内容正文:
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第二节 研究有机化合物的一般方法
第一课时 分离 提纯
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新课导入
进行有机物组成、结构、性质和应用的研究
从天然资源中提取
工厂生产和实验室合成的
有机化合物粗品
纯净的有机化合物
分离、提纯
利用有机化合物与杂质物理性质的差异
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新课导入
主要步骤
分离、提纯
波谱分析
研究有机化合物一般经过以下几个基本步骤
除杂质
定量分析
确定元素组成及比例
测定相对
分子质量
分子式
结构分析
结构式
确定实验式
确定分子式
确定分子结构
常用方法
蒸馏、萃取
重结晶等
实验目的
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分离 提纯
化学方法:一般加入某种试剂进行化学反应
物理方法:利用有机物与杂质物理性质差异进行分离
分离、提纯
有机物分离的常用物理方法
蒸馏
萃取
分液
重结晶
分离提纯原则:不增 不减 易分离 易恢复
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分离 提纯
蒸馏
适用范围
液体混合物
有机物热稳定性较高
与杂质的沸点相差较大
原理
利用沸点差异
蒸馏装置
二氯甲烷(40℃)
三氯甲烷(62℃)
四氯化碳(77℃)
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分离 提纯
铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、沸石、
温度计、导管、冷凝管、橡胶管、牛角管、锥形瓶
主要仪器用品
注意二者的区别
蒸馏时用直形冷凝管
蒸馏
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分离 提纯
蒸馏
注意事项
加热时应垫石棉网
烧瓶中放少量沸石或碎瓷片(防止暴沸)
烧瓶中所盛放液体不能超过2/3
温度计水银球的部位(蒸馏烧瓶支管处)
进出水方向(下进上出)
用锥形瓶收集馏分
由下到上
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分离 提纯
萃取
萃取类型
原理
萃取剂的选择依据
利用待分离组分在两种不互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。
萃取剂和原溶剂互不相溶
溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度
萃取剂与原溶液不反应
固—液萃取
液—液萃取
利用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程
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分离 提纯
萃取
萃取装置
主要仪器用品
铁架台(带铁圈)、分液漏斗(梨形)、烧杯
常用萃取剂
乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、苯(密度小于水)、四氯化碳(密度大于水)等
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分离 提纯
萃取
液-液萃取
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分离 提纯
萃取
分液
将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作
主要实验仪器
分液漏斗
烧杯
铁架台
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分离 提纯
萃取
萃取分液操作步骤
1
2
3
4
加萃取剂,充分振荡
静置分层
打开分液漏斗活塞,从下口将下层液体放出
及时关闭活塞,上层液体从上口倒出
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分离 提纯
萃取
注意事项
使用前先检查分液漏斗是否漏液
振荡时双手托住分液漏斗,右手按住玻璃塞,平放,用力振荡(振荡后注意放气)
振荡后,使玻璃塞凹槽和小孔对齐,静置分层
分液时,记住下层的为密度大的液体,从下面放出.上层的为密度相对小的液体,从上面倒出.
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分离 提纯
重结晶
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
适用范围
提纯固体有机化合物的常用方法
提纯原理
溶剂要求
重结晶要选择适当的溶剂
重结晶所得的晶体纯度不能达到要求,可以再次进行重结晶以提高产物的纯度
不与被提纯物质发生化学反应
杂质在此溶剂中溶解度很小或者很大,易于除去
被提纯的有机化合物在此溶剂中的溶解度受温度影响较大,高温时,溶解度大,低温时,溶解度小,冷却后易于结晶析出
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分离 提纯
重结晶
玻璃棒、烧杯、石棉网、铁架台、三脚架、 酒精灯、漏斗
步骤
注意事项
为了减少趁热过滤过程中的损失,一般再加入少量蒸馏水
降温时应慢慢冷却,不能骤冷,否则形成的结晶会吸附更多的杂质
仪器
热溶解→热过滤→结晶→分离结晶
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分离 提纯
重结晶
结晶方法
①冷却法:将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适合于溶解度随温度变化较大的溶质,如KNO3
②蒸发法:蒸发溶剂,析出溶质。此法适合于溶解度随温度变化不大的溶质,例如NaCl
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分离 提纯
重结晶
苯甲酸的提纯
资料卡:
1、苯甲酸为无色晶体。
2、熔点122℃,沸点249℃。
3、微溶于水(溶解度见下表),易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
温度/℃ 25 50 75
水中溶解度/g 0.34 0.85 2.2
某粗苯甲酸样品含有少量氯化钠和泥沙,提纯苯甲酸需要经过哪些步骤?
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分离 提纯
重结晶
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
Ⅱ 将1 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
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
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