内容正文:
第03讲 有机化合物的分离、提纯
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课程标准
课标解读
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,认识科学探究过程的步骤,学会研究有机化合物的一般步骤和方法。
2.初步学会分离提纯有机物的常规方法。
1.通过实验探究蒸馏法、萃取法、重结晶法等在有机物分离和提纯中的应用,培养实验探究问题和自行设计实验方案解决问题的能力。(科学探究与创新意识)
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知识精讲
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知识点 有机物的分离、提纯方法
1.蒸馏--分离和提纯______有机化合物的常用方法
(1)适用范围:分离、提纯的有机物____________较高,其沸点与杂质的沸点相差较大。
(2)实验装置
(3)注意事项
①温度计水银球位于__________________。
②碎瓷片的作用:________________________。
③冷凝管中水流的方向是______口进入,______口流出。
2.萃取--分为______萃取和______萃取。
(1)萃取的原理
①液-液萃取:利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的______不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
②固-液萃取:利用______从______中溶解出待分离组分的过程。
(2)萃取剂的条件
①待分离组分在萃取剂中的溶解度较大
②萃取剂与原溶剂不能互溶,且不与溶质反应。
(3)常用萃取剂:______、______、二氯甲烷等
(4)分液:将萃取后的两层液体分开的操作。
(5)装置图
(6)注意事项
①分液时,下层液体从下口放出,上层液体从______口倒出。
②萃取剂与原溶剂不能互溶,且不与溶质反应。
3.重结晶--提纯______有机化合物常用的方法
(1)原理:利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的______不同而将杂质除去。
(2)溶剂的选择
①杂质在所选溶剂中的溶解度______或______,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,能够进行____________。
(3)装置图及操作步骤
【即学即练1】选择下列实验方法分离提纯物质,将分离提纯方法的序号填在横线上。
A.萃取分液 B.升华 C.重结晶 D.分液 E.蒸馏 F.过滤 G.洗气
(1)________从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾。
(2)________分离水和汽油的混合物。
(3)________分离CCl4(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。
(4)________除去混在乙烷中的乙烯。
(5)________提取碘水中的碘。
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能力拓展
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考法01 有机物分离、提纯的常用方法
【典例1】(2022·云南曲靖高二期末检测)叔丁基苯[C(CH3)3]是重要的精细化工中间体,实验室可以以苯和氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]为原料,在无水AlCl3催化下加热制得。相关物质的物理常数和物理性质如表:
物质
相对分
子质量
密度
/(g·cm-3)
熔点
/℃
沸点
/℃
溶解性
苯
78
0.88
5.5
80.1
难溶于水,易溶于乙醇
氯代叔丁烷
92.5
1.84
-26
51.6
难溶于水,可溶于苯
叔丁
基苯
134
0.87
-58
169
难溶于水,易溶于苯
叔丁基苯的制取原理为:+ClC(CH3)3C(CH3)3+HCl↑。实验室制取叔丁基苯的装置如图所示(加热和夹持仪器略去)
实验步骤:
在三口烧瓶中加入120mL的苯和适量无水AlCl3,由恒压滴液漏斗滴加氯代叔丁烷15mL,控制温度反应一段时间。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na2CO3溶液和H2O洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏收集馏分,得叔丁基苯30g。
(1)仪器a的名称为______________,和普通分液漏斗相比,使用恒压滴液漏斗的优点是________________________________________。
(2)洗涤操作中,水洗的目的是____________________________;无水硫酸镁的作用是________。
(3)常压蒸馏时,最低控制温度为________。
(4)该实验中叔丁基苯的产率为________。(小数点后保留两位数字)
【知识拓展】
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
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
结晶法
从苯甲酸溶液中得到固体溶质
萃取