内容正文:
有机化合物的分离提纯
研究有机化合物的一般方法
第1课时
授课老师:xxx
第二节
SEPARATION AND PURIFICATION
学习目标
(1)了解研究有机化合物的一般方法,能说出研究有机化合物的主要步骤。通过了解天然产物或人工合成的有机化合物的实际研究过程,培养创新意识。
(2)了解有机化合物分离、提纯的原理和操作,能结合实际情况应用蒸馏、萃取或重结晶的方法进行有机化合物的分离和提纯。通过苯甲酸重结晶的实验探究,感受科学研究的方法。
分离、提纯
蒸馏
萃取 分液
重结晶
元素定量分析
确定实验式
相对分子质量
确定分子式
确定结构式
研究有机物的一般步骤
研究有机化合物一般要经过以下几个基本步骤,每个步骤中都有一些常用的基本方法。
General Steps for Studying Organic Matter
【思考讨论】
有机化合物的分离、提纯
有机化学是在原子、分子水平上研究有机化合物组成、结构、性质、转化及应用的科学。在研究有机物时,为什么要对物质进行分离提纯?
杂质的存在会影响有机物组成、结构和性质的确定。
从天然产物中提取或实验室人工合成的有机物,一般都会含有其他杂质。要进行有机物组成、结构、性质和应用的研究,就必须通过分离提纯得到较为纯净的物质。
分离提纯的基本原理
有机化合物的分离、提纯
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。
1.蒸馏
有机化合物的分离、提纯
(1)适用情况:
分离互溶的液态混合物。
(2)原理:
根据混合物中各组分的沸点不同进行分离。
(3)要求:
被提纯物质与杂质的沸点相差较大;
被提纯物质的热稳定性较高。
1.蒸馏
有机化合物的分离、提纯
(4)实验装置及注意事项
蒸馏烧瓶
温度计
石棉网
直形冷凝管
锥形瓶
温度计测量蒸汽的温度
温度计的水银球置于蒸馏烧瓶支管口
加入碎瓷片,防止暴沸
冷凝管中水的流向:
下进上出
出水
进水
有机化合物的分离、提纯
【思考交流】
利用蒸馏法提纯工业乙醇?
已知工业乙醇(主要成分是乙醇,含有水、甲醇杂质),通过蒸馏可获得95.6%乙醇和4.4%水的共沸混合物(沸点78.15℃)。共沸物,是指两组分或多组分的液体混合物,在恒定压力下沸腾时,其组分与沸点均保持不变。
物质 乙醇 共沸混合物(乙醇和水) 水
沸点/℃ 78.5 78.15 100
问题1:如何获得无水乙醇?
有机化合物的分离、提纯
含杂乙醇
蒸馏
95.6%乙醇 和4.4%水
加CaO
蒸馏
无水乙醇99.5%
CaO+H2O=Ca(OH)2
固液混合物分离为什么不用过滤而用蒸馏呢?
原因:
1.CaO和水反应生成的Ca(OH)2是糊状物,过滤时会堵塞滤纸孔。
2.Ca(OH)2微溶,少量Ca2+、OH-等离子会透过滤纸导致乙醇不纯。
有机化合物的分离、提纯
2.萃取
利用有机物在两种互不相溶溶剂中的溶解性不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。
(1)原理:
液-液萃取 固-液萃取
(2)分类:
(3)萃取的操作步骤
有机化合物的分离、提纯
将两种互不相溶的液体分开的操作(将萃取后的两层液体分开)。
(4)分液:
① 仪器
分液漏斗
检漏
关闭活塞,向分液漏斗中加入适量的水,盖上塞子,将漏斗倒置,观察是否漏水;
将漏斗正置,并将塞子旋转180°,倒置漏斗,观察是否漏水。
若不漏水,则可以使用。
② 分液操作:待液体分层后,打开分液漏斗的活塞,使下层液体从下端流出,将上层液体从上口倒出。
有机化合物的分离、提纯
应用实例:从碘水中萃取碘
表一:碘溶解于不同溶剂中的颜色
水(H2O) 苯(C6H6) 四氯化碳 (CCl4)
碘(I2) 棕黄 紫红色 紫红色
表二:碘在不同溶剂中的溶解度(25℃)
水(H2O) 苯(C6H6) 四氯化碳 (CCl4)
碘(I2) 0.029g 14.1g 2.9g
溶解性:水不溶于四氯化碳、苯
密度:水1.0g/ml;苯0.88g/ml(比水轻);四氯化碳1.59g/ml(比水重)
萃取剂:CCl4 苯
有机化合物的分离、提纯
应用实例:用CCl4(萃取剂)从碘水中萃取碘
实验步骤 实验现象
量取10mL碘的饱和水溶液,倒入分液漏斗, 注入4mL CCl4, 盖好玻璃塞。
用右手压住分液漏斗口部, 左手握住活塞部分, 把分液漏斗倒转过来用力振荡。
将分液漏斗放在铁架台上,静置。
液体分层后, 将分液漏斗上的玻璃塞打开, 分液漏斗下面活塞拧开,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下.
CCl4不溶于水,在下