第一篇:乙酸乙酯制備演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
乙酸乙酯制備演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
摘要:乙酸乙酯是化工業(yè)一種重要的有機(jī)化合物??梢宰鳛槿軇┖拖懔希袕V泛的工業(yè)用途。乙酸乙酯的制備還是中學(xué)化學(xué)的經(jīng)典有機(jī)合成實(shí)驗(yàn),在人教版高中教材必修2中實(shí)驗(yàn)3—4中,制備它采用的酒精燈直接加熱,濃硫酸作催化劑,雖然整套裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,但也存在著許多不足,有待改進(jìn)。
關(guān)鍵詞:乙酸乙酯;制備;演示實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
乙酸乙酯的制備方法比較多,關(guān)于該反應(yīng)所用催化劑以及加熱方法,我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下,查閱了很多資料或教科書均有不同的方式方法。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn),我們就關(guān)于乙酸乙酯制備課堂演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了小的改進(jìn)。
在人教版高中教材必修2中實(shí)驗(yàn)3—4按圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)不足:①加熱過程中乙醇、乙酸、濃硫酸的混合液易變黑;②試管中收集的產(chǎn)物經(jīng)振蕩后久久不出現(xiàn)分層,或分層不明顯。
圖1
圖2 如果按照?qǐng)D2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有效地避免了圖1的不足。圖2的優(yōu)點(diǎn)是:①增加了溫度計(jì),有利于控制發(fā)生裝置中反應(yīng)液溫度; ②增加了分液漏斗,有利于及時(shí)補(bǔ)充反應(yīng)混合液以提高乙酸乙酯產(chǎn)量;③增加了水冷凝裝置,有利于收集產(chǎn)物。
乙酸乙酯制備演示實(shí)驗(yàn)是為了演示酯的生成原理和過程,在一般情況下,能有目的地引導(dǎo)我們觀察實(shí)驗(yàn)中酯的生成狀態(tài),認(rèn)識(shí)酸、醇、酯的性質(zhì),培養(yǎng)我們實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、安全環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)思想。出的改進(jìn)措施使乙酸乙酯課堂演示制備實(shí)驗(yàn)具有較好的實(shí)用性、可操作性和科學(xué)性,更符合課堂教學(xué)的要求。
通過這次實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn),更激發(fā)了我們學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。
參考文獻(xiàn):
[1][9]王磊主編,普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?化學(xué)2(必修)。濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2007:80。
[2][10]王祖浩主編,普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?化學(xué)2(必修)。南京:江蘇教育出版社,2007:71。
第二篇:二氧化硫制備實(shí)驗(yàn)演示小教案
二氧化硫制備及性質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)小教案
教學(xué)目標(biāo): 1,、知識(shí)與技能
通過探究學(xué)習(xí),獲取二氧化硫的制備原理及性質(zhì)檢驗(yàn)的機(jī)理,訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作技能。
2、過程與方法
a.經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法,提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力; b.發(fā)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的能力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
激發(fā)學(xué)生在自主探究學(xué)習(xí)中的創(chuàng)新意識(shí),體驗(yàn)科學(xué)探究的喜悅,培養(yǎng)學(xué)生善于質(zhì)疑的精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度觀。
教學(xué)重點(diǎn):探究二氧化硫的制備原理,以及二氧化硫性質(zhì)檢驗(yàn),二氧化硫漂白的原理。培養(yǎng)學(xué)生探究物質(zhì)性質(zhì)的科學(xué)方法。
教學(xué)難點(diǎn):SO2制備裝置的搭建及氣密性檢驗(yàn),氣體的制備。教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)教學(xué)法
教學(xué)過程:
【引入】之前我們已經(jīng)學(xué)過了一氧化氮、氨氣等氣體的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在我們來學(xué)習(xí)兩種種新的氣體制備實(shí)驗(yàn)——二氧化硫?!咎釂枴客瑢W(xué)們,你們聞過硫磺燃燒時(shí)的氣味嗎? 生:沒有。
師:那大家有沒有聞過煤煙味? 生:聞過
師:那股味道好聞嗎? 生:不好。因?yàn)樗写碳ば浴?/p>
師:好了,我們今天就制備二氧化硫,重新認(rèn)識(shí)這種氣體,研究它的化學(xué)性質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)過程: 裝置搭建如右圖:
搭建裝置時(shí),遵循“從下到上,從左到右”原則。
氣密性檢驗(yàn)時(shí),把導(dǎo)氣管伸入水中,關(guān)掉滴液漏斗的活塞,用手捂住圓底燒瓶,當(dāng)看見導(dǎo)氣管在水中有氣泡冒出,松手后不久,導(dǎo)管里有一段水柱,則說明裝置氣密性良好。
實(shí)驗(yàn)步驟:
a.向具支試管加入亞硫酸鈉固體,用醫(yī)用針筒吸取少量濃硫酸,并穿過橡膠塞。b.用蘸有酸性高錳酸鉀溶液的棉花放置在玻璃管的一端,另一端放蘸有紫色石蕊試液的棉花。
c.將導(dǎo)管接入盛有品紅的小試管中,檢驗(yàn)二氧化硫的漂白性。d.品紅褪色后,將導(dǎo)管通入盛有硫化鈉的小試管中。e.將褪色的品紅溶液加熱,檢驗(yàn)二氧化硫褪色的原理。
教學(xué)小結(jié):
本實(shí)驗(yàn)是高中實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象較為明顯的實(shí)驗(yàn),有利于學(xué)生加深對(duì)二氧化硫的印象,以及進(jìn)一步學(xué)習(xí)氧族元素。實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是講解二氧化硫制備原理及性質(zhì)檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)是解釋二氧化硫漂白的原理。
第三篇:淺議初中物理演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
摘 要:當(dāng)前物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力方面存在不足,筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以光的折射實(shí)驗(yàn)為例,提出改進(jìn)初中物理演示實(shí)驗(yàn)的建議。
關(guān)鍵詞:初中物理 演示實(shí)驗(yàn) 光的折射
一、初中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中一個(gè)重要的組成部分。在新課程改革中,物理實(shí)驗(yàn)受到越來越多的關(guān)注,課堂演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中所占比例越來越大,這無疑應(yīng)該得到肯定。然而,由于應(yīng)試教育的強(qiáng)大壓力、傳統(tǒng)教育模式的束縛、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足及實(shí)驗(yàn)技術(shù)落后,演示實(shí)驗(yàn)仍是極其薄弱的環(huán)節(jié),這種狀況將影響對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。許多課堂演示實(shí)驗(yàn),往往只是重實(shí)驗(yàn)演示的操作過程,而輕實(shí)驗(yàn)分析的過程。教師在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,急于用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象建立概念和歸納規(guī)律,對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的目的、設(shè)計(jì)等并沒有給予充分的分析,學(xué)生很大程度上只是在視覺上覺得新鮮,可在思維上卻沒有多大收獲。
以上現(xiàn)象在我們的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中并不鮮見,耗時(shí)與學(xué)生收獲不成正比。我嘗試結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)如何改進(jìn)初中物理演示實(shí)驗(yàn),談?wù)勛约旱囊稽c(diǎn)體會(huì),并輔以具體案例。
二、以光的折射實(shí)驗(yàn)為例改進(jìn)初中物理演示實(shí)驗(yàn)
光的折射是物理學(xué)中重要的光學(xué)現(xiàn)象,是理解透鏡成像的基礎(chǔ),也是解釋日常生活中許多光學(xué)現(xiàn)象的基礎(chǔ)。雖然學(xué)生在生活中已經(jīng)接觸過很多光的折射現(xiàn)象,對(duì)這個(gè)現(xiàn)象也很感興趣,但學(xué)習(xí)起來卻普遍感到困難。為了讓學(xué)生更好地理解光的折射規(guī)律,我對(duì)光的折射演示實(shí)驗(yàn)作了一些改進(jìn)。
1.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)思路
蘇科版八年級(jí)上冊(cè)《光的折射》一節(jié)中,在探究光從空氣斜射入水中的情況時(shí)運(yùn)用了一束激光射至空水槽底的某點(diǎn),接著向水槽內(nèi)注水,然后讓學(xué)生觀察。學(xué)生觀察到的現(xiàn)象是水槽底的亮點(diǎn)改變了位置,然后經(jīng)過一系列問題的回答,如“從空氣中入射的光線在進(jìn)入水中后,光線向哪個(gè)方向偏折?”“入射的光線和偏折的光線是否在一個(gè)平面內(nèi)?”等,最后得出光的折射規(guī)律。教材中還用“在水面上噴些煙霧和在水中滴幾滴牛奶,來顯示光路”,但在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn),煙霧的制作、濃度,水中牛奶的多少以及教室內(nèi)光亮等因素都會(huì)影響光路能否清晰地顯示出來,而且加在水里的牛奶在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中會(huì)使光的強(qiáng)度減弱,反而會(huì)影響演示實(shí)驗(yàn)的成功進(jìn)行,這樣會(huì)給學(xué)生對(duì)光的折射規(guī)律的理解帶來困惑。如何才能把在空氣中和水中的光路清晰顯示出來呢?如何才能在改變?nèi)肷涔饩€時(shí)能清晰地觀察到折射光線的變化?甚至如何可以量出入射角和折射角的度數(shù)?如何才能觀察到光垂直射到水面上時(shí)光路的情況呢?
2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
激光筆、長(zhǎng)方體透明容器、白色可折塑料平板、水等。
3.改進(jìn)光的折射實(shí)驗(yàn)的具體做法
按照實(shí)驗(yàn)要求把塑料板固定在容器中,然后在容器中倒入適量的水;讓激光筆的光沿塑料板上的某根線斜射入水中,觀察折射光線的情況;改變?nèi)肷涔饩€的方向,觀察折射光線的情況;把塑料板沿豎向中間線向后折,使左右兩面不在同一平面內(nèi),再使激光沿塑料板上的某根線斜射入水中,觀察情況;讓激光筆的光沿塑料板垂直射入水中,觀察折射光線的情況;最后得出光的折射規(guī)律。
4.需要注意的事項(xiàng)
塑料板要平,厚度以1~2mm為佳,太薄板容易彎曲,光路的呈現(xiàn)也不清晰,太厚不易折。若找不到白色塑料板,用漆將它涂成白色也可。另外,還應(yīng)把塑料板卡得緊些。為了更好地觀察實(shí)驗(yàn)情況,可在塑料板上畫些直線以便觀察光折射時(shí)的偏向,也可在塑料板上標(biāo)上角度,可更精確地測(cè)定入射角和折射角的度數(shù)。
5.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的效果
實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后,減少了很多步驟,特別是減少了有關(guān)實(shí)驗(yàn)物品的準(zhǔn)備,既節(jié)約了成本,又降低了演示實(shí)驗(yàn)操作難度,而且即使是條件較差的學(xué)校也具備實(shí)驗(yàn)條件。另外,可以用肉眼直接觀察,效果明顯,也更方便,學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性也提高了。
三、進(jìn)一步改進(jìn)初中物理演示實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)建議
根據(jù)本人在光的折射實(shí)驗(yàn)及其他演示實(shí)驗(yàn)中的體會(huì),對(duì)演示實(shí)驗(yàn)略微做了一些改進(jìn),不僅不會(huì)影響教學(xué)效果,反而更有助于學(xué)生掌握并理解物理規(guī)律,而且對(duì)學(xué)生思維的發(fā)展與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)也大有裨益。
1.故意出錯(cuò),考查學(xué)生的觀察能力,培養(yǎng)質(zhì)疑精神
創(chuàng)新的前提條件是要發(fā)現(xiàn)問題,因此要求學(xué)生首先具備較好的觀察能力。同時(shí),發(fā)現(xiàn)問題后,還必須具有揭發(fā)問題的勇氣。在傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響下,往往教師說什么做什么,學(xué)生便記什么,沒有自己的思考,發(fā)現(xiàn)不了問題。即使發(fā)現(xiàn)了問題,出于對(duì)老師權(quán)威的害怕,也不敢提出質(zhì)疑。要改變這種狀況,建議在部分演示實(shí)驗(yàn)中,教師有意出錯(cuò),比如改變實(shí)驗(yàn)的操作步驟,或者故犯實(shí)驗(yàn)中的某些注意事項(xiàng)。當(dāng)然教師事先就得要求學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)操作過程,找出其中哪些操作是錯(cuò)誤的。由于要求學(xué)生找錯(cuò)誤,學(xué)生觀察得就會(huì)更加仔細(xì)。并且錯(cuò)誤如果由學(xué)生自己說出來,記憶會(huì)特別深刻。更重要的是,學(xué)生懂得了教師的操作也并非是十全十美的,其中也可能包含著各種錯(cuò)誤,需要把它找出來加以糾正,這樣既可以促進(jìn)學(xué)生集中精力,同時(shí)又讓學(xué)生慢慢養(yǎng)成探究知識(shí)的質(zhì)疑精神。
2.同一實(shí)驗(yàn)采用多套設(shè)備完成,幫助學(xué)生啟發(fā)新思維
多數(shù)教師往往用一套實(shí)驗(yàn)儀器來進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生的思維也就局限在這一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備上,無法得到較好的發(fā)散。我建議,對(duì)于部分演示實(shí)驗(yàn),在條件許可的情況下,盡量采用不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備分別進(jìn)行演示,然后要求學(xué)生對(duì)比這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備演示效果的優(yōu)劣,并思考這些演示方案都是如何設(shè)計(jì)出來的。如光的折射實(shí)驗(yàn)中,在光源的選擇上,可以用激光,也可以用手電筒的光,容器可以選塑料容器,也可以選玻璃容器。不同實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)效果肯定是不一樣的,能幫助學(xué)生更深入地理解實(shí)驗(yàn)原理。同時(shí),學(xué)生在研究不同實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)方案時(shí),還能認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的多樣化,掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與改進(jìn)的方法,為今后的創(chuàng)新埋下種子。
3.讓學(xué)生共同參與演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考教材中某些“不許”“不能”“注意”等內(nèi)容,要求學(xué)生解釋為什么,還可以讓學(xué)生思考如何修改演示實(shí)驗(yàn)的方案才能使效果更加明顯,進(jìn)而提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力。
總之,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以在課本提供的物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,對(duì)部分實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)或步驟作出適當(dāng)改進(jìn),既可以降低環(huán)境和人為因素的影響,還能提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性和動(dòng)手動(dòng)腦能力。
第四篇:制備蒸餾水實(shí)驗(yàn)
制備蒸餾水實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
1.1 初步學(xué)會(huì)裝配簡(jiǎn)單儀器裝置的方法;
1.2 掌握蒸餾實(shí)驗(yàn)的操作技能;
1.3 學(xué)會(huì)制取蒸餾水的實(shí)驗(yàn)方法。
2.實(shí)驗(yàn)原理: 蒸餾法是目前實(shí)驗(yàn)室中廣泛采用的制備實(shí)驗(yàn)室用水的方法。將原料水加工蒸餾就得到蒸餾水。由于絕大部分無機(jī)鹽類不揮發(fā),所以蒸餾水中除去了大部分無機(jī)鹽類,適用于一般的實(shí)驗(yàn)室工作。
目前使用的蒸餾水器,小型的多用玻璃制造,較大型的用銅制成。由于蒸餾器的材質(zhì)不同,帶入蒸餾水中的雜質(zhì)也不同。用玻璃蒸餾器制得的蒸餾水含有較多的Na+、SiO等離子。用銅蒸餾器制得的蒸餾水通常含有較多的Cu等。蒸餾水中通常海涵有一些其他雜質(zhì),如:二氧化碳及某些低沸點(diǎn)易揮發(fā)物,隨著水蒸氣進(jìn)入蒸餾水中;少量液態(tài)水呈霧狀飛出,直接進(jìn)入蒸餾水中;微量的冷凝器材料成分也能帶入蒸餾水中。因此,一次蒸餾水只能作為一般分析用。
利用水的沸點(diǎn)較低,用蒸餾的方式與其他雜質(zhì)分離開來而得到的蒸餾水。
3.實(shí)驗(yàn)儀器:
三口瓶、冷凝管、萬能夾、變向夾、支管、回流管、鐵架臺(tái)、溫度計(jì)、膠皮管、彎曲管、量筒、升降臺(tái)、塞子、玻璃塞口、加熱爐。4.實(shí)驗(yàn)步驟:
制備好蒸餾冷凝裝置后,在三口瓶里加三分之二的水,膠管一邊接自來水一邊排廢水,加熱,沸騰后蒸餾水就會(huì)冷凝在量筒里。5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄:
溫度℃ 22 27 32 37 98 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101
時(shí)間10:40 10:42 10:44 10:46 10:46 10:48 10:50 10:52 10:54 10:56 10:58 11:00 11:02 11:04 11:06
蒸餾出水v
0 0 0 0 第一滴 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
6.結(jié)果討論:
經(jīng)以上實(shí)驗(yàn)我得出以下結(jié)論:
水加熱后以每?jī)煞昼娚仙?℃的速度上升至37℃,水迅速沸騰升溫至98℃并且冷凝出第一滴蒸餾水,接下來溫度大約在101℃左右以二分鐘每10ml的速度蒸餾至100ml,本實(shí)驗(yàn)耗水量較大,比較浪費(fèi)水資源,速度也比較慢。
第五篇:實(shí)驗(yàn)16 乙酸乙酯皂化反應(yīng) 教案
河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙
實(shí)驗(yàn)16 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)及活化能的測(cè)定
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.了解測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)的一種物理方法—電導(dǎo)法。2.了解二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn),學(xué)會(huì)用圖解法求二級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)。3.掌握DDS―11C型電導(dǎo)率儀的使用方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理
乙酸乙酯皂化反應(yīng):CH3COOC2H5+Na++OH ˉ
→ CH3COOˉ +Na++C2H5OH
它是二級(jí)反應(yīng),其速率方程式可表示為:
dx?k(a?x)(b?x)
dt式中: x為時(shí)間t時(shí)產(chǎn)物的濃度,a、b分別為乙酸乙酯、氫氧化鈉的初始濃度,k為反應(yīng)的速率常數(shù)。
1x若A和B兩物質(zhì)初始濃度相同,即a=b,積分得:
k??
ta(a?x)以x對(duì) t作圖,若所得為一條直線,則證明是二級(jí)反應(yīng),并可以從直線的斜率求a?x出k。
乙酸乙酯皂化反應(yīng)中,導(dǎo)電離子有OH-、Na+和CH3COO-,由于反應(yīng)體系是很稀的水溶液,可認(rèn)為CH3COONa是全部電離的,因此反應(yīng)前后Na的濃度不變,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,僅僅是導(dǎo)電能力很強(qiáng)的OH-逐漸被電導(dǎo)能力弱的CH3COO-所取代,致使溶液的電導(dǎo)逐漸減小,因此可用電導(dǎo)率儀測(cè)量皂化反應(yīng)進(jìn)程中電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化,從而達(dá)到跟蹤反應(yīng)物(或產(chǎn)物)濃度隨時(shí)間變化的目的。
因此,對(duì)乙酸乙酯反應(yīng)來說,反應(yīng)物與產(chǎn)物只有NaOH與NaAc是強(qiáng)電解質(zhì),若在稀溶液反應(yīng),則有:
初始時(shí)溶液的電導(dǎo)率 ?0?B1a
t=?(反應(yīng)完畢)時(shí)溶液的電導(dǎo)率???B2a
時(shí)間t時(shí)溶液的總電導(dǎo)率?t?B1(a?x)?B2x
B1、B2是與溫度、電解質(zhì)性質(zhì)、溶劑等因素有關(guān)的比例常數(shù);?0為;?t為;??為。?0??t?
由此三式可得: x??????????a???0+將其代入上面速率方程式得:
第頁
河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙
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akt因此,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定不同時(shí)間溶液的電導(dǎo)率?t和起始溶液的電導(dǎo)率?0,然后以?t對(duì)?0??tt作圖為一直線即為二級(jí)反應(yīng),由直線的斜率即可求出反應(yīng)速率常數(shù)k,再由兩個(gè)不同溫度下測(cè)得的速度常數(shù)k(T1)、k(T2),求出該反應(yīng)的活化能。不同溫度下的速率常數(shù)k(T1)和k(T2),按阿侖尼烏斯公式可以計(jì)算出該反應(yīng)的活化能Ea:
k(T2)
?a?R(T2T1)lnT2?T1k(T1)
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1.恒溫水浴的調(diào)節(jié)
本實(shí)驗(yàn)測(cè)定兩個(gè)溫度下的速率常數(shù),恒溫水浴的溫度分別調(diào)節(jié)至(25.0±0.2)℃、(35.0±0.2)℃。調(diào)溫操作在溫度控制器面板上,升溫過程需注意溫控器顯示溫度與水浴槽中溫度計(jì)顯示溫度的差異,應(yīng)以溫度計(jì)讀數(shù)為準(zhǔn)。
2.電導(dǎo)率儀的調(diào)節(jié)
電導(dǎo)率儀的校正:首先打開電導(dǎo)率儀電源開關(guān),使其預(yù)熱5min左右,將電極插入蒸餾水中,將溫度旋鈕旋至室溫讀數(shù),并檢查常數(shù)旋鈕刻線是否與該電極的電導(dǎo)池常數(shù)一致,旋轉(zhuǎn)量程選擇檔至×103檔,將測(cè)量/校正按鍵按至校正一端,旋轉(zhuǎn)調(diào)整旋鈕,使指針指向滿刻度處。
電導(dǎo)率的測(cè)定:校正后,將電極從蒸餾水中取出,用濾紙吸干電極外表的水,將電極插入已經(jīng)恒溫好的溶液中,檢查電極極板全部沒入溶液中,將測(cè)量/校正按鍵按至測(cè)量一端,待指針穩(wěn)定,讀取數(shù)據(jù)。
3.溶液起始電導(dǎo)率?0的測(cè)定
用移液管吸取25m1 0.02mol/dm3氫氧化鈉溶液移入一潔凈、干燥的錐形瓶中,移取25m1電導(dǎo)水稀釋一倍,(稀釋原因?)蓋上膠皮塞(防止空氣中的CO2溶入溶液改變NaOH
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河 北 科 技 大 學(xué) 教 案 用 紙
濃度),混合均勻,置于恒溫水浴中恒溫10min。
將電導(dǎo)電極用蒸餾水洗凈,用濾紙吸干表面水滴,然后插入已恒溫的NaOH稀溶液中,測(cè)定其電導(dǎo)率?0,測(cè)后的溶液蓋上膠皮塞留作后面使用。
4.溶液?t的測(cè)定
另取兩個(gè)錐形瓶,用移液管分別吸取25ml 0.02mol/dm3的Na0H溶液和25ml 0.02mol/ dm3的乙酸乙酯溶液分別移入瓶中,蓋好膠塞,放入恒溫水浴中恒溫10min。然后迅速將乙酸乙酯溶液倒入盛有氫氧化鈉溶液的錐形瓶中,(可否將氫氧化鈉溶液倒入乙酸乙酯溶液的錐形瓶中?)在恒溫條件下混合并搖勻溶液,同時(shí)開始記時(shí)(此時(shí)注意蓋好膠皮塞,以防空氣中的CO2溶入溶液對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生干擾),之后把已經(jīng)校正、洗干凈的電導(dǎo)電極插入到溶液中,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行6min時(shí)測(cè)電導(dǎo)率一次,并在8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min、30min時(shí)各測(cè)電導(dǎo)率一次,記錄電導(dǎo)率?t及時(shí)間t。
5.另一溫度下?0和?t的測(cè)定
調(diào)節(jié)恒溫槽的溫度為(35.0±0.2)℃,用第3步留下的溶液測(cè)定?0,然后另配溶液按步驟4測(cè)定?t。但在測(cè)定時(shí)?t是按反應(yīng)進(jìn)行到4min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min、30min時(shí)測(cè)其電導(dǎo)率。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將電導(dǎo)電極用蒸餾水洗凈,插入裝有蒸餾水的錐形瓶中保存,同時(shí)將用過的錐形瓶用蒸餾水洗凈,倒扣在桌面上。
四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
1.恒溫溫度以水浴槽中溫度計(jì)讀數(shù)為準(zhǔn);
2.用濾紙吸干電極外表的水份時(shí),注意不要將濾紙插入電導(dǎo)池的金屬極板之間,以防損傷極板。
3.將電極插入溶液中測(cè)定前一定檢查電極極板要全部沒入溶液中,否則會(huì)影響電導(dǎo)率數(shù)值。
4.讀取溶液電導(dǎo)率時(shí),需注意電導(dǎo)率數(shù)值與反應(yīng)時(shí)間一一對(duì)應(yīng)好。
5.測(cè)定兩個(gè)溫度下的電導(dǎo)率時(shí),?0溶液可重復(fù)使用,?t溶液必須重新配制。3.計(jì)算乙酸乙酯皂化反應(yīng)的活化能Ea
Ea?R(T2T1k(T2))ln?46.90kJ/mol T2?T1k(T1)
六、思考題
(1)如果乙酸乙酯與氫氧化鈉起始濃度不同,應(yīng)如何計(jì)算k值?
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CH3COOC2H5 + NaOH →
CH3COO Na
+ C2H5OH t = 0
a
b
0
0 t = t
a-x
b-x
x
x 其速率方程式可表示為:
當(dāng)a≠b,積分,tdx=k∫dt ∫0(a?x)(b?x)0xdx?k(a?x)(b?x)
dt積分式:
1a-blnb(a?x)=kt
a(b?x)以lnb(a?x)對(duì) t作圖,從直線的斜率求出k。
a(b?x)(2)如果乙酸乙酯和氫氧化鈉溶液為濃溶液,能否用此法求k值? 不能.因?yàn)橹挥性谙∪芤褐须妼?dǎo)率與濃度呈線性關(guān)系。
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