET ADDR:$'

MESS3    DB 'OK! HAS FOUND!',0DH,0AH,'$'

MESS4    DB 'NO SPACE CHARACTER!',0DH,0AH,'$'

ERROR    DB 'INPUT ERROR!',0DH,0AH,'$'

DATA     ENDS

STACK    SEGMENT

STA      DW 32 DUP(?)

TOP      DW  ?

STACK   ENDS

CODE    SEGMENT

ASSUME  CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK

START:  MOV     AX,DATA

        MOV     DS,AX

        MOV     ES,AX

        MOV     AH,09H

        MOV     DX,OFFSET  MESS1

        INT     21H

        CALL    GETNUM

        MOV     ES,DX

        MOV     AH,09H

        MOV     DX,OFFSET MESS2

        INT     21H

        CALL    GETNUM

        MOV     DI,DX

        CLD

        MOV     CX,0100H

        MOV     AL,20H

        REPNZ   SCASB

        JNZ     AAA

        MOV     AH,09H

        MOV     DX,OFFSET  MESS3

        INT     21H

        JMP     BBB

AAA:      MOV AH,09H

        MOV DX,OFFSET MESS4

        INT 21H

BBB:    MOV AX,4C00H

        INT 21H

GETNUM  PROC NEAR

        PUSH CX

        XOR DX,DX

GGG:    MOV AH,01H

        INT 21H

        CMP AL,0DH

        JZ PPP

        CMP AL,20H

        JZ PPP

        SUB AL,30H

        JB KKK

        CMP AL,0AH

        JB GETS

      CMP AL,11H

      JB  KKK

      SUB AL,07H

      CMP AL,0FH

      JBE GETS

      CMP AL,2AH

      JB  KKK

      CMP AL,2FH

      JA  KKK

      SUB AL,20H

GETS: MOV CL,04

      SHL DX,CL

      XOR AH,AH

      ADD DX,AX

      JMP GGG

KKK:  MOV AH,09H

      MOV DX,OFFSET ERROR

      INT 21H

PPP:  PUSH DX

      CRLF

      POP DX

      POP CX

      RET

GETNUM ENDP

CODE ENDS

END START

输入基址地址1000和偏移地址3050，查找空格字符，找到了

五、修改后的实验程序及现象

RLF     MACRO

         MOV DL,0DH

         MOV AH,02H

         INT 21H

         MOV AH,02H

         MOV DL,0AH

         INT 21H

ENDM

DATA     SEGMENT

MESS1    DB 'INPUT THE SEGMENT ADDR :$'

MESS2    DB 'INPUT THE OFFSET ADDR:$'

MESS3    DB 'OK! HAS FOUND!',0DH,0AH,'$'

MESS4    DB 'NO SPACE CHARACTER!',0DH,0AH,'$'

MESS5    DB 'INPUT WHAT YOU WANT TO FIND:$'

ERROR    DB 'INPUT ERROR!',0DH,0AH,'$'

DATA     ENDS

STACK    SEGMENT

STA      DW 32 DUP(?)

TOP      DW  ?

STACK   ENDS

CODE    SEGMENT

ASSUME  CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK

START:  MOV     AX,DATA

        MOV     DS,AX

        MOV     ES,AX

        MOV     AH,09H

        MOV     DX,OFFSET  MESS1

        INT     21H

        CALL    GETNUM

        MOV     ES,DX

        MOV     AH,09H

        MOV     DX,OFFSET MESS2

        INT     21H

        CALL    GETNUM

        MOV     DI,DX

        MOV     AH,09H

        MOV     DX,OFFSET MESS5

        INT     21H

        CALL    GETNUM

        CLD

输入基址地址1000和偏移地址3050，输入所要查找的6c字符，找到了

输入基址地址80和偏移地址30，输入所要查找的05字符，没有找到

六、实验结论

输入实验程序并进入DOS环境下运行，实现了实验所要求的功能，即实现输入基址地址和偏移地址，查找空格字符，显示是否找到，对程序进行改进，并运行程序，实现输入基址地址、偏移地址，输入所要查找字符，并显示没有找到。