内容正文:
有机化合物的分离提纯方法和苯甲酸的提纯
——人教版选择性必修3 第一章
教学实施过程分享
广东广雅中学
一、教学实施的背景和意义
1、普通高中化学课程标准(2017版)的要求
围绕物质性质和反应规律的研究、物质的制备、物质的分离与提纯、物质的检测等方面选取实验活动,认识解决这些类型的实验任务的一般思路和常用方法,掌握必须的实验操作技能。
2、化学科学与实验探究必修的主要内容。
初步学会物质检验、分离、提纯和溶液配制的化学实验基本知识和实验技能。
3、体现学生学科素养的高考考查要求
无机实验题和工业流程题、化工生产过程中分离提纯、除杂等环节,与高中化学基本的实验原理紧密联系。
二、教学目标和重难点
教学目标
1、能根据混合物的组成与状态特点选择合适的分离提纯方法
2、能够辨识蒸馏装置中各仪器的名称、结构和操作要点
3、能运用重结晶的原理设计实验方案,分离不同组成特点的固体
混合物
4、通过苯甲酸的提纯实验掌握重结晶的操作方法
教学重难点
运用重结晶的原理设计实验方案,分离不同组成特点的固体混合物
通过苯甲酸的提纯实验掌握重结晶的操作方法
【例题(2014年山东32题)】
工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7),工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为 ,
通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是 。
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是 。
(3)固体A主要为 (填化学式),固体B 主要为 (填化学式)
答案:
(1)Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl;
低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分,随温度的降低,K2Cr2O7溶解度明显减小。
(2)除去Fe3+
(3)NaCl;K2Cr2O7
三、教学实施过程
了解研究有机化合物的一般步骤
回顾蒸馏实验原理、适用范围、主要仪器和操作要点
以提问方式回顾萃取的实验原理、仪器、操作、萃取剂的选择等
重结晶的概念、实验原理、操作方法
根据重结晶实验原理设计实验方法提纯苯甲酸
(1)如何提取溴水中的溴?
(2)实验原理是什么?举例说明?
原理:利用混合物中一种溶质在互不相溶的两种溶剂中溶解性的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来。
(3)用到的实验仪器(玻璃仪器)有哪些?
(4)如何选取萃取剂?
(5)归纳萃取的步骤。
(6)实验过程要注意哪些问题?
(7)萃取后的颜色特征?
分液漏斗
二、萃取
萃取剂条件:
与原溶剂互不相溶;
溶质在萃取剂中溶解度比在原溶剂中大;
与溶质不反应。
三、重结晶
1、基本概念:
辨析“结晶” 和“重结晶” :实验原理、操作方法、仪器相同,样品的起始状态不同,重结晶的目的多为除杂或使混合物分离。
2、实验原理:混合物中各组分在不同温度下溶解度不同来达到分离提纯的目的
3、实验操作:
结晶方法:蒸发结晶和冷却结晶
具体操作:“蒸发结晶,趁热过滤”或“蒸发浓缩、冷却结晶、过滤”
选择依据:溶解度大小及受其温度影响情况——可由“溶解度曲线” 获知
将晶体溶于溶剂,使之重新从溶液中结晶析出的过程,使不纯净的物质纯化,或使混合在一起的物质彼此分离
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1、NaCl溶液制备NaCl晶体
【例1】根据右图的溶解度曲线,写出以下实验操作:
2、KNO3溶液制备KNO3晶体
蒸发结晶
蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,
洗涤、干燥
规律一:一种溶质
3、CuSO4溶液制备胆矾(CuSO4·5H2O)
蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,
洗涤、干燥
3、含结晶水或
受热易分解
蒸发浓缩,
冷却结晶,
过滤
(较多晶体)
(出现晶膜)
蒸发结晶
1、S随T变化小
2、S随T变化大
(出现晶膜)
1、除去NaCl溶液中的少量KNO3杂质,得到NaCl晶体
蒸发结晶,趁热过滤
规律二:两种溶质,其中一种
为少量杂质
蒸发浓缩,冷却结晶,
过滤
蒸发结晶,趁热过滤
【例2】根据右图的溶解度曲线,写出以下实验操作:
1、S随T变化大
2、S随T变化小
主物质
2、除去KNO3溶液中的少量NaCl杂质,得到KNO3晶体
蒸发浓缩,冷却结晶,过滤
【例3】工业生产硝酸钾是