1-2-1 研究有机化合物的一般方法-2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

第二节 研究有机化合物的一般方法 第1课时 分离 提纯 1 第二节 研究有机化合物的一般方法 1.了解研究有机物应采取的步骤和方法，培养科学探究的核心素养。 2.了解有机化合物分离和提纯的原理和操作，能应用所学知识分离和提纯简单的混合物，培养创新意识的核心素养。 3.通过苯甲酸重结晶的实验探究，感受科学研究的方法。 目标素养 2 2015年 诺贝尔 生理学或医学奖 青蒿素的提取:葛洪《肘后备急方》 “青蒿一握，以水升渍，绞取汁，尽服之。” 20世纪70年代初，我国屠喲呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟有效成分青蒿素，随后展开了对青蒿素分子结构的测定和相关医学研究。中国科学院上海有机化学研究所和中国中医研究院中药研究所等单位的科学家们通过元素分析和质谱法分析，确定青蒿素的相对分子质量为282，分子式为C15H22O5。 经红外光谱和核磁共振谱分析，确定青嵩素分子中含有酯基和甲基等结构片段。通过化学反应证明其分子中含有过氧基(一0一0一)。1975年底， 我国科学家通过X射线衍射最终测定了青蒿素的分子结构。 【情境引入】 从上述信息， 你能得出研究有机化合物的一般方法吗？ 第二节 研究有机化合物的一般方法 3 分离提纯原理 蒸馏 萃取 重结晶 【任务一】 阅读课本P.13第1-3自然段和导学案“温故知新”，回答以下问题。 问题1：研究有机化合物一般要经过哪几个步骤？ 分离、提纯 确定实验式 确定分子式 确定分子结构 问题2：混合物分离提纯的原则是什么？ 分离提纯原则：不增（不增加新的杂质）；不减（不减少被提纯的物质）； 易分离（被提纯物质和杂质易分离）；易恢复（被提纯物质易恢复原状态）。 问题3：你能说出几种混合物分离提纯的方法？ 固液混合：过滤 液液混合：互溶——蒸馏 ；不互溶而分层——分液 溶液中可溶性溶质：蒸发结晶 问题4：有机化合物常用的分离和提纯方法又有哪些？ 蒸馏、萃取、重结晶 4 分离提纯原理 蒸馏 萃取 重结晶 【任务二】 阅读课本P.13最后一段，小组讨论：关于“蒸馏”的问题和思考题。 问题1：蒸馏的原理是什么？适用的条件有哪些？ 问题2：蒸馏需要哪些实验仪器？ 蒸馏原理：利用混合物中各种成分的沸点不同而使其分离的方法。（如石油的分馏） 适用条件： ①液体有机混合物 ②有机物热稳定性较强； ③有机物与杂质沸点相差较大。（30℃左右） 气化 冷凝 接收 三颈烧瓶 用于蒸馏 用于冷凝回流 5 分离提纯原理 蒸馏 萃取 重结晶 问题3：蒸馏时需要注意哪些事项？ ①使用前要检查装置的气密性; ②加热时应垫石棉网; ③烧瓶中放少量沸石或碎瓷片（防止暴沸）; ④蒸馏烧瓶中所盛液体体积：1/3≤V≤2/3; ⑤温度计水银球的位置在蒸馏烧瓶支管口处; ⑥冷凝管中水的流向：下进上出; ⑦用锥形瓶收集馏分(蒸馏所得的产品)。 思考1：先加热还是先通冷凝水？ 思考2：实验中若发现未加沸石，应如何处理？ 酒精灯迟到早退、冷凝水早出晚归 立即停止加热，冷却后，补加沸石。 6 萃取 分离提纯原理 蒸馏 重结晶 【任务三】 阅读课本P.14第1自然段，小组讨论：关于“萃取、分液”的问题。 问题1：什么叫萃取？萃取分几种？请列举出生活中常见的萃取实例。 问题2：萃取剂需满足什么条件？常用的萃取有哪些？ ①液­液萃取：利用待分离组分在两种互不相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：用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。 密度小于水的萃取剂：苯、乙醚、乙酸乙酯； 密度大于水的萃取剂：氯仿(CHCl3）、四氯化碳等。 萃取剂的选择：①萃取剂与原溶剂互不相溶、密度不同，分层。 ②萃取剂与溶质、原溶剂均不发生化学反应。 ③被萃取物质在萃取剂中的溶解度要比在原溶剂中的溶解度大得多。 三七根泡酒 7 萃取 分离提纯原理 蒸馏 重结晶 问题3：什么叫分液？分液必需的实验仪器叫什么？请描述分液的操作步骤。 分液：将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作。 漏斗 恒压滴液漏斗 分液漏斗 振荡，放气→ 静置、分层→ 分液 检漏 →加液→ 注意： ①溶液不能超过分液漏斗容积的2/3； ②分液漏斗下端尖嘴部分紧靠烧杯内壁 ③分液时应打开上口的玻璃塞或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，使液体能够顺利滴下； ④分液时下层液体，从下口流出；上层液体，从上口倒出。 （下层下出，上层上出。） 操作步骤 8 萃取 分离提纯原理 蒸馏 重结晶 [练习2]（1）如何提纯碘水中的碘单质？ 水（H2O） 苯（C6H6） 四氯化碳 （CCl4） 碘（I2