内容正文:
世五维课堂
化学·选择性必修3
A.CH-CH,-CH,-CH,-CH,OH
相同,但羟基位置不同,故A与C属于位置异构。
B.CH-O—CH2-CH2一CH2-CH
而D也是醇类有机物,但碳骨架与A不同,因此
OH
A与D属于碳架异构。
C.CH-CH-CH,-CH,-CH
①②③
②CCC一C一C碳链中有三种碳原子,羟基
CH
位于末端碳原子上即为A,位于第二个碳原子上
D.CH,-CH-CH,-CH,OH
即为C,当羟基位于中间的碳原子上时,即为满足
根据上述信息完成下列各题:
要求的有机化合物。
①根据所含官能团判断,A属于
③与A互为碳架异构,则必须是醇类有机化合
类有机化合物。B、C、D中,
物,且最长的碳链上碳原子数应该小于5,共有如
与A互为官能团异构的是
下3种:
(填字母,下同)互为碳架异构的
CH
是
,互为位
CH,CH-CH2一CH2OH(D)、
置异构的是
CH,
CH3CH2—CH—CH2OH、
②写出与A互为位置异构(但与B、C、D不重复)
CH,
的有机化合物的结构简式:
和CH3一C-CHOH。
③与A互为碳架异构的同分异构体共有三种,除
CH,
B、C、D中的一种外,写出另外两种同分异构体的
答案:(1)CH,-CH—CH=CH
结构简式:
(2)C,H14O羟基和碳碳双键脂环化合物
(3)①醇BDC
OH
解析:(1)由结构式可知,其结构简式为
②CH,CH,CHCH,CH
CH2-CHCH-CH2,键线式为人√
CH
(2)由有机化合物的键线式可知,其分子式为
CH:O,分子中含有的官能团为羟基和碳碳双
③CH,-CH2-CH-CHOH
键。该有机化合物分子结构中无苯环,不属于芳
CH3
香族化合物。
CH3-
-CH,OH
(3)①A属于醇类有机化合物,B属于醚类有机化
CH,
合物,故A与B属于官能团异构。C的碳链与A
第二节
研究有化合物的一般方法
第1课时有机物的分离、提纯和确定实验式
核心素养
课标要点
科学探究与创新意识
1.了解研究有机化合物的一般方法,能说出研究有机
化合物的主要步骠
通过实验探究蒸馏法、萃取法、重结晶法等方法在有
2.了解有机化合物分离、提纯的原理和操作,能结合实
机物分离和提纯中的应用,培养实验探究问题和自
际情况应用蒸馏、萃取或重结晶的方法进行有机化
行设计实验方案解决问题的能力
合物的分离提纯
·18·
第一章有机化合物的结构特点与研究方法
五维课堂型
教材梳理。探新知
对应学生用书P10
[知识梳理]
(3)分液:将萃取后的两层液体分开的操作。
[知识点一]有机物的分离、提纯方法
(4)主要玻璃仪器为分液漏斗、烧杯。
1.蒸馏—一分离和提纯液态有机化合物的常用方法
3.重结晶一提纯固体有机化合物常用的方法
(1)适用范围
(1)原理:利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶
分离、提纯的有机物热稳定性较高,其沸点与杂质
解度不同而将杂质除去。
的沸点相差较大。
(2)溶剂的选择
(2)实验装置(填仪器名称)
①杂质在所选溶剂中的溶解度很大或溶解度很
温度计
小易于除去。
冷凝管
②被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度受
尾接管(牛角管)
温度的影响较大,能够进行冷却结晶
蒸馏烧瓶
碎瓷片
[自我评价]
石棉网
[判断对错](对的在括号内打“√”,错的在括号内打
锥形瓶
“X”)
注意事项:①温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管
(1)分离和提纯都只利用物质的物理性质,不利用物
口处。
质的化学性质。
(×)
②碎瓷片的作用:使液体平稳沸腾,防止暴沸。
(2)蒸馏、重结晶和萃取是分离提纯有机物的常用方
③冷凝管中水流的方向是下口进人,上口流出。
法。
(√)
2.萃取一分为液一液萃取和固一液萃取
(3)提纯粗苯甲酸的方法可以用重结晶法。
(/)
(1)萃取的原理
(4)蒸馏时温度计水银球应置于混合溶液中。
(×)
①液一液萃取是利用待分离组分在两种互不相溶
(5)蒸馏时冷凝管中冷却水从下口进,上口出,与需冷
的溶剂中的溶解度不同,将其从一种溶剂转移到
却的蒸气的流向相反。
(√)
另一种溶剂的过程。
(6)试管、蒸发皿、蒸馏烧瓶都可以直接加热。(×)
②固一液萃取是利用溶剂从固体物质中溶解出待
(7)酒精不能用做从水溶液中萃取Br2、L2的萃取剂,
分离组分的过程。
(2)萃取剂的条件及常用试剂
因为酒精和水互溶。
(/)
待分离组分在萃取剂中的溶解度较大,常用的萃
(8)在苯甲酸重结品的实验中,温度越低,苯甲酸的溶
取剂有乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等
解度越小,因此冷却结晶时,温度越低越好。
(X)
重难突破。释疑惑
对应学生用书P11
重难点
有机物的分离、提纯方法
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?氯化钠和泥沙分别在哪一步
(素养探究
科学探究与创新意识)
除去?
[思考探究]
提示:步骤:加热溶解一趁热过滤一冷却结晶一过滤。
苯甲酸可用作食品防腐剂。纯净的苯甲酸为无色结
趁热过滤除去泥沙,冷却析出苯甲酸后再过滤,除去
晶,其结构可表示为
-COOH,熔点122C,沸
滤液中的氯化钠。
[核心突破]
点249C。苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇等有机溶
1.固体与液体的混合物
剂,苯甲酸在水中的溶解度如下:
方法
适用条件
实例
温度/℃
25
50
75
碳酸钙悬浊液、
溶解度/g
0.34
0.85
2.2
过滤
难溶固体与液体混合物
泥水等
19·
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化学·选择性必修3
O[学以致用]
蒸发
溶质的溶解度受温度变化
从NaCl溶液中
结晶
影响较小
提取NaCI晶体
1.现有一瓶A和B的混合液,已知A和B的某些性
质如下:
2.固体与固体的混合物
物质分子式熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·cm3)
水溶性
方法
适用条件
实例
Cs Hg O2
-24
141
0.99
可溶
溶解、
在某种试剂中一种可溶而
碳酸钠和碳
B CHg O2
-84
77
0.90
可溶
过滤
另一种不溶的固体混合物
酸钙
由此推知分离A和B的最佳方法是
除去KNO,中
A.萃取
B.结晶
用于溶解度随温度变化相
结晶
差较大的可溶性固体混
混有的少量
C.蒸馏
D.分液
合物
NaCl
解析:C[观察表中数据,得知A、B两种物质都是
分离某种组分易升华的混
分离12和
有机物,都溶于水,不能用萃取或分液方法进行分
升华
合物
NaCI固体
离;它们的熔点都比较低,常温下为液体,不能结晶
3.液体与液体的混合物
方法析出;它们的沸点相差较大,故可以用蒸馏的
方法将A、B分离。]
方法
适用条件
实例
2.按如图所示实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取
萃取、
分离CCl
互不相溶的液体混合物
具有抗肿瘤活性的天然产物。下列说法错误的是
分液
和水等
两种或两种以上互溶的液体,
分离酒
水层
析出固体
蒸馏
沸点相差较大
精和水
溶液(3)(粗产品)
样品粉末甲苯十甲醇
速液aNO,溶液
(2)
有机层
(1)
甲苯
O[典例示范]
不溶性物质
溶液
(4)
[典例]下列实验中,所采取的分离方法与对应原理
A.步骤(1)需要过滤装置
都正确的是
(
)
B.步骤(2)需要用到分液漏斗
选项
目的
分离方法
原理
C.步骤(3)需要用到坩埚
除去KCI中
D.步骤(4)需要蒸馏装置
A
蒸发结晶
溶解度不同
的MnO2
解析:C[滤液与不溶物是用过滤的方法分离出
除去碘中
NaCl的熔点
B
加热、升华
的,A正确;分离水层与有机层需要用分液漏斗,B
的NaCI
高,碘易升华
正确;溶液蒸发结晶应用蒸发皿,C错误;可用蒸馏
分离KNO3
KNO3的溶解
C
重结晶
的方法从有机层中分离出甲苯,D正确。]
和NaCl
度大于NaCl
[素养提升]
分离食用
食用油和汽油
D
分液
油和汽油
的密度不同
色谱法通常利用吸附剂和溶剂对不同
化合物吸附、分配等作用的差别来分
解析:B[MnO2不溶于水,KCl溶于水,则溶于
水、过滤、蒸发可分离,A错误;加热碘易升华,
离、提纯化合物。常见吸附剂有硅胶、
NaCl无变化,则加热、升华可分离,B正确;利用重
氧化铝、碳酸钙等。俄国植物生理学
结晶法是因为二者溶解度受温度影响不同,原理不
家和化学家茨韦特从绿色植物色素溶
溶剂
合理,C错误;二者互溶,但沸点不同,选择蒸馏法
液中分离出叶绿素、叶黄素和胡萝卜
分离,原理不合理,D错误。]
素。柱色谱装置如图所示:
硅胶
汇思维建模]解答有关有机物分离提纯问题的思维
人们还开发了纸色谱、薄层色谱,气相
流程如下:
色谱、高效液相色谱法等多种色谱方
沙
玻璃棉或
分析有机混合物中各组分的性质→
法,依据是什么?
脱脂棉
①若有沸点差异→蒸馏法
提示:根据物质在两相(气一液、液
②若不互溶·分液法
液等)间溶解性或吸附能力不同。
③不能直接分离→选用合适试剂除杂→进一步提纯
·20·
第一章有机化合物的结构特点与研究方法
五维课堂
随堂自测。夯基础
对应学生用书P12
1,下列有关实验原理或操作正确的是
4.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有
关物质的沸点、熔点如下:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
食盐水
熔点/C
13
-25
-47
6
A.①分离CC1和水
下列说法不正确的是
B.②洗涤沉淀时,向漏斗中加入适量水,搅拌并
A.该反应属于取代反应
滤干
B.甲苯的沸点高于144C
C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分
C.③液体分层,下层呈无色
离出来
D.④除去氯气中的少量氯化氢
D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对
答案:A
二甲苯分离出来
2.现有3组混合物:①乙酸乙酯和乙酸钠溶液、②乙
解析:B[甲苯生成二甲苯和苯,可分别理解成甲
醇和丁醇、③溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上
苯中苯环上的氢原子被甲基取代、甲苯中的甲基被
各组混合物的正确方法依次是
氢原子取代,A项正确;同系物中,碳原子数越多,
沸点越高,所以甲苯的沸点应低于对二甲苯,即低
A.分液法、萃取法、蒸馏法
于138℃,B项错误;苯的沸点最低,且与二甲苯的
B.萃取法、蒸馏法、分液法
沸点相差较大,可最先分离出来,C项正确;三种二
C,分液法、蒸馏法、萃取法
甲苯之间沸点相近,但熔,点差异大,将温度控制在
D.蒸馏法、萃取法、分液法
一定条件下,可使对二甲苯结晶析出,D项正确。]
解析:C[乙酸乙酯和乙酸钠溶液不互溶,可以用
5.除去下列括号内的杂质通常采用的方法是什么?
分液的方法将它们分离;乙醇和丁醇互溶但沸点不
将答案填在横线上。
同,可用蒸馏的方法将它们分离;单质溴易溶于有
(1)H2O(NaCl、MgCl2)
机溶剂,溴化钠不溶于有机溶剂,可用莘取的方法
(2)CH OH(H2O)
将它们分离。]
(已知CH,OH为甲醇,沸点为64.7℃)
3.下列有关苯甲酸重结晶实验操作中说法正确的是
(3)
COOH
(NaCl)
(
A.粗苯甲酸加热溶解后可以直接趁热过滤
(4)
Br (Br2)
B.趁热过滤中,为了防止苯甲酸结晶,可先将漏斗
解析:蒸馏是根据液体的热稳定性及与杂质(可以
进行预热
是液体也可以是固体)的沸点差别大小(一般约相
C.趁热过滤后,为了析出更多晶体,热滤液用冰盐
差30C),来提纯液态物质;重结晶用于固体的
水充分冷却,同时缩短结晶的时间
分离。
答案:(1)蒸馏(2)蒸馏(或先加人生石灰后再蒸
D.温度越低,苯甲酸的溶解度越小,所以温度越低
馏)(3)重结品(4)碱洗分液(或用NaOH溶液
越有利于苯甲酸的重结品实验
碱洗分液)
解析:B[粗苯甲酸加热溶解后,为防止苯甲酸晶
[课堂小结]
体提前析出,滞留在过滤器中,需在过滤前适当稀
蒸馏:适用于分离沸点相
释,不能直接过滤,A错误;漏斗进行预热,可减小
差较大的有机物
温差,B正确;趁热过滤后,用冰盐水冷却形成的结
萃取:利用有机物在不同溶剂中溶解
晶很小,比表面积大,吸附的杂质多,C错误;重结
分离、
提纯
度差异的原理分离出待分离组分
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错误。
重结晶:用于分离,提纯固态有机物
·21
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化学·选择性必修3
课时评价®提能力
对应学生课时P5
1,下列实验操作中正确的是
A.甲为过滤装置,实验者用玻璃棒引流,且玻璃棒
A.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,
底端紧靠漏斗壁
才能停止加热
B.乙为蒸馏装置,实验者将蒸馏烧瓶置于水浴中,
B.蒸馏操作时,应使温度计的水银球插入蒸馏烧瓶
能更精确地控制温度;且冷凝管中的冷凝水下
溶液中
进上出,利用逆流交换原理,冷却更充分
C,分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,
C.丙为萃取操作,实验者用左手托住分液漏斗活
上层液体从上口倒出
塞,右手抵住玻璃塞,将分液漏斗按图所示双手
D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密
用力振荡,使液体混合
D.丁为蒸发结晶装置,实验者用玻璃棒不断搅拌
度必须比水大
溶液,以促进液体挥发,烧杯底部垫上石棉网,
解析:C[蒸发时不能蒸干,则出现大量固体时停
能让容器受热更加均匀
止加热,故A错误;蒸馏时温度计测定馏分的温
解析:D[乙烯可以被高锰酸钾氧化为二氧化碳
度,则温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处,故
气体,引入了新杂质,A错误;单质溴能与NaOH
B错误;分液时避免上下层液体混合,则分液漏斗
溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,溴化钠、次溴
中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,故
酸钠溶于水,溴苯不与NaOH溶液反应也不溶于
C正确;萃取时,溶质在不同溶剂中的溶解度不同,
NOH溶液,出现分层现象,用分液的方法分离,B
且不反应,溶剂互不相溶,不需要考虑密度,故D错
错误;乙醇溶于饱和氢氧化钠溶液,乙酸与氢氧化
误;故选:C。]
钠溶液反应得到溶于水的乙酸钠,不能除杂,C错
2.提纯下列物质(括号中为少量杂质),选择试剂和
误;加入生石灰,水反应生成氢氧化钙,增大与乙醇
分离方法都正确的是
(
的沸,点差,可通过蒸馏将乙醇分离,D正确。故
选D,]
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
4.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做
酸性高锰酸钾
法,正确的是
)
甲烷(乙烯》
洗气
溶液
A.在组装蒸馏装置时,温度计的水银球应伸入液
面下
B
溴苯(Br2)
氢氧化钠溶液
过滤
B.在苯甲酸重结品实验中,粗苯甲酸加热溶解后还
要加少量蒸馏水
饱和氢氧化钠
乙酸(乙醇)
C.用苯萃取溴水时有机层应从下口放出
溶液
过滤
D.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解
D
乙醇(HO)
生石灰
蒸馏
后,要冷却到常温才过滤
解析:B[A.蒸馏时,测定馏分的温度,则温度计
解析:D[乙烯可以被高锰酸钾氧化为二氧化碳
的水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,非伸入液面下,
气体,引入了新杂质,故A错误;单质溴能与
故A错误;B.水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶
NaOH溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,溴化
于水,减少过滤时苯甲酸的损失,防止过饱和提前
钠、次溴酸钠溶于水,溴苯不与NaOH溶液反应也
析出结晶,加热溶解后还要加少量蒸馏水,故B正
不溶于NaOH溶液,出现分层现象,用分液的方法
确;C.用苯萃取溴水时,有机层在上层,应从上口放
分离,B错误;乙醇溶于饱和氢氧化钠溶液,乙酸与
出,故C错误;D.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯
甲酸完全溶解后要趁热过滤。粗苯甲酸中如果存
氢氧化钠溶液反应得到溶于水的乙酸钠,不能除
在不溶解的杂质,必须加热到苯甲酸溶解以后,趁
杂,C错误;加入生石灰,水反应生成氢氧化钙,增
热抽滤除去这些不溶解的杂质,然后慢慢冷却到有
大与乙醇的沸点差,可通过蒸馏将乙醇分离,D正
晶体析出,故D错误。
确。故选D。
5.下列实验装置图所示的实验操作,不能达到相应的
3.下图是一些实验操作的装置,关于这些操作及装置
实验目的是
的说法,正确的是
C0(C02)
NaOH溶液
22
第一章有机化合物的结构特点与研究方法
五维课堂色
A.用甲除去CO气体中的CO2气体
8.将体积均为5mL的甲、乙、丙三种液体依次
B.用乙分离沸点相差较大的互溶液体混合物
沿试管壁缓缓滴人试管中(严禁振荡),出现
C.丙向容量瓶中转移液体
如图所示的实验现象,则甲、乙、丙的组合可
能是
)
甲
D.用丁分离互不相溶的两种液体
解析:B[A.二氧化碳和NaOH反应生成碳酸钠
选项
A
B
C
D
和水,但CO和NaOH不反应;B.分馏时温度计测
甲
1,2-二溴乙烷
溴苯
水
乙醇
量馏分温度;C.向容量瓶中转移液体时要用玻璃棒
乙
水
液溴
大豆油
乙酸
引流;D.分离互不相溶的液体采用分液方法分离。]
丙
苯
乙醇
溴水
乙酸乙酯
6.下列每组中各有三对混合物,它们都能用分液漏斗
分离的是
解析:A
1,2-二溴乙烷与水不相溶,水与苯也不
(
)
相溶,且苯的密度小于水,1,2-二溴乙烷密度大于
A.煤油和水,酒精和水,醋酸和水
水,将甲、乙、丙三种液体依次沿试管壁缓缓滴入试
B.植物油和水,四氯化碳和水,苯和水
管中会出现图示现象,故A正确;由于三者能够溶
C.酒精和水,汽油和水,汽油和酒精
解,混合后不会分层,所以不会出现图示现象,故B
D.苯和水,四氯化碳和苯,醋酸和水
错误;大豆油不溶于水,密度比水小,将大豆油加入
解析:B[A.煤油和水分层,可用分液漏斗分离;
水中,会浮在水面,再加入溴水后,大豆油能够萃取
酒精和水、醋酸和水互溶,不分层,不能用分液漏斗
溴,最终混合液分成两层,不会分为三层,故C错
误;乙醇、乙酸和乙酸乙酯都是有机物,三者混合后
分离,故不选A;B.植物油和水、四氯化碳和水、苯
不会分层,故D错误。]
和水都分层,都能用分液漏斗分离,故选B;C.汽油
9.从茶叶中可以分离出茶多酚,工艺流程图如图
和水分层,可用分液漏斗分离、酒精和水、汽油和酒
所示:
精互溶,不分层,不能用分液漏斗分离,故不选C;
茶沸水,助剂滤ZC
滤稀H,S04酸化液
D.四氯化碳和苯、醋酸和水互溶,不分层,不能用
过滤
液沉淀过滤
乙酸乙酯操作a
分液漏斗分离;苯和水分层,可用分液漏斗分离,故
成品于燥减压蒸馏混合液
不选D。]
根据以上流程,下列说法不正确的是
(
7.实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的
A.与传统方法使用Pb2+、Cu2+相比,改用ZnCL
馏分,装置如图所示。下列说法不正确的是(
作沉淀剂,会更加绿色环保
B.在减压蒸馏之前,一般会先加人干燥剂,必须先
过滤除去,再进行蒸馏
C.操作a的名称是萃取分液,在实际工艺中该操作
石油
一般会多次进行
客碎瓷片
D.干燥产品时可以高温烘干,以加快干燥速度
解析:D[与传统方法使用Pb2+、Cu+相比,改用
ZnCl2作沉淀剂,减少有毒重金属的污染,会更加
A.沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出
绿色环保,故A正确;在减压蒸馏之前,一般会先
B.蒸馏烧瓶中放入碎瓷片可防止蒸馏时发生暴沸
加入干燥剂,除去水,防止蒸馏时存在蒸气压,过滤
C.冷凝管中的冷凝水应该从a口进、b口出
除去,再进行蒸馏,故B正确;操作a的名称是萃取
D.温度计水银球的上限和蒸馏烧瓶支管口下沿
分液,在实际工艺中该操作一般会多次进行,提高
相平
萃取率,减少茶多酚的损失,故C正确;干燥产品时
解析:C[在蒸馏时,石油的温度逐渐升高,沸点较
低温烘干、防止茶多酚高温下被氧化,故D错误。]
低的先汽化馏出,所以沸点较低的汽油比沸点较高
10.苯甲酸重结晶实验基本操作如下:
①将粗苯甲酸1g加到100mL的烧杯中,再加人
的柴油先馏出,故A正确;碎瓷片具有防暴沸作
50mL蒸馏水,在石棉网上边搅拌边加热,使粗苯
用,所以蒸馏烧瓶中放入碎瓷片可防止蒸馏时发生
甲酸溶解。②全部溶解后再加人少量蒸馏水并搅
暴沸,减少不安全事故的发生,故B正确;冷凝管中
拌。③然后,使用短颈玻璃漏斗趁热将溶液过滤
水应采用逆流方式,所以冷凝管中b为进水口,a
到另一100mL烧杯中,将滤液静置,使其缓慢冷
为出水口,故C错误;温度计测量馏分温度,则温度
却结晶。④滤出晶体。回答下列问题:
计水银球和蒸馏烧瓶支管口下沿相平,故D正确。]
(1)上述四步操作过程中需用到玻璃棒的步骤有
·23
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化学·选择性必修3
(2)步骤②的目的是
回答下列问题:
(3)观察滤液冷却时的实验现象
(1)写出仪器a的名称:
(4)重结晶后苯甲酸的状态为
(2)分离提纯过程中滴加的浓盐酸的作用是
(5)为了得到更多的苯甲酸晶体,是不是结晶时温
度越低越好?请说明理由
0
(3)将己二酸粗品提纯的方法是
解析:重结晶法提纯苯甲酸时,首先将粗苯甲酸溶
A.过滤
B.萃取
解在一定量的水中,为了避免过滤过程中苯甲酸
C.重结晶
D.蒸馏
结晶析出,一方面在溶解粗苯甲酸后又多加了少
(4)步骤Ⅱ中过滤时需要用到的玻璃仪器有玻璃
量的蒸馏水,另一方面趁热过滤;再将滤液冷却至
棒、
。
洗涤滤渣的目
适当的温度,使苯甲酸晶体析出再进行过滤等操
的是
作即可。
0
(1)在溶解粗苯甲酸时需要玻璃棒搅拌,在过滤操
作时需要玻璃棒引流,防止液体飞溅;因此步骤
(5)若制得纯己二酸的质量为1.5g,则己二酸的
①②③④均会用到玻璃棒;
产率为
(2)为了避免过滤过程中苯甲酸结晶析出,可以
解析:(1)由实验装置图可知,图中仪器a的名称
在溶解粗苯甲酸后再向溶液中添加少量的蒸
是直形冷凝管(或冷凝管)。(2)浓盐酸是强酸,酸
馏水;
性强于己二酸,分离提纯过程中滴加浓盐酸的作
(3)冷却苯甲酸的溶液,会观察到苯甲酸晶体析
用是将己二酸钠完全转化为己二酸。(3)因为己
出,并且越来越多;
二酸常温下为固体,温度较低时会从溶液中析出,
(4)经过重结晶后的苯甲酸为晶体的状态;
所以将己二酸粗品提纯的方法是重结晶。(4)步
(5)冷却含苯甲酸的滤液时,降温要适当,否则温
骤Ⅱ中过滤时需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧
度过低,一方面部分杂质也有可能析出,另一方面
杯和漏斗;滤渣中含有己二酸钠,因此洗涤滤渣的
溶剂水也有可能凝固。
目的是减少己二酸钠的损失,提高己二酸的产量。
答案:(1)①②③④(2)减少趁热过滤过程中损
(5)根据原子守恒可知生成己二酸的理论质量为
失苯甲酸(3)晶体析出,且越来越多(4)晶体
100g·m07X146g·mo11=2.19g,所以产率
1.5g
(5)杂质的溶解度也会降低,部分杂质也会析出;
温度极低时溶剂水也会结晶析出
是5g×100%≈68.5%。
11.己二酸主要用于生产尼龙一66盐、合成树脂及增
2.19g
塑剂等。己二酸的合成路线如下:
答案:(1)直形冷凝管(或冷凝管)(2)将己二酸
OH
钠完全转化为己二酸(3)C(4)烧杯漏斗
减少己二酸钠的损失,提高己二酸的产量
KMnO
NaOOC (CH2 COONa
H
(5)68.5%
Na()H
12.薰衣草精油常用作芳香剂、驱虫剂的原料。
HOOC(CH2),COOH。制备己二酸的装置示意
“DIY”兴趣小组在实验室从新鲜薰衣草中提取少
图如图所示(加热和夹持装置等略)。
量精油。
查阅资料:薰衣草精油成分复杂,沸点范围为
100~220°℃,相同温度时在水中溶解度小于在苯、
四氯化碳(有毒、沸点76.8°C)等溶剂中的溶
解度。
实验步骤:
设计方案:小组讨论后提出如下提取方案。(在横
1.己二酸的制备
线上填写操作名称)
连接好装置后,通过瓶口b慢慢滴加1.5g环己
(1)步骤①在研体中将薰衣草敲碎,转移至小烧杯中
醇至适量KMnO,和NaOH的混合溶液中,然后
并加人适量蒸馏水,搅拌使充分溶解后
塞上带有温度计的胶塞,再用沸水浴加热数分钟。
(2)步骤②在薰衣草水中加人适量CC1,进行
Ⅱ.分离提纯
趁热过滤,收集滤液,用少量热水洗涤滤渣2次,
(3)步骤③将CC1层进行
合并滤液和洗涤液,边搅拌边滴加浓盐酸至溶液
实施实验:按预先设计的方案进行实验。
呈强酸性,小心加热蒸发浓缩至10mL左右,在冷
(4)步骤②使用到的主要仪器有
(填
水浴中冷却,析出己二酸粗品。
字母)。
·24·
第一章有机化合物的结构特点与研究方法
五维课堂型
解析:(1)分离难溶性物质和溶液采用过滤方法,
薰衣草捣碎并加入蒸馏水浸取重复溶解后将难溶
性的物质和溶液分离采用过滤方法;
(2)精油易溶于有机溶剂,不易溶于水,所以步骤
具体操作为振荡、
、静置、分液。溶有精
②在薰衣草水中加入适量CCL,进行萃取、分液;
油的CCL,层在
层(填“上”或“下”)。
(3)分离互溶的液体采用蒸馏的方法,精油和四氯
(5)步骤③使用如图实验装置,其中仪器e的名称
化碳互溶,所以步骤③将CCL层进行蒸馏分离两
为
,冷却水从
口(填字母)
种物质;
通人。加热,收集温度在
°C的馏分(该
(4)步骤②为萃取、分液,需要分液漏斗,故选b;
馏分可循环使用)。
具体操作为振荡、放气、静置、分液;CCL,密度大
于水,所以应该在下层:
(5)仪器e的名称为蒸馏烧瓶,冷却水采用逆流的
方式,所以g为进水口;加热,收集温度在四氯化
仪器e
碳的沸点范围,即76.8C;
(6)缺,点1精油中的某些成分有热敏性,受热后品
交流反思:观察产品并进行小组讨论后,认为该方
质会发生改变,所以在较低温度下较好;缺点2该
案主要有以下两个缺点:
方法提取的精油中残留少量CCL,四氯化碳有
缺点1精油中的某些成分有热敏性,受热后品质
毒,应该选取无毒的萃取剂,所以研究方向为应该
会发生改变;
选取无毒、高效、可进行低温提取精油的莘取剂。
缺点2该方法提取的精油中残留少量CCL。
答案:(1)过滤(2)萃取、分液(3)蒸馏(4)b
(6)基于小组的交流、反思和分析,你认为该小组进
放气下(5)蒸馏烧瓶g76.8(6)选取
步的研究方向是
无毒、高效、可进行低温提取精油的萃取剂
第2课时
元素分析与有机化合物结构的确定
核心素养
课标要点
1.宏观辨识与微观探析
2.证据推理与模型认知
通过质谱、红外光谱、核磁共
从官能团的鉴别,构
1.学会测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一
振氢谱等现代仪器测定和探
建不同有机物的结构
般方法,并能据此确定有机化合物的分子式
析有机物的分子组成、结构,
模型,结合官能团的
2.能够根据化学分析和波谱分析确定有机化合物的分
揭示有机物结构的异同;能
性质,推理出各类有
子结构
认识仪器对分析确定物质微
机物的特性
观结构的作用
教材梳理。探新知
对应学生用书P13
[知识梳理]
(2)李比希定量分析一般过程
[知识点一]确定实验式一元素分析
水用无水氯化钙测得前后
1.研究有机化合物的基本步骤
取一定量
吸收
的质量差
含C,H,O
加Cu()
确定
确定
确定分
氧化
分离、提纯
的有机物
二氧用氢氧化钾测得前后
实验式
分子式
子结构
化碳浓溶液吸收
的质量差
2.确定实验式
碳、氢元素的
(1)实验式:有机化合物分子内各元素原子的最简整
氧元素的质量分数→实验式
质量分数
数比,也称为最简式
·25