1.2.1 有机化合物的分离、提纯 课件-2025-2026学年高二下学期化学苏教版选择性必修3
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摘要:
该高中化学课件聚焦有机化合物的分离与提纯,涵盖重结晶、萃取、蒸馏等核心方法。以屠呦呦提取青蒿素及《肘后备急方》记载导入,衔接研究有机物的一般过程,通过任务驱动构建“原理-操作-应用”知识支架,帮助学生形成系统认知。
其亮点在于融合科学探究与实践,以苯甲酸重结晶、无水乙醇制取等实验案例,结合对比辨析(如结晶与重结晶、冷凝管类型)培养科学思维。典例解析与随堂练习强化应用,助力学生掌握实验技能,教师可依托此资料提升教学效率与学生探究能力。
内容正文:
第二节 科学家怎样研究有机物
课时1 有机化合物的分离、提纯
第一章 有机化学的发展及研究思路
学习目标
1.了解有机化学的发展史
2.了解有机化合物分离提纯的原理及操作。
3.掌握蒸馏、萃取和重结晶实验的基本技能。
新课导入
我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。
葛洪《肘后备急方》:“青蒿一握,以水升渍,绞取汁,尽服之。”
科学家怎样从黄花蒿中提取青蒿素,研究有机物的方法又有哪些呢?
阅读教材第7页,思考以下问题:
什么是有机化合物?有机化合物组成元素有哪些?有机化合物具有什么样的性质?人类对有机化合物的研究经历了哪些阶段?
有机化合物:
一般是指含有碳元素的化合物。
组成和结构特点决定性质
有机化合物的性质:
多数有机物易溶于极性较小的溶剂,熔点、沸点较低,容易燃烧,受热易分解,发生化学反应时其反应速率通常较小,副反应较多。
任务一 研究有机化合物的一般过程
研究有机化合物的一般过程
任务一 研究有机化合物的一般过程
主要步骤
从天然的动植物中提取、分离出一些纯净物
研究有机化合物的组成、结构、性质和应用
对有机化合物分子进行设计和合成。
基本原理都是利用被提纯物与杂质性质的差异达到分离的目的
分离:把混合物的各种成分物质分开的过程,分开以后的各物质
应该尽量减少损失。
提纯:将某物质中的杂质,采用物理或化学方法除掉的过程。
不增
不减
易分离
易复原
不增加新的杂质
不减少被提纯的物质
被提纯物质和杂质易分离
被提纯物质易恢复原状态
分离、提纯的原则
任务二 有机化合物的分离、提纯
除杂试剂必须过量
1
过量试剂必须除尽
2
除杂途径必须最佳
3
除去多种杂质时必须考虑加入试剂的先后顺序
4
(过量试剂会带入新的杂质)
(步骤少、转化率高、无副产物等)
(确保杂质完全除去)
提纯的四个必须
任务二 有机化合物的分离、提纯
任务二 有机化合物的分离、提纯
利用被提纯物质及杂质在同一溶剂中的溶解度不同,而将杂质除去。
(2)关键
①杂质在溶剂中溶解度很大或很小,易于除去。
②被提纯有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大,能够进行冷却结晶。
(1)原理
选择适当的溶剂
(3)如果重结晶所得的晶体纯度不能达到要求,可再次进行重结晶提高纯度。
将含杂质的晶体溶于溶剂后,又重新从溶液中获得纯晶体的过程。
溶解度很大,留在滤液里
溶解度很小,留在滤渣里
重结晶
(4)适用范围:
常用于分离、提纯固体有机物。
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
水中溶解度/g 0.34 0.85 2.2
苯甲酸在温度较高的水中溶解度较大,在温度较低的水中溶解度较小,
可冷却后结晶析出。
任务二 有机化合物的分离、提纯
任务二 有机化合物的分离、提纯
思考: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?
加热溶解
趁热过滤
冷却结晶
边加热边搅拌
至固体溶解
一贴,二低,三靠;
避免烫伤
缓慢冷却结晶,晶形好
过滤、洗涤、
干燥晶体
任务二 有机化合物的分离、提纯
步骤及注意事项
苯甲酸的重结晶
任务二 有机化合物的分离、提纯
任务二 有机化合物的分离、提纯
交流讨论
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?
加热是为了增大苯甲酸的溶解度,使苯甲酸充分溶解。
趁热过滤是为了防止苯甲酸提前结晶析出。
趁热过滤装置
2、怎样对晶体进行洗涤?
向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流出后,重复操作两至三次,直至晶体被洗净。
3、怎样检验苯甲酸是否已经洗涤干净?
若未洗涤干净,混有NaCl
结晶与重结晶的比较
项目 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,然后结晶 先溶解,然后结晶
目的 获得结晶体 使不纯净的物质纯化,或使混合在一起的物质彼此分离
相同点 操作方法相同,需要的仪器相同,均需要加热,都需要过滤
任务二 有机化合物的分离、提纯
萃取剂的选择条件
c. 溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中的大得多
a. 萃取剂和原溶剂互不相溶
利用有机物在两种互不相溶且密度不同的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。
原理:
b. 萃取剂和原溶剂、溶质均不发生化学反应
液-液萃取:
固-液萃取:
用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
(1)
(2)
萃取
任务二 有机化合物的分离、提纯
注意事项:
a. 操作三部曲:
b. 液体转移顺序:
实验仪器与操作步骤
振荡、静置、分液
分液时,记住下层的为密度大的液体,从下面放出;
上层的为密度相对小的液体,从上面倒出。
任务二 有机化合物的分离、提纯
关键操作
半倒立斜向上,轻轻旋转活塞即可
任务二 有机化合物的分离、提纯
蒸馏
(1)原理:
利用混合物中各组分沸点不同(一般有机物与杂质的沸点应相差30 ℃以上),达到分离液态混合物的目的
(3)适用范围:
分离、提纯互溶液态有机物。
液态混合物
有机物热稳定性较强(加热不分解);
与杂质的沸点相差较大(一般约大于30℃)
(2)蒸馏提纯的条件
任务二 有机化合物的分离、提纯
蒸馏烧瓶
陶土网
温度计
直形冷凝管
锥形瓶
水银球的位置在蒸馏烧瓶支管口处
出水
进水
冷凝管中水的流向:
下口流入,上口流出
加入碎瓷片,防止暴沸
使用前要检查装置的气密性!
盛放液体的量:蒸馏烧瓶容积的1/3~2/3
(4)蒸馏的装置及注意事项
任务二 有机化合物的分离、提纯
球形冷凝管
用于冷凝回流沸点高
的液体。
蛇形冷凝管
用于冷凝回流沸点低
的液体。
直形冷凝管
多用于蒸馏操作。
蒸馏仪器区分
任务二 有机化合物的分离、提纯
蒸馏的实际应用—无水乙醇的制取
物质 甲醇 乙醇 水
沸点/ ℃ 64.7 78.5 100
工业乙醇
(乙醇+水、甲醇)
蒸馏
温度 馏分成分
77 ℃以下
77~79 ℃
79 ℃以上
甲醇
共沸物
主要含水
95.6%乙醇 和4.4%水
无水乙醇
(99.5%以上)
加CaO(吸水剂)
蒸馏
?
任务二 有机化合物的分离、提纯
根据物质在不同溶剂中溶解度的差异,用萃取的方法把溶质从溶解度小的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中。
根据物质的溶解度差异,可选用结晶、过滤的方法将混合物分离。
根据物质的沸点差异,可选用蒸馏的方法将互溶性液体混合物分离。
根据混合物中各组分的性质不同,可采用加热、调节pH、
加适当的试剂等方法,使某种成分转化,再用物理方法分离而除去。
物质的性质与分离、提纯方法的选择
任务二 有机化合物的分离、提纯
典例解析
例2 下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
选项 目的 分离方法 原理
A 分离溶于水的碘 乙醇萃取 碘在乙醇中的溶解度较大
B 分离乙酸乙酯和乙醇 分液 乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C 除去苯甲酸固体中混杂的NaCl 重结晶 苯甲酸在水中的溶解度很小
D 除去丁醇中的乙醚 蒸馏 丁醇与乙醚的沸点相差较大
D
课堂小结
分离
提纯
蒸馏
萃取
重结晶
提纯固体有机物
提纯液体混合有机物
利用有机物与杂质在某种溶剂中溶解度不同
24
随堂练习
1、为提纯下列物质(括号内为杂质),所用除杂试剂和分离方法都正确的是( )
A.乙酸乙酯(乙酸) 饱和Na2CO3溶液 过滤
B.苯(Br2) NaOH溶液 过滤
C.硝基苯(NO2) NaOH溶液 萃取
D.乙醇(H2O) 新制生石灰 蒸馏
D
随堂练习
2、为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
选项 不纯物 除杂试剂 分离方法
A CH4(C2H4) 酸性KMnO4溶液 洗气
B 溴苯(Br2) NaOH溶液 分液
C C2H5OH(H2O) 新制生石灰 重结晶
D 乙酸乙酯(乙酸) 饱和Na2CO3溶液 蒸馏
B
谢谢观看
THANKS
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