常见饱和烃的沸点实验测量及计算
沸点的测定——精选推荐
熔、沸点的测定一、实验目的1、了解熔、沸点测定的意义。
2、掌握用b 形管测定熔、沸点的原理和方法。
二、实验原理为什么测熔、沸点？1、作为特定物理常数，在化合物的初步鉴定、分离和纯化过程中具有重要的意义。
2、可用于初步判断化合物的纯度。
熔点：在标准大气压下，物质的固态和液态处于平衡时的温度，即为该物质的熔点。
通常只有纯净的物质才有固定的熔点，并且熔化范围极短，约为0.5～1℃；而不纯的物质由于杂质的存在，而使熔点降低，熔化温度范围变宽；通常把物质从开始熔化到完全熔化的温度范围称为熔程。
物质的杂质越多，其熔程就越大，不同的化合物有不同的熔程。
因此，通过熔程的测定，可用于化合物的初步鉴定，同时也可根据熔程的长短来定性的判断有机化合物的纯度。
常用毛细管法、显微熔点仪来测定。
沸点：当化合物受热时，其蒸气压升高，当蒸汽压达到与外界压力（通常为1个大气压，0.1Mpa ，760mmHg ）相等时，液体开始沸腾的温度，就是该物质的沸点。
由于物质的沸点与外界大气压的有关，因此，在讨论或报道一个化合物的沸点时，一定要注明测定时的外界大气压，如果没注明，就是默认的一个大气压。
纯液态有机化合物在蒸馏过程中沸点范围很小（0.5～1℃），常用微量法（毛细管法）和常量法（蒸馏法）来测量。
当用毛细管法测定时，先加热到内管有连续气泡快速逸出后，停止加热，使温度自行下降，气泡逸出速度逐渐减慢，当最后一个气泡刚要缩进内管而还没有缩进，即与内管管口平行时，这时待测液体的蒸气压就正好等于外界大气压，这时的温度就是待测液体的沸点。
三、药品及物理常数待测物质分子量(mol wt)比重 (d 420) 熔点 （℃）沸点 （℃）性状 折光率ｎD 水溶解度（g/100g ）二苯胺 169.10 1.160 52.5-53.5302 无色晶体稍溶 丙酮 58.05 0.7898 -94.6 56.5 无色液体1.359 易溶 未知液体未知固体四、仪器装置图熔点、沸点测定装置b形管温度计固体样品液体样品温度计沸点外管沸点内管温度计五、实验流程1、熔点测定2、沸点测定六、注意事项：1、制作毛细管时，封端头不能带尖，不能弯曲，应整体一样粗细，端头熔成一个小玻璃球。
饱和烃与熔沸点
饱和烃与熔沸点张磊 091301223摘要：在我们现行的中学教科书中并没有完整总结物质的熔沸点的文字，在中学阶段的解题过程中，具体比较物质的熔点、沸点的也仅仅是一些总结的规律，但这些规律是否完全准确呢，那肯定是不可能的，有时为了解决规律的缺陷，我们又总结了一些特例，为什么会有些特殊呢？关键词：熔点沸点支化作用晶体结构分子量极化作用堆积拓扑在学习高中化学有机基础的过程中，要比较饱和烃的熔沸点那是不可避免的，中学教师告诉我们①一般支链越多，熔沸点越低;②结构越对称，熔沸点越低;③相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高。
这些听上去好像很正确，但在实际上有些物质却恰恰违反了这些规律，例如正戊烷分子式：C5H12；CH3(CH2)3CH3 熔点 -129.8℃；异戊烷分子式：C5H12 熔点： -159.4℃；新戊烷分子式：C5H12 结构简式：C(CH3)4 熔点： -19.5℃。
它们一组同分异构体和以上三个规律正好不符合，新戊烷的熔点明显高于其他两个；而甲烷的熔点也比乙烷的高；环十二烷的熔点要远远高于在它前后的物质，所以在高中有机化学中，饱和烃的熔沸点随碳原子数的变化是个很有趣味的问题。
左图是沸点和熔点随碳原子数作图，其中沸点典型的按“无限增加，类似于y=x^1/m（m>1）那样，增加的程度随碳原子的增大而减小”；熔点随碳链的长度呈锯齿形上升。
那到底怎么解释饱和烃的熔沸点问题呢？首先要了解熔沸点是怎么定义的？在宏观上说，熔点是固体将其物态由固态转变（熔化）为液态的温度。
熔点是一种物质的一个物理性质，物质的熔点并不是固定不变的，有两个因素对熔点影响很大，一是压强，平时所说的物质的熔点，通常是指一个大气压时的情况，如果压强变化，熔点也要发生变化；另一个就是物质中的杂质，我们平时所说的物质的熔点，通常是指纯净的物质。
沸点指液体饱和蒸气压与外界压强相同时的温度。
外压力为标准压(1.01×105Pa)时，称为正常沸点。
沸点测定(精)
错误安装：
1、温度计的位置 2、冷凝管夹子的
位置 3、冷凝管进出水
口的方向 4、接收瓶的选择 5、各接口处的密
闭连接
接收瓶
出水口 入水口
蒸馏头 尾接管
圆底烧瓶 温度计
锥形瓶
直型冷凝管
五、操作步骤
1、仪器安装（Assemble the apparatus）
总原则：从左往右，从下往上
（1）温度计水银球高度； （2）冷凝管及夹子的位置； （3）接收瓶的选择； （4）热源的选择：水浴
蒸馏、沸点测定 (Simple) Distillation
内容提要
一、实验要求与目的 二、实验原理 三、主要试剂及其物化常数 四、装置图 五、操作步骤 六、注意 七、问题
一、实验要求与目的
1、掌握蒸馏的基本原理 2、了解测定沸点的两种方法，并
学会利用蒸馏测定物质的沸点
3、初步掌握有机实验中仪器的 安装总原则及规范操作
二、实验原理
1、沸点（boiling point即b.p.）及其测定
（1）定义：一个纯液体化合物受热时其饱和蒸汽压 （saturated vapor pressure）会升高， 当此饱和蒸汽压达到与外界大气压相等时， 液体就开始沸腾，此时的温度称为沸点。
t = f（P）
经验规律：在0.1MPa（760mmHg）附近时，多数 液体当压力下降1.33kPa （10mmHg）， 沸点约下降0.5℃
1、安装仪器 2、操作中
（1）加料量: 50mL工业酒精 （2）加沸石及其量:1-2粒 （3）先通冷凝水后加热 （4）预称接收瓶重量、控制馏速、勿蒸干 （5）先关热源再停冷凝水
3、原始数据记录中的有效数字
（1）原料的量取量（2）温度计的读数
试验一常压蒸馏及沸点的测定
实验一常压蒸馏及沸点的测定1、解：当液体混合物受热时，其蒸汽压随之升高。
当与外界大气压相等时，液体变为蒸汽，再通过冷凝使蒸汽变为液体的两个联合操作的过程叫蒸馏。
从安全和效果方面考虑，蒸馏实验过程中应注意如下几点。
①待蒸馏液的体积约占蒸馏烧瓶体积的1/3～2/3。
②沸石应在液体未加热前加入。
液体接近沸腾温度时，不能加入沸石，要待液体冷却后才能加入，用过的沸石不能再用。
③待蒸馏液的沸点如在140℃以下，可以选用直形冷凝管，若在140℃以上，则要选用空气冷凝管。
④蒸馏低沸点易燃液体时，不能明火加热，应改用水浴加热。
⑤蒸馏烧瓶不能蒸干，以防意外。
2、解：（1）温度控制不好，蒸出速度太快，此时温度计的显示会超过79℃，同时馏液中将会含有高沸点液体有机物而至产品不纯，达不到蒸馏的目的。
（2）如果温度计水银球位于支管口之上，蒸气还未达到温度计水银球就已从支管流出，测定沸点时，将使数值偏低。
若按规定的温度范围集取馏份，则按此温度计位置收集的馏份比规定的温度偏高，并且将有少量的馏份误作前馏份而损失，使收集量偏少。
如果温度计的水银球位于支管口之下，测定沸点时，数值将偏高。
但若按规定的温度范围收集馏份时，则按此温度计位置收集的馏份比要求的温度偏低，并且将有少量的馏份误认为后馏份而损失。
3、解：(1)沸石的作用：沸石为多孔性物质，它在溶液中受热时会产生一股稳定而细小的空气泡流，这一气泡流以及随之而产生的湍动，能使液体中的大气泡破裂，成为液体分子的气化中心，从而使液体平稳地沸腾，防止了液体因过热而产生的暴沸。
简而言之，是为了防止暴沸！(2)如果加热后才发现没加沸石，应立即停止加热，待液体冷却后再补加，切忌在加热过程中补加，否则会引起剧烈的暴沸，甚至使部分液体冲出瓶外而引起着火。
4、解：中途停止蒸馏，再重新开始蒸馏时，因液体已被吸入沸石的空隙中，再加热已不能产生细小的空气流而失效，必须重新补加沸石。
5、解：应立即停止加热。
实验一蒸馏及沸点测定
实验一蒸馏及沸点的测定一、实验目的1、理解蒸馏原理并熟悉蒸馏仪器的使用。
2、了解掌握沸点的测定。
二、实验原理通过简单蒸馏可以将两种或两种以上挥发度不同的液体分离，这两种液体的沸点应相差30℃以上。
1．简单蒸馏原理液体混合物之所以能用蒸馏的方法加以分离，是因为组成混合液的各组分具有不同的挥发度。
例如，在常压下苯的沸点为80.1℃，而甲苯的沸点为110.6℃。
若将苯和甲苯的混合液在蒸馏瓶加热至沸腾，溶液部分被汽化。
此时，溶液上方蒸气的组成与液相的组成不同，沸点低的苯在蒸气相中的含量增多，而在液相中的含量减少。
因而，若部分汽化的蒸气全部冷凝，就得到易挥发组分含量比蒸馏瓶残留溶液中所含易挥发组分含量高的冷凝液，从而达到分离的目的。
同样，若将混合蒸气部分冷凝，正如部分汽化一样，则蒸气中易挥发组分增多。
这里强调的是部分汽化和部分冷凝，若将混合液或混合蒸气全部冷凝或全部汽化，则不言而喻，所得到的混合蒸气或混合液的组成不变。
综上所述，蒸馏就是将液体混合物加热至沸腾，使液体汽化，然后，蒸气通过冷凝变为液体，使液体混合物分离的过程，从而达到提纯的目的。
2．蒸馏过程通过蒸馏曲线可以看出蒸馏分为三个阶段：在第一阶段，随着加热，蒸馏瓶的混合液不断汽化，当液体的饱和蒸气压与施加给液体表面的外压相等时，液体沸腾。
在蒸气未达到温度计水银球部位时，温度计读数不变。
一旦水银球部位有液滴出现(说明体系正处于气—液平衡状态)，温度计水银柱急剧上升，直至接近易挥发组分沸点，水银柱上升变缓慢，开始有液体被冷凝而流出。
我们将这部分流出液称为前馏分(或馏头)。
由于这部分液体的沸点低于要收集组分的沸点，因此，应作为杂质弃掉。
有时被蒸馏的液体几乎没有馏头，应将蒸馏出来的前1～2滴液体作为冲洗仪器的馏头去掉，不要收集到馏分中去，以免影响产品质量。
在第二阶段，馏头蒸出后，温度稳定在沸程围，沸程围越小，组分纯度越高。
此时，流出来的液体称为馏分，这部分液体是所要的产品。
有机化学实验-----蒸馏及沸点的测定技术教学文案
有机化学实验-----蒸馏及沸点的测定技术实验报告姓名：班级：同组人：项目：蒸馏及沸点的测定技术课程：学号：一、实验目的1．了解蒸馏和沸点测定的基本原理和意义。
2．掌握蒸馏和沸点测定的操作技术。
二、实验原理液体分子由于运动有从液面逸出的倾向，这种倾向随着温度的升高而增大，进而在液面上部形成蒸气。
当分子由液体逸出的速率与分子由蒸气中回到液体中的速率相等，液面上的蒸气达到饱和，称为饱和蒸气。
它对液面所施加的压力称为饱和蒸气压。
实验证明，液体的蒸气压只与温度有关，即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。
将液体加热，它的蒸气压就随着温度的升高而增大。
当液体的蒸气压增大到与外界施于液面的总压力（通常是大气压力）相等时，液体就开始沸腾。
这时的温度称为液体的沸点。
纯的有机化合物在一定压力下均有恒定的沸点，且沸程很小，一般不超过1～2 ℃。
所以测定沸点是鉴别有机化合物和判断物质纯度的依据之一。
测定沸点常用的方法有常量法（蒸馏法）和微量法两种。
将液体物质加热到沸腾，使其变成蒸气，然后将蒸气冷凝为液体的过程称为蒸馏。
蒸馏是分离和提纯液体化合物最常用的一种方法，通过蒸馏可以仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2把易挥发的物质和不挥发的物质分离，也可将沸点不同的液体混合物分离开来。
但液体混合物中各组分的沸点要相差30 ℃以上，才能取得较好的分离效果。
而要彻底分离，混合物中各组分的沸点要相差110 ℃以上。
蒸馏也是测定液体有机化合物沸点的一种方法。
三、仪器和药品仪器：圆底烧瓶（100 mL、50 mL）、蒸馏头、温度计（100 ℃）、温度计套管、冷凝管、接液管、50 mL量筒、长颈漏斗、铁架台、铁圈、铁夹、橡皮管、石棉网、酒精灯、提勒管、玻璃管（内径为4～5 mm）、毛细管。
沸石、橡皮圈。
药品：95%医用酒精、苯（分析纯）、液体石蜡。
四、内容及步骤（一）蒸馏和常量法测定沸点常量法测定沸点即蒸馏法测定沸点，所用的仪器装置与蒸馏完全一样。
蒸馏和沸点的测定
在整个蒸馏过程中，应使温度计水银球上常有被冷凝的液滴，让水银球上液滴和蒸气温度达到平衡。所以要控制加热温度，调节蒸馏速度，通常以1－2滴／s为宜，否则不成平衡。蒸馏时加热的火焰不能太大，否则会在蒸馏瓶的颈部造成过热现象，使一部分液体的蒸气直接受到火焰的热量，这样由温度计读得的沸点会偏高；另一方面，蒸馏也不能进行的太慢，否则由于温度计的水银球不能为馏出液蒸气充分浸润而使温度计上所读得的沸点偏低或不规则 。
为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为1－2滴／秒为宜？
纯粹的液体有机化合物，在一定的压力下具有一定的沸点，但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物，因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物，它们也有一定的沸点。
如果液体具有恒定的沸点，那么能否认为它是单纯物质？
谢谢！
2.仪器的选择
蒸馏瓶：一般为圆底烧瓶（蒸馏物液体的体积，一般不要超过蒸馏瓶容积的2/3，也不要少于1/3。） 冷凝管 蒸馏头：普通蒸馏头；克氏蒸馏头（减压蒸馏用） 温度计：其量程不低于液体沸点 接液管：或称尾接管。 （根据需要安装不同用途的尾接管，例如，减压蒸馏需安装真空尾接管） 接受瓶：一般常压蒸馏用锥形瓶，减压蒸馏用圆底烧瓶。也有用有刻度的接受瓶．本实验室用量筒．
5.成败关键和注意事项
01
仪器装配符合规范 热源温控适时调整得当 馏分收集范围严格无误
成败关键 ：
02
检查装置是否完好无损，安装是否符合要求。 注意装置与大气相通 注意别忘了加沸石（不能中途加；要补加，需将液体冷至室温后再加。） 先停加热，稍冷后再停通水。
注意事项：
沸程温度校正
气压计读数校正：温度校正和纬度校正 气压对沸程的校正 测量温度计读数的校正（同熔点的校正） 观测沸程的计算：t = t0-△tp- △t （1） (t—观测沸程温度；t0 —产品标准中所规定的沸程温度； △tp —沸点随大气压的变化值； △t —水银柱露出塞外部分的校正值；℃） 例如：二甲苯的沸程温度校正：规定的温度 137-140 ℃；室温24.5 ℃；气压999.92hpa;测量处纬度30°；辅助温度计读数35.0 ℃；胶塞上沿处温度即刻度109.0 ℃ 按（1）求出观测沸程温度为135.9 —138.8 ℃
常见物质的沸点表
液氨 -33.35℃特殊溶解性：能溶解碱金属和碱土金属剧毒性、腐蚀性液态二氧化硫 -10.08 溶解胺、醚、醇苯酚、有机酸、芳香烃、溴、二硫化碳，多数饱和烃不溶剧毒甲胺 -6.3 是多数有机物和无机物的优良溶剂，液态甲胺与水、醚、苯、丙酮、低级醇混溶，其盐酸盐易溶于水，不溶于醇、醚、酮、氯仿、乙酸乙酯中等毒性，易燃二甲胺 7.4 是有机物和无机物的优良溶剂，溶于水、低级醇、醚、低极性溶剂强烈刺激性石油醚不溶于水，与丙酮、乙醚、乙酸乙酯、苯、氯仿及甲醇以上高级醇混溶与低级烷相似乙醚 34.6 微溶于水,易溶与盐酸.与醇、醚、石油醚、苯、氯仿等多数有机溶剂混溶麻醉性戊烷 36.1 与乙醇、乙醚等多数有机溶剂混溶低毒性二氯甲烷 39.75 与醇、醚、氯仿、苯、二硫化碳等有机溶剂混溶低毒，麻醉性强二硫化碳 46.23 微溶与水，与多种有机溶剂混溶麻醉性，强刺激性溶剂石油脑与乙醇、丙酮、戊醇混溶较其他石油系溶剂大丙酮 56.12 与水、醇、醚、烃混溶低毒，类乙醇，但较大1，1-二氯乙烷 57.28 与醇、醚等大多数有机溶剂混溶低毒、局部刺激性氯仿 61.15 与乙醇、乙醚、石油醚、卤代烃、四氯化碳、二硫化碳等混溶中等毒性，强麻醉性甲醇 64.5 与水、乙醚、醇、酯、卤代烃、苯、酮混溶中等毒性，麻醉性，四氢呋喃 66 优良溶剂，与水混溶，很好的溶解乙醇、乙醚、脂肪烃、芳香烃、氯化烃吸入微毒，经口低毒己烷 68.7 甲醇部分溶解，比乙醇高的醇、醚丙酮、氯仿混溶低毒。
麻醉性，刺激性三氟代乙酸 71.78 与水,乙醇,乙醚,丙酮,苯,四氯化碳,己烷混溶,溶解多种脂肪族,芳香族化合物1，1，1-三氯乙烷 74.0 与丙酮、、甲醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂混溶低毒类溶剂四氯化碳 76.75 与醇、醚、石油醚、石油脑、冰醋酸、二硫化碳、氯代烃混溶氯代甲烷中,毒性最强乙酸乙酯 77.112 与醇、醚、氯仿、丙酮、苯等大多数有机溶剂溶解，能溶解某些金属盐低毒，麻醉性乙醇 78.3 与水、乙醚、氯仿、酯、烃类衍生物等有机溶剂混溶微毒类，麻醉性丁酮 79.64 与丙酮相似，与醇、醚、苯等大多数有机溶剂混溶低毒，毒性强于丙酮苯 80.10 难溶于水，与甘油、乙二醇、乙醇、氯仿、乙醚、、四氯化碳、二硫化碳、丙酮、甲苯、二甲苯、冰醋酸、脂肪烃等大多有机物混溶强烈毒性环己烷 80.72 与乙醇、高级醇、醚、丙酮、烃、氯代烃、高级脂肪酸、胺类混溶低毒，中枢抑制作用乙睛 81.60 与水、甲醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、醚、氯仿、四氯化碳、氯乙烯及各种不饱和烃混溶，但是不与饱和烃混溶中等毒性，大量吸入蒸气，引起急性中毒异丙醇 82.40 与乙醇、乙醚、氯仿、水混溶微毒，类似乙醇1，2-二氯乙烷 83.48 与乙醇、乙醚、氯仿、四氯化碳等多种有机溶剂混溶高毒性、致癌乙二醇二甲醚 85.2 溶于水，与醇、醚、酮、酯、烃、氯代烃等多种有机溶剂混溶。
正十五烷沸点
正十五烷沸点引言正十五烷是一种烷烃，化学式为C15H32。
它具有良好的热稳定性和化学稳定性，广泛应用于许多领域，如燃料、润滑剂和溶剂等。
正十五烷的沸点是一个重要的物理性质，它对于其在不同应用中的选择和性能评估具有重要意义。
本文将对正十五烷的沸点进行全面、详细、完整且深入地探讨。
正十五烷的化学性质正十五烷是一种无色、无味的液体，不溶于水。
它是一种饱和烃，分子结构中只含有碳和氢原子。
由于其分子结构的简单性，正十五烷的化学性质相对较稳定。
它在常温下不易发生化学反应，因此具有较高的热稳定性。
正十五烷的物理性质正十五烷的沸点是衡量其物理性质的重要参数之一。
沸点是指在标准大气压下，液体或固体物质变为气体的温度。
正十五烷的沸点随着外界压力的变化而变化。
在常温下，正十五烷的沸点约为225°C。
当外界压力升高时，正十五烷的沸点将升高；反之，当外界压力降低时，正十五烷的沸点将降低。
正十五烷的沸点与应用正十五烷的沸点对于其在不同应用中的选择和性能评估具有重要意义。
以下是一些应用相关的信息：燃料正十五烷被广泛用作燃料和液体燃料添加剂。
其高沸点使得它在燃烧过程中不易挥发，因此具有良好的燃烧性能。
在航空燃料中，正十五烷的添加可以提高燃料的露点，防止冷却过程中产生冰晶，确保飞机的安全。
润滑剂正十五烷由于具有较高的热稳定性和化学稳定性，被广泛用作润滑剂的基础油。
正十五烷具有较高的沸点，可以在高温环境中保持润滑性能的稳定。
同时，它具有较低的挥发性，不易蒸发和损失，可以长时间保持润滑效果。
溶剂由于正十五烷的较低毒性和良好的溶解性能，它被广泛应用于化学工业中作为溶剂。
正十五烷的沸点决定了它的溶解性和挥发性，使其能够在不同溶解体系中调整溶解度和挥发性，从而满足不同工艺和要求。
影响正十五烷沸点的因素正十五烷的沸点受多种因素的影响，以下是一些主要因素：分子大小分子大小是正十五烷沸点的一个重要因素。
较大的分子通常具有较高的沸点，因为更多的化学键需要断裂，需要更大的能量输入。
7-1 饱和烃-讲义-上海市高中化学沪科版(2020)必修第二册
第7章常见的有机化合物7.1 饱和烃一、天然气天然气的主要成分是甲烷，主要用途：①直接作燃料；②合成氨原料气(制H2)；③合成甲醇及其他化工原料。
二、有机物的概念及有机化合物中碳原子的成键特点1．有机物的定义：指绝大多数含碳元素的化合物，简称有机物①CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、硫氰化物、氰化物等虽然含碳，但性质和组成与无机物很相近，所以把它们看作为无机物②有机物一定含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物，而且有机物都是化合物，没有单质2．烃的定义：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称烃。
甲烷是烃类分子中组成最简单的物质。
3．有机物的元素组成：C、H、O、N、S、P、卤素等元素4．有机物的一般性质（1）熔、沸点：大多数熔、沸点低（2）溶解性：大多数难溶于水，易溶于汽油、酒精、CCl4等有机溶剂（3）可燃性：大多数可以燃烧（4）有机反应比较复杂，常有很多副反应发生，因此有机反应化学方程式常用“―→”，而不用“===”5．有机化合物中碳原子的成键特点（1）键的个数：有机物中，每个碳原子与其他原子形成4个共价键（2）碳原子间成键方式多样①键的类型：两个碳原子之间可以通过共用电子对形成单键()、双键()、三键(—C≡C—)②碳原子的连接方式：多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环(且可带支链)（3）碳原子个数：有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万个碳原子有机物中碳原子成键特点和碳原子间的连接特点决定了有机物种类繁多 三、甲烷的结构及性质 1．甲烷的存在：天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分均为甲烷。
我国的天然气主要分布在中西部地区及海底 2．甲烷的物理性质：无色、无味、极难溶于水、密度比空气小的气体 3．甲烷分子的组成与结构 分子式电子式结构式结构简式球棍模型空间充填模型CH 4CH 4结构特点CH 4空间构型为正四面体结构，C 原子位于正四面体的中心，4个H 原子分别位于正四面体的4个顶点上，4个C —H 键的键长、键角、键能完全相同，键角为109°28，4．甲烷的化学性质：一般情况下，化学性质很稳定，跟强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂等不反应 （1）甲烷的氧化反应——燃烧反应甲烷与氧气燃烧的化学方程式：CH 4＋2O 2——→点燃CO 2＋2H 2O①甲烷是优良的气体燃料，通常状况下，1 mol 甲烷在空气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，放出890 kJ 热量。
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常见饱和烃的沸点实验测量及计算
【摘要】本文对饱和烃在常压下的沸点进行了实验与计算研究。
讨论了模式识别神经网络计算方法在计算饱和烃沸点中的应用。
对19种饱和烃的沸点进行实验测定以及建模计算，以饱和烃的分子连接性指数、C原子数等数据为参数，采用神经网络模式识别方法建立数学模型。
模型对饱和烃沸点的计算值与实验值吻合较好。
【关键词】沸点；饱和烃；模式识别；神经网络
引言
量子力学计算是了解性质与结构关系本质的最好方法，但由于条件限制要精确解方程组很困难，因此，我们应用经典的价键理论处理该问题，以了解分子中键的性质、原子间的结合顺序、分支的多少及分子的形状等拓扑信息，进而推出分子的一些物理性质。
1 模式识别与神经网络
1.1 统计模式识别的方法
统计模式识别包括：样本输入、样本统计、窗函数训练、监控与测试、识别及识别方法性能评价6部分。
1.2 神经网络的结构和模型
神经网络的结构是由基本处理单元及其互连方法决定的，一个人工神经网络的神经元模型和结构描述了一个网络如何令它的输入矢量转化为输出矢量的过程。
其实质即体现网络输入及其输出间的函数关系。
即通过选取不同的模型结构和激活函数，可形成各种不同的人工神经网络，以及输入和输出关系，进而达到不同的目的或完成不同任务。
1.2.1 人工神经元的模型
连接机制结构的基本处理单元与神经生理学类比往往称为神经元。
每个构造起网络的神经元模型模拟一个生物神经元。
该神经元有多个输入，i=1，2，.. n和一个输出Y组成。
中间状态由输入
信号权的加和表示，而输出为：式（1）中θj为神经网络的偏置，Wji为连接权系数，n为输入信号数目，yj为神经元输出，t为时间，f（）为输出变换函数，也叫做激发或激励函数。
1.2.2 激活函数
激活函数是一个神经元及网络的核，网络解决问题的能力与功效除了和网络结构有关，很大程度上取决于网络所采用的激活函数。
激活函数往往采用0和I 二值函数或S形函数，它们都是连续和非线性的。
1.2.3人工神经网络的基本类型
1.2.3.1人工神经网络的基本特性
人工神经网络由神经元构成；这种由许多神经元组成的信息处理网络具有并行分布结构。
每个神经元具有单-输出，能够与其它神经元连接；具有诸多输出连接方法，每种连接方法对应一个连接权系数。
严格地说，该网络每个节点存在一个状态变量、阈值并定义一个变换函数，且从节点j至节点i存在一个连接权系亥摧教。
1.2.3.2人工神经网络的基本结构
递归网络中，多个神经元互连而成一个互连神经网络。
有些神经元的输出被反馈至同层或前层神经元。
因此，信号能够从正向和反向流通。
前馈网络具有递阶分层结构，由一些同层神经元间不存在互连的层级组成。
从输入层至输出层的信号通过单向连接流通；神经元从一层连接至下一层。
3 神经网络计算饱和烃的沸点
采用三层拓扑结构为3-4-1的反向传播模型来建立预报导饱和烃沸点的人工神经网络。
输入层以影响饱和烃沸点的3个参数为输入矢量，包括分子连接性指数，分子连接性指数，C原子数。
训练时可根据计算误差自动地调整权重，待达到要求时即可固定权重值和偏置。
4 实验
4.1 实验步骤
拉制内径为1～1.2mm、一端封口、另一端有平整开口的毛细管做内管将待测液体式样装入微量沸点管的外管中，将一端封口的毛细管作为内管，开口朝下插入外管中，将外管固定在温度计上，试样部分位于温度计水银球中部。
将装好试样的沸点管用橡皮圈固定在温度计上，试样段靠在温度计水银球中部。
将带有沸点管的温度计用一端有侧沟槽的单孔塞固定在盛有浴液的Thiele 管内，温度计水银球位于上下侧管口中部。
以酒精灯加热Thiele管的倾斜部分，使浴液因温度差而形成对流从而使管中液体受热把带有沸点管的温度计放入熔点测定管内。
加热熔点测定管，使温度均
匀升高，见内管中有大量气泡冒出，则停止加热。
当最后一个气泡缩回管内时，读取温度即为饱和烃沸点。
4.2 结果
通过实验测出19种饱和烃的沸点，经公式计算及实验测定得到的2组数据比较得出，神经网络模型所优化的数据的相对误差极小，精确到10-4，所做的图形和试验数据也是拟合的极好。
5 结论
神经网络模式识别的方法建立数据模型对饱和烃的沸点进行计算有着非常好的准确度，充分地利用了给出的参数。
该模型在大大提高了计算精确度的同时并且具有很好的预测能力，而且其对于提高物质性质计算的效率和准确率有着重要的参考价值。
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