内容正文:
第二节 研究有机化合物的一般方法
第1课时 有机物的分离、提纯
[核心素养发展目标] 1.通过蒸馏法、萃取法、重结晶法实验原理和基本操作的学习认识科学探究的过程,学会设计科学探究方案,培养严谨的科学态度和科学的思维方式。2.结合常见有机物的分离、提纯方法的学习,能根据有机物的性质的差异选择有机化合物的分离、提纯的正确方法。
学习任务一 有机化合物分离、提纯方法的选择
1.用自来水制取蒸馏水所用的方法是蒸馏。
2.用CCl4把溴水中溴提取出来的方法叫萃取。
3.把花生油和水的混合物分开的方法叫分液。
提纯含杂质的有机化合物的基本方法是利用有机化合物与杂质物理性质的差异将它们分离。在有机化学中常用的分离和提纯方法有蒸馏、萃取和重结晶等。
问题1 重结晶法提纯物质的原理是什么?
答案:利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去。
问题2 物质提纯的原则是“不增”“不减”“易分离”“易复原”具体内容你知道吗?
答案:①不增:在提纯过程中不增加新的杂质;
②不减:在提纯过程中不减少被提纯的物质;
③易分离:被提纯物质与杂质易分离;
④易复原:被提纯物质易复原。
1.物质分离方法的选择
①根据物质的溶解性差异,可选用结晶、过滤的方法将混合物分离。
②根据物质的沸点差异,可选用蒸馏的方法将互溶的液体混合物分离。
③根据物质在不同溶剂中的溶解性差异,用萃取的方法把溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂。
④根据混合物中各组分的化学性质,可采用加热、调节pH、加入适当的试剂等方法,使某种成分发生转化,再用物理方法分离。
2.液体、固体混合物分离方法选择
1.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
选项
目的
分离方法
原理
A
分离出溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
解析:乙醇与水互溶,不能作萃取剂,A错误;乙酸乙酯与乙醇互溶,不能用分液的方法分离,B错误;除去硝酸钾中的氯化钠可用重结晶的方法,是由于氯化钠在水中的溶解度受温度变化的影响较小,C错误;乙醚和丁醇互溶,但沸点差别较大,可用蒸馏的方法进行分离,D正确。
答案:D
2.现有一瓶甲、乙两物质的液态混合物,已知甲和乙的某些性质如下表。据此,将甲和乙分离的最佳方案是( )
物质
化学式
熔点(℃)
沸点(℃)
密度(g·L-1)
可溶性
甲
C3H6O2
-98
57.5
0.93
溶于水
乙
C4H8O2
-84
77
0.91
溶于水
A.萃取法 B.升华法
C.蒸馏法 D.分液法
解析:两种物质互溶,不能用萃取法,分液法分离,由表中数据可知,甲、乙沸点不同,且相差较大,可用蒸馏法分离。
答案:C
学习任务二 常用的分离提纯操作
完成下列填空。
1.蒸馏装置和主要仪器
2.将萃取后的两层液体分开的操作叫做分液。
1.蒸馏
蒸馏是分离、提纯液态有机物化合的常用方法。
2.
3.重结晶法适用条件
(1)杂质在所选溶剂中的溶解度很小(使杂质析出)或很大(使杂质留在母液中),且溶解度随温度变化不大,易于除去。
(2)被提纯的物质在所选溶剂中的溶解度受温度影响较大,升温时溶解度增大,降温时溶解度减小,冷却后易结晶析出。
问题1 蒸馏操作适用于分离提纯混合物有何条件?应注意哪些事项?
答案:(1)适用范围及条件:分离和提纯互相溶解的沸点不同的液态有机混合物。
(2)注意事项:
①温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处。
②碎瓷片的作用:防止暴沸。
③冷凝管中水流的方向是下口进入,上口流出。
问题2 如何进行分液操作?
答案:加萃取剂后充分振荡,静置分层后,打开分液漏斗活塞,从下口将下层液体放出,并及时关闭活塞,上层液体从上口倒出。
有机化合物分离与提纯的常用方法
物质状态
分离、提纯的方法
目的
主要仪器
(装置)
注意事项
实例
液体液体
分液
分离、提纯互不相溶的液体混合物
分液漏斗、烧杯
下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出
分离硝基苯与水
液体液体
蒸馏
分离、提纯沸点相差较大的互溶溶液
蒸馏烧瓶、直形冷凝管、接收器
①温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处
②水流方向应与气流方向相反,即冷水从下口进,热水从上口出
分离乙醛与乙醇
固体固体
重结晶
分离、提纯在同一溶剂中溶解度不同的固体混合物
过滤装置
被提纯的物质从溶液中析出后,过滤
提纯苯甲酸
气体气体
洗气
分离、提纯气体混合物
洗气装置
杂质气体