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1课时
有机化合物的分离、提纯
1
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。
2、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。
3、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。
4、通过苯甲酸重结晶的实验探究,感受科学研究的方法。
学习目标
本节重点
1
本节难点
2
重结晶法提纯苯甲酸的实验探究。
重结晶法提纯苯甲酸的实验探究。
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《肘后备急方》:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”
屠呦呦团队先后经历了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的过程,最终用乙醚在低温下成功提取了青蒿素,治疗疟疾,挽救了无数人的生命。
青蒿素
同学们,青蒿素的研究经历了哪些步骤?
青蒿素
2015年,我国科学家屠呦呦因为青蒿素的相关研究,获得了诺贝尔奖生理学或医学奖。
课前引入
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同学们,研究有机化合物一般要经过哪几个步骤呢?每个步骤都有哪些方法?
分离、提纯
确定实验式
确定分子式
确定分子结构
蒸馏
萃取
重结晶
李比希
元素分析法
质谱法
红外光谱法
核磁共振氢谱法
X-射线衍射
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一、分离、提纯
1、蒸馏
分离液态、热稳定性较高、沸点(与杂质)相差很大的有机化合物。
水银球位置
碎瓷片的作用
冷凝水的接口
能否用橡胶塞
冷凝管的选择
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思考与讨论
1、甲烷和氯气发生取代反应,反应历程如下:
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光照
光照
光照
光照
产物 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯化碳
沸点 40℃ 62℃ 77℃
我们该如何分离提纯这些液态混合物?
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一、分离、提纯
2、萃取
液-液萃取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。
固-液萃取是用溶剂从固体物质中溶解待分离组分的过程。
溶剂2
溶剂1
溶质
互不相溶
溶解度小
溶解度大
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思考与讨论
2、如何分离碘水中的碘单质?如何分离溴水中的溴单质?
选择萃取剂
萃取
分液
蒸馏
苯
四氯化碳
上从上出
下从下出
常用的萃取剂:乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等
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一、分离、提纯
3、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。
杂质
有机物
溶剂
溶解度受温度的影响很大
溶解度很小或很大
杂质的溶解度很小时
蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、洗涤、干燥
杂质的溶解度很大时
蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥
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二、提纯苯甲酸
1、苯甲酸中含有可溶性和不溶性杂质,应该如何提纯?
2、提纯的原理是什么?
3、有哪些步骤?
4、选择什么溶剂?
粗苯甲酸
重结晶
苯甲酸微溶于水,且随温度的升高溶解度变化很大。
溶解、过滤、结晶、干燥
蒸馏水
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二、提纯苯甲酸
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二、提纯苯甲酸
实验记录和数据处理
粉末状细小颗粒
针状晶体
液体呈浑浊状态
无色透明溶液
1.0 g
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思考与讨论
1、重结晶提纯苯甲酸的原理是什么?有哪些主要操作步骤?
2、溶解粗苯甲酸时加热的作用是什么?趁热过滤的目的是什么?
苯甲酸在水中的溶解度随温度变化较大,通过重结晶可以使它与杂质分离。
主要步骤:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥、称重。
加热可促进苯甲酸的溶解;
趁热过滤可避免苯甲酸提前结晶析出。
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