高中化學必修二生成乙酸乙酯的實驗探究

彭鑫

摘 ?要：生成乙酸乙酯的反應不僅是典型的酯化反應，也是普通高中化學課程標準實驗教科書《化學2（必修）》中的基礎實驗之一。對生成乙酸乙酯的反應進行分析改進，化抽象為具體，使學生更容易理解酯化反應，了解有機實驗基本操作。

關鍵詞：改進;實驗設計;催化劑;反應

1引言

現在的高中化學教材中，化學教學內容與我們實際生活生產息息相關。因此在教學的過程中，我們不僅要注重向學生傳輸知識，更要注重培養學生學習化學的興趣，激發學生學習化學的動機，提高學生思維發展能力、創新發展、實踐操作的能力。

2教材中乙酸乙酯合成實驗的介紹與探究

2.1教材中乙酸乙酯合成實驗的介紹

本實驗是在普通高中化學課程標準實驗教科書《化學2（必修）》第三章有機化合物第三節生活中兩種常見的有機物實驗3-4。具體實驗過程如下：在一只試管中加入3mL乙醇，然后邊振蕩試管邊加入2mL濃硫酸和2mL乙酸;按圖<一>：即教材圖3-17，安裝好裝置，用酒精燈緩慢加熱，將產生的蒸汽經導管冷凝通到飽和碳酸鈉溶液的液面上，觀察現象。

2.2對乙酸乙酯合成實驗的探究

2.2.1按照教材實驗裝置及步驟做實驗，存在如下問題：

（1）試管中加入3mL乙醇、2mL濃硫酸和2mL乙酸，共7mL液體為保證實驗的安全性，需要大號的試管，但使用大號試管會延長加熱時間，使實驗現象不能在較短的時間出現，且大試管操作不便，使裝置較為復雜。

（2）實驗裝置僅用兩根用乳膠管相連導管作為冷凝部分，反應裝置與接收裝置相距較短會使產物因冷凝時間不夠而造成產量較低。

（3）實驗中加入2mL濃硫酸作為催化劑，反應中控制不當易引起反應物乙醇和乙酸發生碳化，易使產物色澤變深，反應后的酸性廢棄液不易分離，腐蝕性強。

2.2.2催化劑的探究

通過查閱資料，可知本實驗中的反應實質是乙醇與乙酸在氫離子的催化作用下發生酯化反應生成酯和水，因此在理論上能產生氫離子且對反應物無影響的藥品都能應用于此反應。通過參閱大量的文獻資料，本反應可使用的催化劑包括主要包括NaHSO4，、FeCl3、濃硫酸三種。

3實驗改進

3.1裝置的改進

本實驗的實驗原理是乙醇與乙酸在催化劑的作用下發生酯化反應，生成的乙酸乙酯蒸汽在加熱的條件下揮發出來，經過冷凝形成液體進入接收器中，若冷凝時間不夠，蒸汽未完全冷凝成液體，生成乙酸乙酯量少，實驗現象不明顯。在兩個導管之間連接一根長直導管，增加了生成物到達接收器之前的距離，從而促進了導管內外能量的交換使蒸汽盡可能完全的的冷卻成液體，得到更多的產品，實驗現象也就更明顯。

3.2 催化劑的改進

（1）實驗儀器：天平、15mm*120mm、18mm*180mm試管各一只，鐵架臺（2架），直導管，直角導管，彎角導管，橡膠管（3個），活塞，酒精燈，10mL量筒

（2）實驗藥品：95%乙醇、FeCl3和冰乙酸

（3）實驗步驟：在一只試管中加入3mL乙醇，然后邊振蕩試管邊加入2mL乙酸，振蕩均勻后加入0.1g FeCl3，按照改進后的裝置圖<二>，安裝好裝置，用酒精燈加熱2min，將產生的蒸汽經導管冷凝通到飽和碳酸鈉溶液的液面上，觀察現象。

（4）催化劑改進后的實驗現象：反應劇烈，導管中明顯有蒸汽和液體。在飽和碳酸鈉溶液的液面上方有透明的油狀液體產生，并有香味，現象明顯。

3.3反應后向生成物中加入石蕊試液后混合物的顏色變化

3.3.1加入石蕊試液的原因

向反應后的產物中加入石蕊試液，觀察試管中液體顏的色變化，既可以增加實驗的趣味性，又可以使學生形象直觀的理解飽和碳酸鈉溶液的作用。

本實驗中選擇石蕊試液而不選擇酚酞試液是因為反應后加入酚酞試液，液體均為紅色，振蕩后顏色變淺，前后對比不夠明顯。

3.3.2實驗過程

反應完成后，沿試管壁緩慢加入2滴石蕊試液，其顏色變化主要分為四個階段：

（1）未振蕩時，在有機層下部出現紅色。如圖<二>

（2）隨著時間稍長，在有機層的靠近水層出現紫色。如圖<三>

（3）輕微的振蕩試管，有機層中紅色區域變多，在有機層的靠近水層的紫色消失，出現藍色，有機層高度減小。如圖<四>

（4）不斷振蕩，有機層中逐漸紅色消失且有氣泡產生，無機層中藍色區域擴大。最終有機層變為無色且高度減小，整個無機層變藍且高度增大。如圖<五>

4結論

經過對實驗的改進及實驗分析，普通高中化學課程標準實驗教科書《化學2（必修）》第三章有機化合物第三節生活中兩種常見的有機物實驗3-4，生成乙酸乙酯的反應的裝置改為如圖<二>所示，藥品用量改為：3mL乙醇、2mL乙酸和0.1gFeCl3，此時具有最佳實驗效果。

正丁醇是另一種醇，甲酸是另一種酸，正丁醇與甲酸反應生成甲酸丁酯。從正丁醇與甲酸的實驗可以使學生更了解酯化反應，酯化反應是指酸與醇反應生成酯和水的反應，是一類物質與另一類物質的反應。

參考文獻

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[2] ?顏蕓，羅志剛，周曉華，曾滿枝.基礎化學實驗中乙酸乙酯合成實驗的探索[J].-廣東化工，2012，39（5）：232-233.