内容正文:
第二单元 科学家怎样研究有机物
学习目标
重点难点
1.认识分离和提纯有机化合物的常见方法,能根据有机化合物性质的差异选择有机化合物分离、提纯的正确方法。
2.能结合实例说明有机物分子结构测定常用的仪器分析方法。
3.能运用现代分析技术对简单有机物的结构进行分析和表征。
4.能列举有机化学反应历程研究的方法和意义。
重点
1.分离和提纯有机化合物的常见方法。
2.有机物分子结构测定常用的仪器分析方法。
3.有机化学反应历程研究的方法。
难点
1.有机化合物的分离和提纯。
2.有机化学反应的机理。
第1课时 有机化合物的分离、提纯
新知探究(一)——有机化合物与无机物
1.有机化合物
一般是指含有 元素的化合物,其中绝大多数含有氢元素,很多还含有O、N、S、P和卤族元素等。
[微点拨] CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等物质,虽然含有碳元素,但它们的组成和性质与无机物相似,一般将它们视为无机物。
2.人类研究有机化合物的大致历程
提取、分离、提纯有机化合物→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。
3.有机化合物与无机物的比较
(1)物质种类比较:人类发现和合成的有机物已超过1亿种,远多于无机物的种类。
(2)性质的比较
性质
有机物
无机物
溶解性
多数不溶于水,而溶于有机溶剂
部分溶于水,而不溶于有机溶剂
耐热性
多数不耐热,熔点较低
多数耐热,难熔化,熔点较高
可燃性
多数可燃
多数不可燃
电离性
多数是非电解质
多数是电解质
化学
反应
比较复杂,副反应多,反应速率慢
比较简单,副反应少,反应速率快
[题点多维训练]
1.在日常生活中我们常说开门七件事:①柴;②米;③油;④盐;⑤酱;⑥醋;⑦茶。你认为其中含有有机物的是 ( )
A.除②外都含有 B.除⑦外都含有
C.除④外都含有 D.全部含有
2.(2025·河北邯郸高二校考期中)有机化合物在我们生活中扮演着重要角色。下列物质不属于有机物的是 ( )
A.食品中常用的调味剂——醋酸
B.水果中含有的营养物质——维生素C
C.用来杀菌消毒的物质——乙醇
D.第二十四届冬奥会中,国产雪车使用的高性能碳纤维材料
3.下列物质中,属于有机化合物的有 (填序号)。
①甲烷 ②一氧化碳 ③氰酸铵(NH4CNO) ④尿素[CO(NH2)2] ⑤KSCN ⑥醋酸
⑦CaCO3 ⑧乙烯 ⑨乙醇 ⑩维生素C
4.(1)衣服上沾有动、植物油污,用水洗不掉,但可用汽油洗去,这是因为大多数有机物 ,而 。有机化工厂附近严禁火种,这是因为绝大多数有机物 。
(2)把四氯化碳加入碘水中,充分振荡后静置,发现液体分为两层,上层呈无色,是水层,下层呈紫色,是CCl4层。这一实验说明了CCl4 (填“易溶”或“不溶”)于水,密度比水 (填“大”或“小”);碘在 中的溶解度大于在 中的溶解度。
新知探究(二)——有机化合物的分离、提纯
(一)重结晶
1.概念:将混合物中第一次结晶得到的晶体溶于一定量的溶剂中,再进行蒸发(或冷却)、结晶、过滤,如此的多次操作称为重结晶。
[微点拨] 结晶的目的是获得晶体,重结晶的目的是提纯或分离物质。
2.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。
3.选择溶剂的条件
(1)杂质在此溶剂中的溶解度要很小或很大。
(2)被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度影响较大,能够进行冷却结晶。
(二)萃取
1.萃取的原理
萃取是利用混合物中各组分在萃取剂中的溶解度不同而使它们相互分离的操作。
2.萃取的类型
萃取分为液—液萃取和固—液萃取两种。
(1)液—液萃取
①原理:液—液萃取是向待分离溶液中加入与之不互溶(或部分互溶)的萃取剂,形成共存的两个液相而加以分离的操作,一般是用有机溶剂从水溶液中萃取某种组分 。
②实例:四氯化碳萃取溶解在水中的碘,几乎所有的碘都溶解到四氯化碳中,碘得以与大量的水分离。
③分液漏斗是液—液萃取常用的操作仪器。
④常用的与水不互溶的有机溶剂有 、石油醚和二氯甲烷等。
(2)固—液萃取
①原理:固—液萃取是利用溶剂使固体物料中的 物质溶解于其中而加以分离的操作,又称浸取。
②实例:用乙醚从青蒿中提取青蒿素等。
(三)蒸馏
蒸馏是分离和提纯液态有机化合物的常用方法。
1.原理:利用混合物中各组分 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。
当液态混合物中含有多种沸点不同的有机物组分时,经过多次汽化和冷凝可以将这些成分(馏分)逐步分离,这一过程称为分馏,如石油的分馏等。
2.优点:蒸馏的优点是不需要使用混合物组分以外的其他溶剂,不易引入新的杂质。
3.实验装置
[微点拨] ①温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处。
②碎瓷片的作用是使液体平稳沸腾,防止暴沸。
③冷凝管中水流的方向是下口进入,上口流出。
(四)分离、提纯的区别与原则
区别
分离是把混合物分成几种纯净物;
提纯是除去杂质,杂质不用进行恢复
原则
①不增(不引入新的杂质)
②不减(不减少被提纯物)
③易分离(被提纯物与杂质易分离)
④易复原(被提纯物易复原)
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)重结晶中要求杂质溶解度比被提纯的物质小才能进行分离。 ( )
(2)重结晶的三个基本步骤中都用到了玻璃棒。 ( )
(3)重结晶操作中玻璃棒的作用是搅拌和引流。 ( )
(4)酒精易溶于水,所以酒精与汽油可用分液漏斗进行分离。 ( )
(5)能用分液的方法分离植物油和水的混合物。 ( )
2.重结晶法提纯苯甲酸实验操作中需要用到的仪器是 ( )
3.采用浸取方法可从花生中得到食用花生油,应选用的浸取剂为 ( )
A.正己烷 B.苯
C.蒸馏水 D.甲醇
4.(1)如图是一套蒸馏装置图,图中存在的错误: 。
(2)在蒸馏实验中,发现忘记加沸石应 。
(3)若用蒸馏的方法分离甘油(沸点为290 ℃)和水的混合物,被蒸馏出来的物质是 。
(4)若用蒸馏的方法分离出CCl4(沸点为76.8 ℃)中含有的CH3CH2OCH2CH3(沸点为45 ℃),应控制的适宜温度为 。
课下请完成课时跟踪检测(二)
第二单元 科学家怎样研究有机物
第1课时 有机化合物的分离、提纯
新知探究(一)
1.碳
[题点多维训练]
1.选C 柴的主要成分是纤维素,米中含有淀粉,油属于油脂,醋中含有醋酸,纤维素、淀粉、油脂、醋酸均属于有机物;酱、茶中均含有多种有机物;日常生活中的盐是指氯化钠,属于无机物。
2.选D 醋酸的结构简式为CH3COOH,醋酸属于有机物,故A不符合题意;维生素C又称为抗坏血酸,属于多羟基化合物,化学式为C6H8O6,属于有机物,故B不符合题意;乙醇的结构简式为CH3CH2OH,属于有机物,故C不符合题意;碳纤维是碳单质的一种结构,属于无机物,故D符合题意。
3.①④⑥⑧⑨⑩
4.(1)难溶于水 易溶于有机溶剂 易燃烧
(2)不溶 大 CCl4 水
新知探究(二)
(二)2.(1)④乙醚 (2)①可溶性
(三)1.沸点 3.A.温度计 B.蒸馏烧瓶 C.(直形)冷凝管
D.尾接管(牛角管) E.锥形瓶
[题点多维训练]
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.选A 含杂质的粗苯甲酸由于杂质和苯甲酸的溶解度受温度的影响变化不同,可用重结晶法提纯苯甲酸,一般步骤为加热溶解,趁热过滤,冷却结晶。实验过程中用到了烧杯,没有用到分液漏斗、蒸馏烧瓶、蒸发皿,故选A。
3.选A 采用浸取方法可从花生中得到食用花生油,为萃取操作,花生油的主要成分是有机物,易溶于有机溶剂而难溶于水,应选用有机溶剂进行萃取且该有机溶剂无毒、难溶于水,苯有毒,甲醇有毒且与水互溶,故能用于萃取花生油的有机物为正己烷。
4.解析:(3)水的沸点低于甘油,故被蒸馏出来的物质为水。(4)乙醚的沸点为45 ℃,故应控制的适宜温度为45 ℃。
答案:(1)温度计位置错误、冷凝管进出水方向不对、没有加碎瓷片(或沸石) (2)停止加热,待溶液冷却至室温后再加入沸石 (3)水 (4)45 ℃
2 / 6
学科网(北京)股份有限公司
$