内容正文:
第一章 第2节 研究有机化合物的一般方法(导学案)
(第一课时)
核心素养目标
知识技能(重难点):
1.了解研究有机化合物应采取的步骤和方法。
2.掌握有机化合物分离提纯的常用方法。
3.掌握蒸馏、重结晶和萃取实验的基本操作方法。
过程方法: 通过有机化合物研究方法的学习,了解分离提纯的常见方法
情感、态度、价值观:感受化学世界的奇妙与和谐
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[资料阅读]
从天然资源中提取有机物成分,首先得到的是含有有机物的粗品。在工厂生产、实验室合成的有机化合物也不可能直接得到纯净物,得到的往往是混有未参加反应的原料,或反应副产物等的粗品。因此,必须经过分离、提纯才能得到纯品。如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质,必须得到更纯净的有机物。
一、研究有机化合物的基本步骤
二、有机物的分离、提纯方法
1.蒸馏:分离和提纯液态有机化合物的常用方法
(1)适用条件
分离、提纯的有机物热稳定性较高,其沸点与杂质的沸点相差较大。
(2)实验装置(填仪器名称)
注意事项:①温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处,(测量蒸气的温度)。
②碎瓷片(或选用沸石)的作用:防止液体剧烈沸腾(防止暴沸)。
③直形冷凝管中水流的方向是下口进入,上口流出(提高冷凝效率)。
2.萃取:分为液液萃取和固液萃取。
(1)萃取的原理
A.液液萃取是利用待分离组分在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
B.固液萃取是利用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。
(2)萃取剂的选择
①萃取剂与原溶剂互不相溶。
②溶质在萃取剂中的溶解度大。
③萃取剂与溶液中的成分不发生化学反应。
(3)萃取的装置图
(4)分液:将萃取后的两层液体分开的操作。
(5)主要玻璃仪器为分液漏斗、烧杯。
【注意】
①分液时,先将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出。
②萃取剂与原溶剂不能互溶,且不能与溶质反应。
③分液和萃取是两个不同的概念,分液可以单独进行,但萃取之后一般要进行分液。
3.重结晶——提纯固体有机化合物常用的方法
(1)适用条件
①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大,易于除去。
②被提纯的有机物在所选溶剂中的溶解度,受温度的影响较大;该有机物在热溶液中的溶解度较大,在冷溶液中的溶解度较小,冷却后易于结晶析出。
(2)实验仪器与操作步骤
【基础拓展】有机物的分离与提纯
1.分离与提纯的区别
(1)分离
指通过物理或化学方法将混合物各组分分开,其目的是得到混合物中的每一种纯净物质。
(2)提纯
将被提纯物质中的杂质除去,其目的是净化主体物质,不考虑提纯后杂质的化学成分和物理状态的改变。
2.常见有机物的分离提纯方法(括号内为杂质)
混合物
试剂
分离提纯
的方法
主要仪器
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3
溶液
分液
分液漏斗、
烧杯
溴苯(溴)
NaOH溶液
乙醇(水)
CaO
蒸馏
蒸馏烧瓶等
甲烷(乙烯)
溴水
洗气
洗气瓶
【深度思考】
1.重结晶实验中,温度越低,苯甲酸的溶解度越小,为了得到更多的苯甲酸晶体,是不是结晶时的温度越低越好?
提示:不是。温度过低,杂质的溶解度也会降低,部分杂质也会析出,达不到提纯苯甲酸的目的。
2.当互溶的两种液态有机物中各组分的沸点相差较小时如何处理?
提示:最好将混合物“预处理”,一般先将其中的一种物质转化为不挥发的盐类化合物,再进行蒸馏。比如乙醇中混有乙酸,可先加生石灰,将乙酸转化为乙酸钙再蒸馏。
3.冷凝管是蒸馏操作中的重要仪器。在实验操作中冷水的通入、停止与加热的先后关系是什么?冷凝管中冷却水的流向是什么?
提示:实验开始时,应先通冷却水,后点燃酒精灯。实验结束时应先熄灭酒精灯(注意不能蒸干,应在蒸馏烧瓶内还有少量液体时停止),等蒸馏烧瓶恢复至室温时停止通入冷却水。冷凝管中冷却水的流动方向一般是进水口在下,出水口在上(低口进,高口出),冷却水的流动方向与需要冷却的蒸气的方向相反,冷却效果好。
【自测1】:判断正误
(1)分离和提纯都只利用物质的物理性质,不利用物质的化学性质( )
(2)蒸馏、重结晶和萃取是分离提纯有机物的常用方法( )
(3)蒸馏时,冷却水从下口进,从上口出 ( )
(4)提纯粗苯甲酸的方法可以用重结晶法( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)√
【自测2】:现有三组混合液:①乙酸乙酯和乙酸钠溶液;②乙醇和丁醇;③溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是 ( )
A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液
【答案】 C
【解析】分离乙酸