一、高考有機化學實驗的考點分析及解答策略有機制備實驗是一類以有機物的制備為載體綜合性實驗試題。這類題型多以工業生產的真實

一、高考有機化學實驗的考點分析及解答策略

有機制備實驗是一類以有機物的制備為載體綜合性實驗試題。這類題型多以工業生產的真實過程為素材，題目情境新穎、信息量大，內容科學，能體現化學的應用價值，同時考查的落腳點又是高中學生必備的基礎知識和基本技能，能很好地考察學生對考試大綱的接受、吸收及整合化學信息的能力。是近幾年高考命題的熱點，也是我們在高考復習中必須突破的重點和難點。

不過如果能對基本的化學制備及凈化原理理解，靈活運用，解決此類問題使是一件很容易的事。

1、有機制備實驗的考査方式

要通過選擇正確的制備路線和合適的反應裝置來制備合成。

由于制備的物質往往是混有過量的反應物及副產物的混合物，還需要通過適當的手段對物質進行分離和提純，才能得到純度較高的產品。

2、有機制備實驗往往包括兩個過程:制備合成和分離純化。

（1）制備合成過程：

①反應原理：合成路線的選擇與評價，可能的副反應控制；

②反應裝置：儀器的選擇、識別，裝置作用分析；

③ 操作順序：如加料順序、點火加熱順序、反應條件的控制等。

（2）分離提純過程：

①分析雜質：產生原理及可能混有的雜質；

②除雜試劑：所加試劑的作用及目的；

③除雜方法：操作順序、注意事項等細節等。

④產品檢驗：對產品進行產率的計算、是純度的測定等。

二、有機制備實驗的應對策略

1.了解有機物制備合成的常見實驗裝置

①發生裝置：若所制備的是氣體物質，就選用氣體發生裝置；

②固體或液體物質裝置：則需要根據反應條件、反應原料和反應產物的性質等選擇合適的發生裝置。

如根據反應產物與反應原料的沸點差異，制備裝置可以分為兩類:

蒸餾裝置：一般產物的沸點明顯低于反應原料的沸點，可選擇蒸餾裝置。

如乙酸乙酯的制備，及時地將產物蒸出有利于化學平衡正向移動從而提髙產率；

回流裝置：如果產物的沸點高于反應原料的沸點，則多采用回流裝置。

如硝基苯的制備，因為有機制備實驗往往反應時間長，反應原料易揮發，采用回流裝置能減少原料的損失。

裝置主要由反應容器和冷凝（管）裝置組成。

反應容器：圓底燒瓶、雙頸燒瓶或三頸燒瓶等。

冷凝管：直形冷凝管、球形冷凝管、蛇形冷凝管和空氣冷凝管。

使用時需要根據用途及反應混合物的沸點高低來選擇。

蒸餾：多用直形冷凝管，但當被加熱的液體沸點髙于140℃時，可選用空氣冷凝管，以免冷凝管通水冷卻時導致玻璃溫差大而炸裂。

回流：多選用球形冷凝管，其受熱面積大，冷凝效果好。若被加熱的液體沸點很低或其中有毒性較大的物質時，則可選用蛇形冷凝管，以提高冷卻效率。

此外，根據反應的不同，還可在反應容器上裝配其他儀器。

如溫度計、攪拌器、滴加液體的分液漏斗（或恒壓滴液漏斗）、干燥管、分水器等，如果反應中有氣體生成，還必須有氣體吸收裝置。

2. 掌握有機物分離提純的一般步驟和方法，分析產品中的雜質：

①分析雜質：

制得的產品中的雜質主要有三個來源:

一是未反應完全的原料，包括催化劑；二是生成物中除產物外的其他物質；三是副反應產物。

②液體產物的純化：

粗分離：

液體產品的提純往往包括粗分離和精分離兩個提純過程。在粗分離過程中，通常是三個步驟:

第一步水洗，目的是洗去大部分易溶于水的雜質；

第二步無機試劑洗滌，目的是洗去容易與無機試劑反應的雜質，如乙酸乙酯的制備中用飽和如Na2CO3溶液洗去乙酸，制取溴苯后加NaOH溶液洗去液溴等；

第三步再水洗，洗去第二步中加入的無機試劑。每一次洗滌后均需分液。

精分離：

一般是在粗分離后，向粗產品中先加干燥劑除去微量水，再蒸餾，收集溫度為產物沸點的餾分，即得到較高純度的產品。

③固體產物的純化：

固體粗產物可用過濾、重結晶等方法來精制。

要注意掌握并運用過濾、分液、蒸餾、重結晶等物質分離提純的基本方法。

④計算產率及對實驗分析評價的方法：

在計算時，要判斷過量與不足，應用不足量的反應物的量代入化學方程式，計算出產物的理論產量：產率=實際產量/ 理論產量×100%。

進行評價時，可以從以下幾方面考慮：

①反應原理：

若可逆反應，反應物不可能全部轉化成產物；

若有副反應，一部分原料消耗在副反應中。

②實驗操作:

在制備反應中，若反應時間不足、溫度控制不好或攪拌不夠充分等都會引起實驗產率降低；

此外，分離和提純過程中也可能造成較大的損失。

三、有關實驗中常用的實驗方法：

1、有機化學反應加熱方法：

一般不采用明火直接加熱，許多有機物易揮發、易燃，容易造成安全問題；另外儀器也容易受熱不均勻而破裂。如果要控制加熱的溫度，增大受熱面積，使反應物質受熱均勻，避免局部過熱而分解，常采用減壓蒸餾、或回流，但低沸點易燃物等不適用，最好用適當的熱浴加熱。

(1)水浴：適用于加熱溫度不超過100℃的反應可用沸水浴或蒸汽浴加熱。

(2)油浴：加熱溫度在100℃－250℃時，可用油浴。常用的油類有液體石蠟、植物油、硬化油、硅油和真空泵油，后兩者在250℃以上時仍較穩定。

(3)砂浴：當加熱溫度必須達到數百度以上時，往往使用砂浴。

(4)熔鹽浴：當反應溫度在幾百度以上時，也可采用熔鹽浴加熱。熔鹽在700℃以下是穩定的，但使用時必須小心，防止濺到皮膚上造成嚴重的燒傷。

(5)電熱套：電熱套加熱已成為實驗室常用的加熱裝置。尤其在加熱和蒸餾易燃有機物時，由于它不是明火，因此具有不易引起著火的優點，熱效率也高。加熱溫度可通過調壓器控制，最高溫度可達400℃左右。

2、沸石的作用：

沸石就是未上釉的瓷片敲碎而成的小粒。它上面有很多毛細孔，當液體加熱時，能產生細小的氣泡，成為沸騰中心。這樣可以防止液體加熱時產生過熱現象，防止暴沸，使沸騰保持平穩。

一般加熱回流、蒸餾、分餾、水蒸汽發生器產生水蒸汽都需要加沸石。但減壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、電動攪拌反應不需要加沸石。

如果事先忘了加沸石，決不能在液體加熱到沸騰時補加。因為這樣會引起劇烈暴沸，使液體沖出瓶外，還容易發生著火事故。故應該在冷卻一段時間后再補加。

2、無水CaCl2等有機干燥劑：

由于醇、酚、胺類物質能與CaCl2形成絡合物，故無水CaCl2不能干燥這些物質。由于工業CaCl2中含有氫氧化鈣和氧化鈣，故也不能干燥酸類物質。

3、冷凝回流裝置：

在室溫下反應速度很慢或難以進行，為了使反應盡快地進行，常常需要使反應物質較長時間保持沸騰。在這種情況下，就需要使用回流冷凝裝置，使蒸氣不斷地在冷凝管內冷凝后返回反應器中，以防止反應瓶中的物料逃逸損失。

回流裝置一般用球形冷凝管，自下而上通冷卻水，水流速度不必很快。物料加量一般約占反應瓶容量的1/3至1/2，最多不超過2/3。

4、蒸餾裝置構造、安裝及注意事項：

蒸餾裝置主要包括蒸餾燒瓶、蒸餾頭、溫度計、直形冷凝管、接液管和接受瓶。

安裝時注意事項：

(1)一般的安裝順序是自下而上，從左到右安裝。先固定熱源的高度，以它為基準，再順次安裝其它儀器。

(2)不允許鐵夾子直接夾玻璃儀器，應在夾子上襯墊橡皮、石棉等，以防止夾破儀器。

(3)常壓蒸餾裝置必須與大氣相通。

(4)蒸餾瓶中的物料量應占蒸餾瓶容積的1/3～2/3。

(5)溫度計安裝的標準高度是：水銀球的上端應與蒸餾頭支管的下沿在一條水平線上。

(6)一般蒸餾時，要加沸石。在一次持續蒸餾時，沸石一直有效；一旦中途停止沸騰或蒸餾，原有沸石即失效，再次加熱蒸餾時，應補加新沸石。如果事先忘了加沸石，決不能在液體加熱到沸騰時補加。因為這樣會引起劇烈暴沸，使液體沖出瓶外，還容易產生著火事故。故應該在冷卻一段時間后再補加。

(7)蒸餾的產品如果沒干燥徹底，會有前餾分，應另瓶接收，接收產品的瓶子應事先稱重。

(8)當蒸餾沸點高于140℃的物質時，應該換用空氣冷凝管。

5、萃取分液注意事項：

洗滌和萃取時注意事項：

(1)分液漏斗在長期放置時，為防止蓋子的旋塞粘接在一起，一般都襯有一層紙。使用前，要先去掉襯紙，檢查蓋子和旋塞是否漏水。如果漏水，應涂凡士林后，再檢驗，直到不漏才能用。涂凡士林時，應在旋塞上涂薄薄一層，插上旋轉幾周；但孔的周圍不能涂，以免堵塞孔洞。

(2)萃取時要充分振搖，注意正確的操作姿勢和方法。

(3)振搖時，往往會有氣體產生，要及時放氣。

(4)分液時，下層液體應從旋塞放出，上層液體應從上口倒出。

(5)分液時，先把頂上的蓋子打開，或旋轉蓋子，使蓋子上的凹縫或小孔對準漏斗上口頸部的小孔，以便與大氣相通。

(6)在萃取和分液時，上下兩層液體都應該保留到實驗完畢。以防止操作失誤時，能夠補救。

(7)分液漏斗用畢，要洗凈，將蓋子和旋塞分別用紙條襯好。

6、分液漏斗和滴液漏斗的區別：

分液漏斗主要用于分離和萃取液體有機物質。而滴液漏斗主要用于反應時滴加反應物料。滴液漏斗分為球形滴液漏斗和恒壓滴液漏斗。球形滴液漏斗的旋塞下面有一個小玻璃泡，通過它可以觀察和控制滴加速度。恒壓滴液漏斗適用于滴加低沸點易揮發、不能與空氣接觸的物料。

7、直形冷凝管和空氣冷凝管區別：

直形冷凝管主要用于蒸餾；球形冷凝管主要用于回流，它的內夾層為球狀，增加了冷卻的面積。但不能用于蒸餾，因為在小球部會殘留物料。

8、蒸餾和分餾的區別：

普通蒸餾法只能分離液體和不揮發的物質、或混合物中各組分沸點相差較大的液體。如果混合物中各組分的沸點相差不太大，用普通蒸餾法就難以分開，這時就需要用分餾方法進行分離。

分餾的原理就是在分餾柱中進行多次氣化和冷凝，相當于進行多次的蒸餾，而把各組分分開。分餾的效率視分餾柱的類型和高度而定。目前，最精密的分餾設備能把沸點相差1－2℃的混合物分開。

9、測定有機化合物熔點的目的：

測定有機化合物熔點的目的是初步鑒定有機化合物，并能初步判斷其純度。因純度越高，距標準值越接近，熔程越小。

10、重結晶原理：

固體有機物在溶劑中的溶解度與溫度有關，一般溫度升高，溶解度增大。若把樣品溶解在熱溶劑中達到飽和，冷卻時由于溶解度的降低，溶液變成過飽和而析出晶體。利用溶劑對被提純物質和雜質的溶解度不同，可使被提純物質從過飽和溶液中析出，而讓雜質全部或大部分仍留在溶液中，從而達到提純的目的。

11、乙酸乙酯制備時提高產率的措施：

讓乙醇過量，邊反應邊蒸出反應生成的酯和水，使平衡向右移動。

12、粗乙酸乙酯純化：

分別用飽和Na2CO3溶液洗滌除去乙酸、飽和食鹽水洗滌殘余的Na2CO3、飽和CaCl2溶液洗滌除去乙醇、無水硫酸鎂干燥除去殘余的水。

13、升華法純化固體物質滿足條件及特點：

被升華的物質只有在其熔點溫度以下具有相當高的蒸氣壓(高于2.67KPa)，才可用升華法純化。升華可除去不揮發的雜質，常可得到較高純度的產物，但其操作時間長，損失也較大，在實驗室里只適用于較少量物質的純化。

14、減壓蒸餾適用物質：

減壓蒸餾特別適用于那些在常壓蒸餾時，未達到沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質的純化。也適應于那些沸點較高，常壓不容易蒸出的物質的蒸餾。