| 课程名称 | 有机化学实验 | 授课题目 （章节或主题） | 实验一 甲基橙的合成 | ||
| 授课时间 | 2012年2 月23、24 日第 二 周 星期四、五第 5~7 节 | 授课时数 | 3 学时 | ||
| 授课班级 | 辐照化工 专业（本科 √ 专科 □） 2010 级 辐照化工 班 | ||||
| 教学课型 | 理论课□ 实验课√ 习题课□ 讨论课□ 实习（践）课□ 其它□ | ||||
| 教材名称、作者、 出版社及出版时间 | 有机化学实验·第四版 高占先 主编·高等教育出版社 2003 | ||||
| 教学目标与要求： 1、熟悉重氮化反应和偶联反应 2、掌握甲基橙制备的原理和实验方法 3、进一步练习过滤、洗涤、重结晶等基本操作 | |||||
| 主要知识点、重点与难点： 1、重氮化反应及偶联反应的原理 2、重氮化反应及偶联反应的条件及控制方法 3、介质对重氮化反应及偶联反应的影响 | |||||
| 教学过程设计（包括讲授内容、讲授方法、时间分配、媒体选用、板书设计等的设计）： 实验一 甲基橙的合成 一、实验目的 熟悉重氮化反应和偶联反应的原理,掌握甲基橙的制备方法. 二、实验原理 1、重氮化反应：芳香族伯胺和亚作用（在强酸介质下）生成重氮盐的反应标为重氮化（一般在低温下进行，伯胺和酸的mol比是：1：2.5），芳伯胺常称重氮组分，亚为重氮化剂，因为亚不稳定，通常使用亚钠和盐酸或硫酸使反应时生成的亚立即与芳伯胺反应，避免亚的分解，重氮化反应后生成重氮盐。 2、偶联（合）反应：重氮盐在弱酸,中性或碱溶液中与芳胺或酚类作用由偶氮基-N=N-将两个分子偶联起来,生成偶氮化合物的反应,称为偶联反应. 重氮盐与芳胺偶联时,在强碱性介质中,重氮盐易变成重氮酸盐,而在强酸性介质中,游离芳胺则容易转为铵盐.只有溶液的pH某一范围内使两种反应物都有足够的浓度时,才能有效地发生偶联反应.胺的偶联反应,通常在中性或弱酸性介质(pH=4～7)中进行.而与酚类的偶联反应，是在弱碱性介质中进行的。 3、反应式 三、药品和仪器 药品:对氨基苯磺酸 氢氧化钠5% 亚钠 浓盐酸 冰醋酸 N,N-二甲基苯胺 乙醇 乙醚 淀粉-碘化钾试纸 仪器:50mL烧杯 温度计 表面皿 四、实验步骤 1、重氮盐的制备 在50mL烧杯中,加入1g对氨基苯磺酸结晶和5mL 5%氢氧化钠溶液,温热使结晶溶解,用冰盐浴冷却至0℃以下.另在一试管中配制0.4g亚钠和3mL水的溶液.将此配制液也加入烧杯中.维持温度0-5℃,在搅拌下,慢慢用滴管滴入1.5ml浓盐酸和5mL水溶液,直至用淀粉-碘化钾试纸检测呈现蓝色为止,继续在冰盐浴中放置15分钟,使反应完全,这时往往有白色细小晶体析出. 2.偶联（合）反应 在试管中加入0.7mL N,N-二甲基苯胺和0.5mL 冰醋酸,并混匀.在搅拌下将此混合液缓慢加到上述冷却的重氮盐溶液中,加完后继续搅拌10min.缓缓加入约15mL 5%氢氧化钠溶液,直至反应物变为橙色(此时反应液为碱性).甲基橙粗品呈细粒状沉淀析出. 将反应物置沸水浴中加热5分钟,冷却后,再放置冰浴中冷却,使甲基橙晶体析出完全.抽滤,依次用少量水,乙醇和乙醚洗涤,压紧抽干.干燥后得粗品约1.5g. 粗产品用1%氢氧化钠进行重结晶.待结晶析出完全,抽滤,依次用少量水,乙醇和乙醚洗涤,压紧抽干,得片状结晶.产量约1g. 将少许甲基橙溶于水中,加几滴稀盐酸,然后再用稀碱中和,观察颜色变化. 五,实验注意事项 1、对氨基苯磺酸为两性化合物,酸性强于碱性,它能与碱作用成盐而不能与酸作用成盐. 2、重氮化过程中,应严格控制温度,反应温度若高于5℃,生成的重氨盐易水解为酚,降低产率. 3、若试纸不显色,需补充亚钠溶液. 4、重结晶操作要迅速,否则由于产物呈碱性,在温度高时易变质,颜色变深.用乙醇和乙醚洗涤的目的是使其迅速干燥. | |||||
| 教学方法（请打√选择）： 讲授法 √ 讨论法 □ 演示法 □ 自学辅导法 □ 练习法(习题或操作) □ 读书指导法 □ ＰＢＬ（以问题为中心的教学法） □ 案例法 □ 其他 □ | |||||
| 教学媒体（请打√选择）： 教材 √ 板书 √ 实物 □ 标本 □ 挂图 □ 模型 □ 投影 □ 幻灯 □ 录像 □ CAI（计算机辅助教学） □ | |||||
| 提问、课堂讨论等师生互动的设计： | |||||
| 教学小结、复习思考及作业题布置： 1、在重氮盐制备前为什么还要加入氢氧化钠？如果直接将对氨基苯磺酸与盐酸混合后，再加入亚钠溶液进行重氮化操作行吗？为什么? 2、制备重氮盐为什么要维持0-5℃的低温，温度高有何不良影响？ 3、重氮化为什么要在强酸条件下进行？偶合反应为什么要在弱酸条件下进行？ 参： 1、对氨基苯磺酸是两性化合物,以酸性内盐的形式存在,内盐的形成使对氨基苯磺酸在水中溶解度很小,故通常先将其制成钠盐,再进行重氮化反应.由于对氨基苯磺酸在酸性条件下在水中溶解度很小,这样做反应较难进行(非均相反应). 2、重氮化反应过程中，若反应温度过高，一方面亚分解速度加剧使重氮化反应不完全，另一方面，若温度过高，生成的重氮盐易水解成苯酚。 3、因为在强酸条件下可加速反应的进行，并且重氮化合物在酸性溶液中较稳定，此外，还可防止生成偶氮氨基化合物。重氮盐与芳胺偶联时,在强碱性介质中,重氮盐易变成重氮酸盐,而在强酸性介质中,游离芳胺则容易转为铵盐.只有溶液的pH某一范围内使两种反应物都有足够的浓度时,才能有效地发生偶联反应.胺的偶联反应,通常在中性或弱酸性介质(pH=4～7)中进行. | |||||
| 教学中的创新点（加强基础与实践知识的联系、外语的运用、启发学生思维、指导学生自学、介绍学科新进展等方面）： | |||||
| 参考资料（包括辅助教材、参考书、文献等）： | |||||
| 教研室 意见 | 教研室主任签章： 年 月 日 | ||||
| 教学后记（即教学实施情况总结分析，在课程结束后填写） | |||||
