(讲义)第1章 第2节 基础课时3 有机化合物的分离、提纯-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修3(人教版2019)

第二节　研究有机化合物的一般方法 基础课时3　有机化合物的分离、提纯 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。培养“科学探究与创新意识”的核心素养。 2．初步学会分离、提纯有机物的常规方法。 3．通过实验探究蒸馏法、萃取法、重结晶法等方法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。 研究有机化合物的基本步骤： →→→ 用于研究的有机化合物必须是纯净的： 一、蒸馏——分离和提纯液态有机化合物的常用方法。 1．适用范围 液态有机物含有少量杂质分离提纯的有机物热稳定性较高，其沸点与杂质的沸点相差较大。 2．实验装置(填仪器名称) 3．注意事项 (1)温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处。 (2)碎瓷片的作用：使液体平稳沸腾，防止暴沸。 (3)冷凝管中水流的方向是下口进入，上口流出。 (4)蒸馏烧瓶中所盛液体不能超过其容积的，也不能少于。 　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)分离和提纯都只利用物质的物理性质，不利用物质的化学性质。 (×) (2)直接蒸馏含水10%的酒精可得到无水乙醇。 (×) (3)可以用球形冷凝管替换蒸馏装置中的直形冷凝管。 (×) (4)蒸馏时温度计的水银球应位于溶液中测定溶液温度。 (×) 二、萃取——分为液­液萃取和固­液萃取。 1．萃取的原理 (1)液­液萃取是利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。 (2)固­液萃取是利用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。 2．萃取剂的条件及常用试剂 待分离组分在萃取剂中的溶解度较大，常用的萃取剂有乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等。 3．分液：将萃取后的两层液体分开需要进行分液。 4．主要玻璃仪器为分液漏斗、烧杯。 微点拨：①分液时，上层液体从上口倒出。 ②萃取剂与原溶剂不能互溶，且不与溶质反应。 从碘水中提取碘单质，能否用乙醇作萃取剂？为什么？ [提示]　不能。乙醇与水互溶，不能用作萃取剂。 三、重结晶——提纯固体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溶解度不同而将杂质除去。 2．溶剂的选择 (1)杂质在所选溶剂中的溶解度很小或溶解度很大，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，能够进行冷却结晶。 3．装置 4．结晶与重结晶的比较 结晶 重结晶 不同点 含义 物质从溶液中以晶体形式析出的过程 将晶体溶于溶剂，使之重新从溶液中结晶析出的过程 相关 操作 先蒸发，后结晶 先溶解，后结晶 目的 获得晶体 提纯或分离物质 相同点 操作方法相同，都需要加热 重结晶法提纯苯甲酸 [问题] 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，提纯苯甲酸需要经过哪些步骤？ [资料] 苯甲酸可用作食品防腐剂。纯净的苯甲酸为无色结晶，其结构可表示为，熔点122 ℃，沸点249 ℃。苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。苯甲酸在水中的溶解度如下： 温度/℃ 25 50 75 溶解度/g 0.34 0.85 2.2 [实验] 图示如图： [讨论] (1)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？ (2)实验操作中多次使用了玻璃棒，分别起到了哪些作用？ (3)如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？ [提示]　(1)促进苯甲酸的快速溶解；防止苯甲酸析出，使苯甲酸与不溶杂质分离。 (2)溶解时，搅拌加速溶解；过滤时，引流。 (3)取提纯的苯甲酸少许，加入水溶解，然后加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无沉淀，说明苯甲酸中NaCl已除净。 　下列有关苯甲酸重结晶实验操作中说法正确的是(　　) A．粗苯甲酸加热溶解后可以直接趁热过滤 B．趁热过滤中，为了防止苯甲酸结晶，可先将漏斗进行预热 C．趁热过滤后，为了析出更多晶体，热滤液用冰盐水充分冷却，同时缩短结晶的时间 D．温度越低，苯甲酸的溶解度越小，所以温度越低越有利于苯甲酸的重结晶实验 B　[粗苯甲酸加热溶解后，为防止苯甲酸晶体提前析出，滞留在过滤器中，需在过滤前适当稀释，不能直接过滤，A项错误；漏斗进行预热，可减小温差，B项正确；趁热过滤后，用冰盐水冷却形成的结晶很小，比表面积大，吸附的杂质多，C项错误；重结晶过程中温度太低，杂质的溶解度也会降低，部分杂质也会析出，达不到提纯苯甲酸的目的，D项错误。] 选择有机化合物分离、提纯的方法 已知：苯甲醛在空气中易被氧化；苯甲醇的沸点为205.7 ℃；苯甲酸的熔点为122 ℃，沸点为249 ℃，在水中的溶解度为0.34 g(25 ℃)；乙醚的沸点为34.8 ℃，微溶于水。实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理：