内容正文:
第二节 研究有机化合物的一般方法
第1课时 分离 提纯
素养目标
1.通过对蒸馏、萃取、重结晶的实验原理和基本操作的学习,认识科学探究过程的步骤,形成科学探究与创新意识的学科素养。
2.初步学会分离、提纯有机物的常见方法,培养证据推理与模型认知的学科素养。
知识点 物质分离、提纯常用的方法
一、研究有机化合物的基本步骤
→→→
二、分离、提纯
1.蒸馏
(1)用于分离、提纯__液态__有机物。
(3)装置和主要仪器
(4)注意事项
①加碎瓷片的目的是__防止液体暴沸__。
②温度计水银球应处于__蒸馏烧瓶的支管口处__。
③冷却水的流动方向是__下口进、上口出__。
④若蒸馏实验加热后发现未加碎瓷片,应采取的正确操作是__冷却后补加__。
2.萃取
(1)基本原理
(2)装置主要仪器
3.重结晶
(1)原理
用途
提纯固体有机化合物
原理
利用两种物质在同一溶剂中溶解度随温度的变化相差较大,采用冷却或蒸发将物质分离提纯
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被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响__较大__。该有机化合物在热溶液中的溶解度较大,冷溶液中的溶解度较小,冷却后易于__结晶析出__
实验
仪器
与操
作步
骤
(2)实例——苯甲酸的提纯
实验步骤
实验现象
Ⅰ
观察粗苯甲酸样品(含少量氯化钠和泥沙)的状态
__土黄色固体__
Ⅱ
将1.0 g粗苯甲酸放入100 mL烧杯,加入50 mL蒸馏水。加热,搅拌,使粗苯甲酸充分溶解
加热前有大量晶体存在,加热后,晶体__消失__,溶液变__浑浊__
Ⅲ
使用漏斗趁热将溶液过滤至另一烧杯中,将滤液静置,使其缓慢冷却结晶
有__大量白色晶体__析出
Ⅳ
待滤液完全冷却后滤出晶体,并用少量蒸馏水洗涤。将晶体铺在干燥的滤纸上,晾干后称其质量
得到__白色晶体__
[思考探究]
1.分液、蒸馏、萃取三种操作在分离依据上有什么区别?
提示 ①分液:利用不互溶的两液体密度的不同,用分液漏斗将它们一一分离出来。
②蒸馏:分离或提纯沸点不同的液体混合物可采取蒸馏的方法。
③萃取:利用溶质在不互溶的两溶剂里的溶解性不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来。
2.苯甲酸可用作食品防腐剂。纯净的苯甲酸为无色结晶,其结构可表示为,熔点122 ℃,沸点249 ℃。苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂。苯甲酸在水中的溶解度如下:
温度/℃
25
50
75
溶解度/g
0.34
0.85
2.2
(1)某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙,提纯苯甲酸需要经过哪些步骤?氯化钠和泥沙分别在哪一步除去?
提示 步骤:加热溶解——趁热过滤——冷却结晶——过滤。趁热过滤除去泥沙,冷却析出苯甲酸后再过滤,除去滤液中的氯化钠。
(2)在苯甲酸的重结晶实验中,是不是结晶的温度越低越好?
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,达不到提纯的目的。
[归纳提升]
1.“固—固”混合物的分离提纯方法
分离提纯方法
实例
固—固
混合物
加水溶解法
均易溶——结晶法
NaCl和苯甲酸
易溶+难溶——过滤法
苯甲酸和泥沙
加热升华法
苯甲酸和I2
2.“固—液”混合物的分离提纯方法
分离提纯方法
实例
固—液混合物
互溶
结晶法
从苯甲酸溶液中得到固体溶质
萃取法
从碘水中提取碘
蒸馏法
从海水中获取蒸馏水
不互溶——过滤法
从苯甲酸悬浊液中得到固体
3.“液—液”混合物的分离提纯方法
分离提纯方法
实例
液—液
混合物
互溶——蒸馏法
分离39%酒精中的乙醇和水
不互溶——分液法
分离油和水
题组一 物质分离、提纯的原理
1.药酒多选用50~60度的白酒,将中药材浸泡在酒中,经过一段时间,中药材中的有效成分(主要是有机物)溶解在酒中,此时即可过滤去渣后饮用。泡药酒的原理属于( )
A.萃取 B.结晶
C.干燥 D.置换
解析 A 中药材中的有效成分(主要是有机物)溶解在酒中,酒精为常见的有机溶剂,可知中药材中的有效成分不易溶于水、易溶于酒精,为萃取原理,与结晶、干燥、置换无关。
2.关于重结晶的说法,错误的是( )
A.被重结晶提纯的物质的溶解度随温度变化大
B.溶解度很小的杂质留在了热滤的滤渣里
C.重结晶的步骤为:加热溶解、冷却过滤、结晶
D.重结晶的首要工作是选择适当的溶剂
解析 C 可重结晶提纯的物质的溶解度随温度变化大,这样物质会被结晶出来,故A正确;溶解度小的杂质留在滤渣中,趁热过滤,故B正确;重结晶步骤