TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN SƯ PHẠM HÓA HỌC XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI THỰC HÀNH
HÓA HỮU CƠ ĐẠI CƯƠNG THEO CHƯƠNG TRÌNH TÍN CHỈ Luận văn tốt nghiệp
Ngành: SƯ PHẠM HOÁ HỌC
GV hướng dẫn: ThS. Thái Thị Tuyết Nhung Sinh viên: Đỗ Tiến Sĩ
Lớp: SP Hóa Học Khóa 35
Mã số SV: 2091998
Đỗ Tiến Sĩ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA SƯ PHẠM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BỘ MÔN HÓA HỌC
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
1. Cán bộ hướng dẫn: Ths. Thái Thị Tuyết Nhung
2. Tên đề tài: “Xây dựng một số bài thực hành Hoá hữu cơ đại cương theo chương
trình tín chỉ ”
3. Sinh viên thực hiện: Đỗ Tiến Sĩ MSSV: 2091998
Lớp Sư phạm Hóa học K35
4. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức LVTN:
Cần Thơ, ngày tháng.….năm 2013
Cán bộ hướng dẫn
Ths. Thái Thị Tuyết Nhung TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA SƯ PHẠM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BỘ MÔN HÓA HỌC
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
1. Cán bộ phản biện:
2. Tên đề tài: : “Xây dựng một số bài thực hành Hoá hữu cơ đại cương theo chương
trình tín chỉ”
3. Sinh viên thực hiện: Đỗ Tiến Sĩ MSSV: 2091998
Lớp Sư phạm Hóa học K35
4. Nội dung nhận xét:
Cần Thơ, ngày tháng… năm 2013
Cán bộ phản biện
1.2.5. Làm khô và chất làm khô 21
1.2.6. Dung môi và tinh chế dung môi 23
1.2.7. Cách xử lý hóa chất dư hay phế thải 25
1.3. Các phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ 25
1.3.1. Phương pháp chưng cất 25
1.3.2. Phương pháp kết tinh (phương pháp kết tinh lại) 28
1.3.3. Phươn pháp chiết 28
1.3.4. Phương pháp thăng hoa 29
1.3.5. Phương pháp sắc kí 30
2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 30
2.1. Điều kiện phòng thí nghiệm và thực trạng sinh viên 30
Luận văn tốt nghiệp
-ii-
2.2. Mục tiêu của các bài thí nghiệm 30
2.3. Chuẩn bị thí nghiệm 30
2.4. Tiến hành thí nghiệm 30
2.5. Theo dõi tiến trình thí nghiệm 31
2.5.1. Theo dõi tiến trình thí nghiệm 31
2.5.2. Rút ra kết luận và giải thích 31
3. CÁC ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 31
3.1. Bài 1: Xác định hằng số vật lý các hợp chất hữu cơ 31
3.1.1. Mục đích 31
3.1.2. Cơ sở lý thuyết 31
3.1.3. Dụng cụ thí nghiệm và hoá chất 32
3.1.4. Thực hành 33
3.1.5. Kết quả 35
3.1.6. Câu hỏi 35
3.2. Bài 2: Đồng phân cis – trans 36
3.2.1. Mục đích 36
3.2.2. Cơ sở lý thuyết 36
3.7. Bài 7: Định tính các nhóm chức alcol, phenol, aldehyd, ceton, ester 49
3.7.1. Mục đích 49
3.7.2. Cơ sở lý thuyết 49
3.6.3. Dụng cụ thí nghiệm và hoá chất 51
3.7.4. Thực hành 51
3.7.5. Câu hỏi 55
KẾT LUẬN 57
1. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI 57
2. Ý NGHĨA THỰC TIỄN 57
3. KIẾN NGHỊ 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 Luận văn tốt nghiệp
-iv-
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. Các loại buret 12
Hình 2. Các loại ống đong 13
theo học chế tín chỉ.
Nội dung đề tài gồm 7 bài thí nghiệm:
Bài 1: Xác định hằng số vật lý của các hợp chất hữu cơ
Bài 2: Đồng phân cis – trans
Bài 3: Phản ứng oxi hóa hidrocacbon thơm – Điều chế acid benzoic
Bài 4: Phản ứng ester hóa – Điều chế ester acetat butyl
Bài 5: Phản ứng acetyl hóa – Điều chế aspirin
Bài 6: Phản ứng aldol hóa – Điều chế benzalacetophenon
Bài 7: Định tính các nhóm chức alcol, phenol, aldehyd, ceton, ester
Đề tài đã xây dựng hoàn chỉnh 07 bài thí nghiệm và đạt được những kết quả nhất
định, cũng như mục tiêu đã đề ra, phù hợp với thời gian, đáp ứng được yêu cầu về hóa
chất và dụng cụ sẵn có của phòng thí nghiệm. Từ đó, có thể lựa chọn một số bài thí
nghiệm để áp dụng cho chương trình thực tập hoá hữu cơ đại cương đối với từng ngành
và cũng có thể bổ sung một số phần còn thiếu trong giáo trình thực tập hoá hữu cơ hiện
tại của phòng thí nghiệm.
Luận văn tốt nghiệp
-1-
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ở Việt Nam, các trường đại học và cao đẳng cũng đã và đang khắc phục tình
trạng học tập nặng nề, căng thẳng, quá nhấn mạnh đến hệ thống, yêu cầu cao về
mặt lý thuyết suông mà coi nhẹ kỹ năng thực hành. Vì thế, việc tăng cường các
giờ thực hành tại phòng thí nghiệm là vấn đề có ý nghĩa thiết thực.
Thông qua các tiết học thực hành giúp người học biết tổng hợp, củng cố kiến
thức lý thuyết một cách sâu sắc và vững chắc hơn. Đồng thời, có tác dụng phát
triển tư duy năng động, sáng tạo, rèn luyện phẩm chất của người lao động như
tính thận trọng, ngăn nắp, phát triển năng lực phát hiện và giải quyết các vấn đề
trong học tập, trong cuộc sống, đáp ứng nhu cầu phát triển nguồn nhân lực phục
vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
Do đó, việc đổi mới giáo dục và thiết kế hoàn chỉnh lại các giáo trình bài
về tính chất vật lý và các phản ứng điều chế, định tính của một số hợp chất hữu cơ,
giúp sinh viên hiểu kỹ lý thuyết hơn thông qua các phản ứng đó.
5. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
5.1. Phương pháp
5.1.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
Công trình nghiên cứu đầu tiên của sinh viên là luận văn tốt nghiệp. Vì thế
đề tài được thực hiện chủ yếu dựa trên cơ sở vận dụng vốn kiến thức sẵn có mà tôi
đã tích lũy qua bốn năm đại học cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô.
Trong đó phương pháp chủ yếu là sưu tầm và tham khảo tài liệu có liên quan về lý
thuyết và thực hành hóa đại cương có phần hữu cơ và các tài liệu liên quan về
thực tập hoá hữu cơ.
5.1.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Đây là đề tài có tính chất thực nghiệm, để hoàn thành đề tài này tôi vận dụng
chủ yếu hai phương pháp sau:
Phương pháp tổng kết kinh nghiệm
- Chọn đề tài.
- Sưu tầm tài liệu có liên quan.
- Xây dựng các mô hình lý thuyết.
- Phân tích và rút ra bài học kinh nghiệm.
- Viết bài.
Phương pháp thực nghiệm
- Chuẩn bị thí nghiệm:
+ Tổng hợp lý thuyết và chuẩn bị phương tiện dụng cụ thí nghiệm.
+ Tra cứa số liệu cần thiết.
+ Dự đoán các vấn đề có thể xảy ra trong quá trình thí nghiệm.
- Tiến hành thí nghiệm :
+ Theo dõi tiến trình thí nghiệm.
+ Ghi nhận và giải thích kết quả.
- Sự nỗ lực, chịu khó, ham học hỏi của chính bản thân.
7.2. Khó khăn
Bên cạnh những mặt thuận lợi thì khó khăn mà tôi gặp phải là thời gian thực hiện
đề tài còn hạn chế, hóa chất và dụng cụ chưa đủ nên việc nghiên cứu chưa thật sự
phong phú. Luận văn tốt nghiệp
-4-
NỘI DUNG
1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Một số yêu cầu chung của thực hành hóa đại cương
1.1.1. An toàn trong phòng thí nghiệm
1.1.1.1. Mục tiêu
- Nhận thức được tầm quan trọng của việc tạo nên phòng thí nghiệm an toàn.
- Hiểu được an toàn đối với trang thiết bị, hóa chất và đối với các chất cháy, nổ.
- Biết cách tổ chức, sắp xếp hóa chất, thiết bị để đề phòng và xử lý các sự cố xảy
ra.
1.1.1.2. Mở đầu
Do tính chất công việc, những người làm việc trong phòng thí nghiệm luôn phải
tiếp xúc với các yếu tố độc hại như hơi độc, khí nén, chất độc dễ cháy, chất ăn mòn,
Trách nhiệm của người làm thí nghiệm
- Biết và tuân theo các phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm đã được đề
ra.
- Có trách nhiệm phục tùng giáo viên hướng dẫn, thân thiện với đồng sự, nghiêm
túc và chuẩn xác trong công việc.
- Nhanh chóng thông báo các tình trạng không an toàn cho giáo viên hướng dẫn.
- Cam kết thực hiện công việc một cách an toàn và sử dụng các thiết bị bảo vệ cá
nhân.
1.1.1.4. An toàn về sử dụng thiết bị
Các thiết bị phải được chú ý đặc biệt về an toàn khi sử dụng trong phòng thí
nghiệm. Người phụ trách phải đề ra các nội quy cho việc sử dụng an toàn các thiết bị,
đồng thời yêu cầu người sử dụng phải tuân thủ các nội quy để sử dụng an toàn các
thiết bị đó.
Tất cả các phòng thí nghiệm phải có các bảng chỉ dẫn nơi có vòi nước cứu hỏa,
nơi để dụng cụ chống cháy, các nhân viên trong phòng thí nghiệm phải tập luyện định
kỳ và kiểm tra thao tác chính xác đối với các thiết bị cứu hỏa.
Thiết bị bảo quản hóa chất
Thiết bị an toàn: Sử dụng để bảo quản các chất lỏng dễ cháy.
Các bình an toàn: Dùng để vận chuyển các acid, kiềm và các dung môi khác là
các bình có thể tích 500ml và các thùng dùng để bảo quản, phân phối hoặc sắp xếp các
chất có khả năng cháy là các thùng có thể tích lớn hơn 12,7 lít.
Các buồng an toàn: Sử dụng bảo quản các chất lỏng dễ cháy.
Chỉ một số hóa chất sử dụng cần thiết hằng ngày mới được để ngoài thiết bị bảo
quản.
Phải sử dụng các giá đỡ hoặc các bàn kẹp để vận chuyển các bình khí nén và xe
đẩy để vận chuyển các thùng lớn.
Các trang thiết bị bảo vệ cá nhân
Các phần cơ thể hay bị tổn thương khi làm việc trong phòng thí nghiệm là mắt, da,
nghiệm.
Luôn rửa tay bằng xà phòng sau khi làm thí nghiệm.
1.1.1.6. An toàn về sử dụng hóa chất
Nhận biết các quy ước về nhãn mác
[7]
Các dấu hiệu để phân biệt các chất độc hại là điều quan trọng không chỉ để cảnh
báo người làm thí nghiệm về các chất độc có hiệu lực mà còn để phân biệt các chất đặc
biệt có thể gây nên tình trạng khẩn cấp như các chất cháy hoặc nổ. Người ta đã quy
định các ký hiệu màu sắc ở phía trên của nhãn để dễ phân biệt các loại chất độc hại, để
chỉ có thể nhìn thoáng qua cũng có thể được chất đó thuộc loại gì.
- Màu xanh da trời là ký hiệu của loại chất có hại cho sức khỏe: Độc với hô hấp,
tiêu hóa, có thể hấp thụ qua da, cần phải bảo quản ở chỗ chắc chắn.
- Màu đỏ là ký hiệu của các loại chất dễ cháy, cần phải bảo quản cách xa các
chất có thể cháy.
- Màu vàng là ký hiệu của các chất dễ phản ứng và dễ oxy hóa: Có thể phản ứng
mạnh với không khí, nước hoặc các chất khác, cần bảo quản cách xa các chất dễ cháy
hoặc có thể cháy.
- Màu xám là kí hiệu của các loại hóa chất ít độc: Bảo quản như các chất hóa học
Luận văn tốt nghiệp
-7-
thông thường.
Ngoài ra, còn sử dụng một số ký hiệu. Sau đây là một số ký hiệu và ý nghĩa của
nó đối với các hóa chất nguy hiểm.
Kí hiệu
Ý nghĩa của ký hiệu
Cách phòng tránh
Chất dễ nổ
(E: Explosive)
Lưu trữ và sử dụng hóa chất
Để tránh nhầm lẫn và các sự cố khi sử dụng hóa chất độc hại. Phải có hiểu biết
về đặc tính hóa chất sẽ sử dụng. Điều này đặc biệt quan trọng đối với việc vận chuyển,
pha chế các hóa chất vì một số có thể tạo ra các hóa chất độc hại, dễ cháy, dễ nổ. Ví dụ:
- Acid acetic không pha với acid cromic, acid nitric (HNO
3
)
- Carbon tetrachlorid không pha với Natri (Na).
- Chất lỏng dễ cháy không pha với nước oxy già (H
2
O
2
), acid nitric (HNO
3
).
Luận văn tốt nghiệp
-8-
Cần sắp xếp, bảo quản hóa chất theo số lượng và đặc tính hóa chất để tránh các
sự cố. Các hóa chất thường dùng cần được sắp xếp riêng.
Việc sắp xếp không nên chỉ dựa vào vần A, B, C, mà còn cần được xếp theo
đặc tính của hóa chất. Các loại hóa chất sau cần được sắp xếp riêng rẽ.
- Chất lỏng dễ cháy - Chất rắn dễ cháy
- Acid vô cơ - Acid hữu cơ
- Chất có thể cháy - Chất oxy hóa
- Acid perchloric - Chất phản ứng với nước
- Chất phản ứng với không khí
- Chất phản ứng nhiệt cần phải bảo quản lạnh
- Chất không ổn định (chất dễ nổ)
), acid nitric (HNO
3
),
acid clohydric (HCl), acid tricloacetic (TCA), acid orthophosphoric, acid percloric và
các dung dịch kiềm mạnh như: NaOH và KOH. Khi sử dụng cần lưu ý.
- Không được dùng pipet hút trực tiếp bằng miệng các chất ăn mòn (dùng pipet
có quả bóp cao su hoặc pipet tự động).
- Việc đổ rót các dung dịch ăn mòn phải cẩn thận trọng, từ từ, làm thấp dưới tầm
mắt và luôn đeo kính bảo vệ.
- Việc hòa tan các chất ăn mòn ở thể rắn, thể đặc, (ví dụ: Hòa tan NaOH vào
nước hoặc hòa loãng các acid đặc) phải hết sức thận trọng vì đây là phản ứng tỏa nhiệt,
có thể gây bỏng.
Luận văn tốt nghiệp
-9-
Chú ý: Khi pha loãng acid phải cho acid từ từ vào nước để lượng acid bao giờ
cũng ít hơn nước. Không được đổ nước vào acid vì điều này sẽ gây tỏa nhiệt lớn, vỡ
bình, bắn acid ra xung quanh và gây nguy hiểm.
Xử lý khi hút phải acid: Dùng NaHCO
3
3% xúc miệng, sau đó xúc miệng bằng
nước sạch nhiều lần.
Xử lý khi hút phải kiềm hoặc kiềm dính vào da: Xúc miệng hoặc rửa bằng acid
acetic 1%, sau đó xúc miệng hoặc rửa bằng nước nhiều lần.
Các hóa chất độc
Những hóa chất độc là những hóa chất gây chết người hoặc gây bệnh nếu ăn phải,
uống phải, ngửi phải hoặc tiếp xúc trực tiếp qua da, mắt, Những chất độc phổ biến
trong phòng thí nghiệm là:
Kalicyanur(KCN) Thiosemicarbazid
Hg(NO
- Loại C: Đối với các thiết bị điện, động cơ, bộ phận ngắt điện,… khi bị cháy có
thể dập lửa bằng CO
2
hoặc hóa chất khô.
- Loại D: Đối với các kim loại dễ cháy như: Mg, Na, K,…, khi các kim loại này
bị cháy có thể dập lửa bằng cách phủ lên kim loại cháy bằng hóa chất dập lửa khô.
Luận văn tốt nghiệp
-10-
Đối với các thiết bị điện
Phòng thí nghiệm nào cũng sử dụng rất nhiều thiết bị điện, máy móc. Điện giật
có thể trực tiếp gây chết người, sốc, bỏng điện có thể gây cháy, nổ. Vì vậy:
- Không đặt các thiết bị điện ở nơi ẩm ướt .
- Phải hết sức cẩn thận khi sử dụng các thiết bị có điện thế cao.
- Các thiết bị điện phải có đường dây nối với đất.
- Tuyệt đối không vận hành thiết bị điện khi bàn tay ướt.
- Phải kiểm tra các dây điện sờn, rách. Không làm việc với dây điện bị hở lõi
đồng.
- Kiểm tra ngay khi thiết bị có tiếng kêu lạ.
- Biết chính xác chổ đặt cầu dao trong phòng thí nghiệm.
- Khi bị điện giật phải lập tức cắt cầu dao điện, cấp cứu người bị giật kịp thời và
gửi ngay đến cơ sở cấp cứu gần nhất.
Phòng thí nghiệm phải được thiết kế có đủ các vòi nước chữa cháy sao cho
tất cả các vị trí đều có thể có nước cứu hỏa, mỗi phòng thí nghiệm dều phải có
bình chữa cháy CO
2
.
Đối với các khí nén
Tạo thói quen làm việc khoa học
- Mặc áo blouse, đeo găng tay, đội mũ blouse (nữ nên quấn tóc gọn gàng).
- Không ăn, uống, hút thuốc trong phòng thí nghiệm.
- Không bao giờ dùng pipet hút trực tiếp bằng miệng mà phải dùng pipet tự
động hoặc quả bóp cao su.
- Rửa tay thường xuyên khi làm xong thí nghiệm.
Giữ gìn ngăn nắp, sạch sẽ nơi làm việc
- Giữ nơi làm việc luôn sạch sẽ, ngăn nắp, không được để bừa bãi các dụng
cụ đã sử dụng.
- Các hóa chất để đúng chỗ, dùng xong phải xếp lại gọn gàng ngay.
- Ghi nhãn thuốc thử, hóa chất và dung dịch rõ ràng.
- Ghi nhãn báo hiệu nguy hiểm khi sử dụng các hóa chất độc hại và có khu
vực sử dụng riêng.
Thực hiện các thao tác kỹ thuật đúng
- Không được vận hành máy khi: Không quen dùng, chưa hiểu biết và chưa
được phép dùng.
- Đọc kỹ nhãn hiệu và bản hướng dẫn sử dụng kỹ trước khi sử dụng hóa chất,
thiết bị. Phải hiểu rõ đặc điểm, tính năng các loại hóa chất, thiết bị trước khi sử
dụng.
- Phải sử dụng các trang thiết bị an toàn cá nhân thích hợp khi làm việc với
các hóa chất độc.
- Pha chế, rót, vận chuyển hóa chất hết sức cẩn thận.
- Hiểu quá trình cấp cứu và biết cách xử lý chuẩn xác khi có sự cố xảy ra.
1.1.2. Cách sử dụng và bảo quản dụng cụ trong phòng thí nghiệm
[3], [7]
1.1.2.1. Mục tiêu
Biết sử dụng và bảo quản những dụng cụ thông thường trong phòng thí
nghiệm hóa đại cương.
Trên pipet có ghi dung tích tối thiểu và tối đa. Có nhiều loại pipet bán cố
định.
Buret
Buret thường dùng có dung tích 10mL. Trên thân buret có vạch chia độ tới
1/10mL và có khóa. Buret dùng để chuẩn độ. Khi dùng để tránh sai số về thể tích
nên cho chảy với tốc độ chậm. Sau khi dùng xong phải rửa sạch ngay, tráng bằng
nước cất, lau khô và bôi mỡ vào khóa để tránh bị kẹt.
Hình 1. Các loại buret
Luận văn tốt nghiệp
-13-
Ống đong
Ống đong có nhiều cỡ: 5mL, 10mL, 25mL, 50mL, 100mL, 200mL, dùng để
đong những chất lỏng. Độ chính xác không cao. Thân ống có vạch chia độ. Thân
ống đong càng lớn độ chính xác càng kém.
Hình 2. Các loại ống đong
Cốc chia độ
Dùng để hòa tan các chất và đong các dung dịch với dung tích lớn và không
cần độ chính xác cao. Cốc thường có chân, thân cốc có vạch chia độ. Phần miệng
cốc rộng hơn phần đáy cốc. Cốc chia độ có nhiều loại: 100mL, 250mL, 500mL,
1000mL.
đáy tròn, đáy bằng, bình hình quả lê, bình cổ ngắn, bình cổ dài, bình có nhánh,
bình không nhánh, bình 1 cổ, 2 cổ, 3 cổ,… với các dung tích khác nhau tùy thuộc
vào mục đích sử dụng.
Bình cầu đáy tròn thường dùng để thực hiện phản ứng ở nhiệt độ thường hoặc
đun nóng ở nhiệt độ sôi, chưng cất ở áp suất thường hoặc áp suất thấp. Bình cầu hình
quả lê thường dùng khi thực hiện với lượng nhỏ. Bình cầu 1 cổ Bình cầu 2 cổ Bình cầu 3 cổ
Hình 4. Các loại bình cầu
- Phễu nhỏ giọt và phễu chiết
Phễu nhỏ giọt hay phễu brom dùng để cho hóa chất vào bình phản ứng,
thường có chia độ mililit.
Copyright: Tài liệu đại học ©