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産的真實過程為素材，題目情境新穎、信息量大，内容科學，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，也是我們在高考複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淨化原理理解，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

要通過選擇正确的制備路線和合适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産物的混合物，還需要通過适當的手段對物質進行分離和提純，才能得到純度較高的産品。

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、識别，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：産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産品檢驗：對産品進行産率的計算、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、反應原料和反應産物的性質等選擇合适的發生裝置。

如根據反應産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：一般産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，及時地将産物蒸出有利于化學平衡正向移動從而提髙産率；

回流裝置：如果産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緻玻璃溫差大而炸裂。

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、滴加液體的分液漏鬥（或恒壓滴液漏鬥）、幹燥管、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，分析産品中的雜質：

①分析雜質：

制得的産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；二是生成物中除産物外的其他物質；三是副反應産物。

②液體産物的純化：

粗分離：

液體産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，制取溴苯後加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。每一次洗滌後均需分液。

精分離：

一般是在粗分離後，向粗産品中先加幹燥劑除去微量水，再蒸餾，收集溫度為産物沸點的餾分，即得到較高純度的産品。

③固體産物的純化：

固體粗産物可用過濾、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計算産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，計算出産物的理論産量：産率=實際産量/ 理論産量×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産物；

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産率降低；

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适用，最好用适當的熱浴加熱。

(1)水浴：适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、矽油和真空泵油，後兩者在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，因此具有不易引起着火的優點，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，能産生細小的氣泡，成為沸騰中心。這樣可以防止液體加熱時産生過熱現象，防止暴沸，使沸騰保持平穩。

一般加熱回流、蒸餾、分餾、水蒸汽發生器産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，還容易發生着火事故。故應該在冷卻一段時間後再補加。

2、無水CaCl2等有機幹燥劑：

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

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内冷凝後返回反應器中，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)溫度計安裝的标準高度是：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，還容易産生着火事故。故應該在冷卻一段時間後再補加。

(7)蒸餾的産品如果沒幹燥徹底，會有前餾分，應另瓶接收，接收産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)分液漏鬥在長期放置時，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，應塗凡士林後，再檢驗，直到不漏才能用。塗凡士林時，應在旋塞上塗薄薄一層，插上旋轉幾周；但孔的周圍不能塗，以免堵塞孔洞。

(2)萃取時要充分振搖，注意正确的操作姿勢和方法。

(3)振搖時，往往會有氣體産生，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鬥上口頸部的小孔，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)分液漏鬥用畢，要洗淨，将蓋子和旋塞分别用紙條襯好。

6、分液漏鬥和滴液漏鬥的區别：

分液漏鬥主要用于分離和萃取液體有機物質。而滴液漏鬥主要用于反應時滴加反應物料。滴液漏鬥分為球形滴液漏鬥和恒壓滴液漏鬥。球形滴液漏鬥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。恒壓滴液漏鬥适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别：

直形冷凝管主要用于蒸餾；球形冷凝管主要用于回流，它的内夾層為球狀，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、蒸餾和分餾的區别：

普通蒸餾法隻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，距标準值越接近，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産率的措施：

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：

分别用飽和Na2CO3溶液洗滌除去乙酸、飽和食鹽水洗滌殘餘的Na2CO3、飽和CaCl2溶液洗滌除去乙醇、無水硫酸鎂幹燥除去殘餘的水。

13、升華法純化固體物質滿足條件及特點：

被升華的物質隻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産物，但其操作時間長，損失也較大，在實驗室裡隻适用于較少量物質的純化。

14、減壓蒸餾适用物質：

減壓蒸餾特别适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。也适應于那些沸點較高，常壓不容易蒸出的物質的蒸餾。