1.2.1分离、提纯 课件 -2026-2027学年高二下学期化学人教版选择性必修3

该高中化学课件聚焦有机化合物的分离提纯，从区分分离与提纯入手，结合天然提取、工厂合成的实际来源引入，通过蒸馏、萃取、重结晶等方法的原理、装置及操作展开，辅以实验探究和典例分析，构建从理论到实践的学习支架。 其亮点在于以科学探究与实践为核心，通过苯甲酸提纯实验培养操作能力，结合氯代甲烷分离等典例发展科学思维，拓展色谱法联系科学史渗透科学态度。采用实验操作指导与思考讨论结合的教学方法，帮助学生掌握分离提纯技能，教师可高效开展系统教学。

第二节 研究有机化合物的一般方法 第1课时 分离、提纯 第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 1 重结晶法提纯苯甲酸的实验 2 有机化合物的分离、提纯 1 本节重点 本节难点 知识导航 分离与提纯的区别 将混合物中的各组分逐一分开，分别得到纯净物 分离 将混合物中的杂质去除，只保留被提纯物 提纯 一、有机化合物的分离、提纯 新课导入 一、有机化合物的分离、提纯 进行有机物组成、结构、性质和应用的研究 从天然资源中提取 工厂生产和实验室合成的 有机化合物粗品 纯净的有机化合物 分离、提纯 利用有机化合物与杂质物理性质的差异 新课导入 Spirytus，全名Spirytus Rektyfikowany，英文译为Rectified Spirit(蒸馏酒)，中文译作斯皮亚图斯，是一款原产波兰的蒸馏伏特加西方人称之为“生命之水”。 其主要酿造原料是谷物和薯类，经过反复70回以上的蒸馏， 达到96%的酒精度数，是世界上酒精度数最高、最烈性的酒。 拓展延伸 （1）适用范围： 蒸馏是分离、提纯液态有机化合物的常用方法。 ③有机物与杂质的沸点相差较大(一般约大于30 ℃) （2）适用条件： ①液体有机物中含有少量杂质 ②有机物热稳定性较强 一、有机化合物的分离、提纯 1、蒸馏 互相溶解、沸点不同 新课讲授 (3)实验装置 一、有机化合物的分离、提纯 1、蒸馏 新课讲授 直形冷凝管 蒸馏烧瓶 牛角管 锥形瓶 温度计 (4)温度计水银球处于蒸馏烧瓶支管口处 (5)冷凝水，下口进，上口出 (3)投放沸石或碎瓷片防暴沸 (1)烧瓶底加垫陶土网 (2)溶液体积约为烧瓶体积1/3—2/3 (3)实验装置 一、有机化合物的分离、提纯 1、蒸馏 球形冷凝管 × 实验开始时：先通冷凝水，后加热 实验结束时：先停止加热，后停止通冷凝水 新课讲授 产物 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯化碳 沸点 40℃ 62℃ 77℃ 甲烷与氯气发生取代反应，反应历程如下： 结合所给数据，分析分离液态混合物中含二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的方法是什么？ 蒸 馏 法 典例精讲 思考：直接蒸馏得到的酒精是否就是无水酒精？怎样才能得到无水酒精？ 含杂工业乙醇 工业乙醇(95.6%) 无水乙醇(99.5%以上) 蒸馏 蒸馏 加CaO 典例精讲 思考：如何进行萃取呢？ 青蒿素的提取采用了以萃取原理为基础，通过乙醚浸提法和溶剂汽油浸提法，富集了青蒿的抗疟组分。 新课讲授 萃取 液-液萃取 固-液萃取 利用待分离组分在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程 利用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程 一、有机化合物的分离、提纯 2、萃取 新课讲授 液-液萃取 可使用有机溶剂从水中萃取有机化合物。 萃取用的溶剂 （1）萃取剂选择条件： 常用萃取剂： 乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等 一、有机化合物的分离、提纯 2、萃取 ①萃取剂与原溶剂__________； 远大于 ③萃取剂与原溶液中的成分不反应。 ②溶质在萃取剂中的溶解度________在原溶剂中的溶解度； 互不相溶 新课讲授 将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作 （2）分液 主要实验仪器： 分液漏斗 烧杯 铁架台 一、有机化合物的分离、提纯 2、萃取 液-液萃取 新课讲授 主要实验步骤： 将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作 （2）分液 一、有机化合物的分离、提纯 2、萃取 液-液萃取 新课讲授 注意事项： ④分液漏斗通过打开上方的玻璃塞和下方的活塞（或：使玻璃塞上的凹槽与玻璃塞上的小孔相对）可将两层液体分离。 ③分液漏斗下端尖嘴部分紧靠烧杯内壁。 ②漏斗内液体的总体积不超过容积的2/3。 ①分液漏斗使用前需检漏。 将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作 （2）分液 一、有机化合物的分离、提纯 2、萃取 液-液萃取 新课讲授 屠呦呦的创意有两个： 一是改“水渍”为“醇提”，因为青蒿素为脂溶性而非水溶性，适合用有机溶剂提取；二是改“高温乙醇提取”为“低温乙醚提取”，因为高温能使青蒿素失效。 青蒿素低温萃取 青蒿素的提取采用了以萃取原理为基础，通过乙醚浸提法和溶剂汽油浸提法，富集了青蒿的抗疟组分。 新课讲授 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。 （1）适用范围： 提纯固体有机化合物的常用方法 （2）提纯原理： （3）溶剂要求： ②被提纯的有机化合物在此溶剂中的溶解度受温度影响较大，能够冷却结晶 重结晶要选择适当的溶剂 ①杂质在此溶剂中溶解度很小或者很大，易于除去。 一、有机化合物的分离、提纯 3、重结晶 新课讲授 提纯苯甲酸 实验探究 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？ 问题 资料 纯净的苯甲酸为无色结晶，熔点122 ℃，沸点249 ℃，可用作食品防腐剂，苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。 苯甲酸在水中不同温度的溶解度 温度/℃ 25 50 75 溶解度/g 0.34 0.85 2.2 一、有机化合物的分离、提纯 新课讲授 （1）观察粗苯甲酸样品的状态。 （2）将1g粗苯甲酸放入100mL烧杯，加入50mL蒸馏水。加热，搅拌，使粗苯甲酸充分溶解。 （3）使用漏斗趁热将溶液过滤至另一烧杯中，将滤液静置，使其缓慢冷却结晶。 （4）待滤液完全冷却后滤出晶体，并用少量蒸馏水洗涤。将晶体铺在干燥的滤纸上，晾干后称其质量。 提纯苯甲酸 实验探究 一、有机化合物的分离、提纯 实验 新课讲授 粉末状细小颗粒 针状晶体 液体呈浑浊状态 无色透明溶液 1.0 g 提纯苯甲酸 实验探究 一、有机化合物的分离、提纯 实验记录和数据处理 新课讲授 1、重结晶提纯苯甲酸的原理是什么？有哪些主要操作步骤？ 2、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？ 苯甲酸在水中的溶解度随温度变化较大，通过重结晶可以使它与杂质分离。 主要步骤：加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥、称重。 加热可促进苯甲酸的溶解； 趁热过滤可避免苯甲酸因降温析出，影响产率 思考与讨论 提纯苯甲酸 实验探究 一、有机化合物的分离、提纯 新课讲授 3、实验操作中多次使用了玻璃棒，分别起到什么作用？ 4、如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？ 用适量蒸馏水洗涤过滤器中的苯甲酸晶体，取一烧杯收集最后一次洗涤后的滤液，滴加几滴硝酸银溶液，观察是否有沉淀产生。若无，则氯化钠被除尽。 溶解时搅拌，加快溶解速率； 过滤洗涤时引流； 干燥时用于转移晶体。 玻璃棒 思考与讨论 提纯苯甲酸 实验探究 一、有机化合物的分离、提纯 如果重结晶所得的晶体纯度不能达到要求， 可以再次进行重结晶以提高产物的纯度。 新课讲授 一、有机化合物的分离、提纯 4、结晶操作方法辨识： ①蒸发结晶： 通过加热蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为过饱和溶液，继续加热使溶质析出。直至出现大量晶体，剩余少量水时停止加热，用余温将剩余水分蒸干。 考试答题模板： 将溶液倒入蒸发皿中，边加热边搅拌，待大量晶体出现时停止加热，用余热烘干。 蒸发结晶一般适用于溶解度受温度影响不大的物质，常见的是NaCl。 新课讲授 溶解度随温度升高而升高得很明显时，这个溶质叫陡升型（ KNO3 ）反之叫缓升型（ NaCl ）。 对于单一的陡升型溶液（ KNO3）或所得晶体含有结晶水合物，一般采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法分离。 （10字法） 一、有机化合物的分离、提纯 ②蒸发浓缩，冷却结晶： 通过加热蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为过饱和溶液，继续加热使溶质析出，至溶液表面出现少量晶膜，停止加热，降温结晶，使晶体析出，过滤即可得到晶体 4、结晶操作方法辨识： 新课讲授 溶解度随温度升高而反而减小的，例如Ca(OH)2 一、有机化合物的分离、提纯 ③蒸发结晶，趁热过滤： 通过加热蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为过饱和溶液，继续加热使溶质析出，至出现大量晶体，停止加热，趁热过滤，即可得到晶体 4、结晶操作方法辨识： 新课讲授 如硫酸铜溶液得到CuSO4·5H2O的晶体过程为： 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 典例精讲 27 例1：当KNO3（少量NaCl）时， 。先分离出KNO3，NaCl残留在母液中。 小结：以上操作经过一次结晶可能还混有杂质，多次操作可进一步净化，这样的操作称之为重结晶 蒸发浓缩，冷却结晶 例2：当NaCl（少量KNO3）时， 。先分离出NaCl，KNO3残留在母液中。 蒸发结晶、趁热过滤 典例精讲 A B A溶液 蒸发浓缩，冷却结晶 B溶液 蒸发结晶 4.B溶液中含有少量A杂质如何得到B？ 蒸发结晶，趁热过滤 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤 蒸发结晶，趁热过滤，冷却结晶，过滤，重结晶 3.A溶液中含有较多B杂质如何得到A？ 1.根据溶解度曲线单一的A溶液或B溶液是如何得到相应晶体的？ 2.A溶液中含有少量B杂质如何得到A？ 典例精讲 普通过滤 一贴：滤纸润湿紧贴漏斗内壁，不残留气泡 二低：（1）滤纸边缘略低于漏斗边缘。 （2）液面低于滤纸边缘 三靠：（1）倾倒时烧杯杯口要紧靠玻璃棒上。 （2）玻璃棒下端抵靠在三层滤纸处。 （3）漏斗下端长的那侧管口紧靠烧杯内壁 抽滤 适用范围：不宜过滤胶状沉淀和颗粒太小的沉淀。 优点：过滤的速度快，得到的固体比较干燥。 一、有机化合物的分离、提纯 5、过滤： 新课讲授 ①除去杂质：除去晶体表面的可溶性杂质。 ②提高产率：洗涤过滤所得到的残渣，把有用的物质，如目标产物尽可能洗出来。 ③防止污染环境：如果滤渣表面有一些对环境有害的物质，如重金属离子或CN－等，为了防止污染环境，往往对残渣进行洗涤。 （1）晶体或残渣为什么要洗涤（洗涤的目的） 一、有机化合物的分离、提纯 6、洗涤： 新课讲授 原则：让晶体表面吸附的杂质离子尽可能多的溶于洗涤液，而晶体要难溶于洗涤液或在洗涤液中的溶解度尽可能的小。 （2）用什么洗，在什么条件下洗？ c.温度：根据晶体和杂质的溶解性具体分析。 b.洗涤剂的用量及洗涤次数：用量一般刚浸没晶体；洗涤2~3次。 经常用的洗涤剂有以下几种： ①蒸馏水；②冷水；③有机溶剂，如酒精、丙酮等；④该物质的饱和溶液。最常用的洗涤剂是蒸馏水，如果用其他的洗涤剂，必有其“独特”之处。 a.洗涤液的选择： 一、有机化合物的分离、提纯 6、洗涤： 新课讲授 （3）洗涤的方法 洗涤的正确方法是：让过滤后的晶体继续留在过滤器中，加洗涤剂浸没过晶体，让洗涤剂自然流下，重复2-3次即可。 一、有机化合物的分离、提纯 6、洗涤： 注意点：在洗涤过程中不能搅拌，因为滤纸已经很湿润，如果搅拌就很容易搅破滤纸，从而造成晶体损失。 新课讲授 33 物理方法：溶液是否有颜色、焰色反应；化学方法：取最后一次洗涤液来做实验 （4）关于洗净的标志（离子检验） 一、有机化合物的分离、提纯 6、洗涤： 新课讲授 1、BaSO4(NaCl):洗涤液用蒸馏水，冷水比热水优。用冰水可适当降低晶体因为溶解而造成损失。 2、硫酸亚铁铵晶体（NH4Cl）用酒精洗涤。用酒精等有机溶剂洗涤：①可以降低晶体因溶解而造成损失；②可以除去表面的可溶性杂质和水分；③酒精易挥发，晶体易干燥。 3、NaClO3(KCl）:用饱和NaClO3溶液洗涤。用物质本身的饱和溶液洗涤可以使因溶解造成的损失降到最低（同离子效应） 4、已知：①Li2CO3的溶解度：0 ℃为1.54 g；100 ℃为0.72 g。“沉锂”时，所得Li2CO3应选择________(填“冷水”或“热水”)进行洗涤。热蒸馏水洗涤是由于某些特殊的物质其溶解度随温度升高而下降。 典例精讲 （1）一般的像NaCl性质稳定的晶体可以用余热烘干。 （2）一般的带有结晶水的晶体（CuSO4·5H2O）简单的可以晾干或用干燥的滤纸吸干表面的“自由水”，一般不能像NaCl晶体那样烘干，因为烘干不仅可以除去“自由水”，也可以除去其“结晶水”。 （3） FeCl3溶液 添加盐酸防水解 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 FeCl3·6H2O 热、干燥HCl气体 FeCl3固体 一、有机化合物的分离、提纯 7、干燥： 新课讲授 （5）减压（低温）干燥（热稳定性差） （6）在干燥器中干燥 普通干燥器 真空干燥器 （4）像Na2SO3、FeSO4·6H2O等晶体在干燥过程中不仅要考虑分解、水解等，还要考虑防止被空气中的氧气氧化而变质。一般是在热的惰性气体中干燥。 一、有机化合物的分离、提纯 7、干燥： 新课讲授 01 02 03 04 思考：如何分离下列混合物？ NaCl和KNO3 Br2和H2O CCl4和H2O 重结晶 分液 蒸馏 萃取 CH3 和 CCl4 (沸点：76.75 ℃) (沸点为110.6 ℃) 典例精讲 色谱法 当样品随着流动相经过固定相时，因样品中不同组分在两相间的分配不同而实现分离，这样的一类分离分析方法被称为色谱法。 俄国植物学家茨卫特 让溶有绿色植物叶子色素的石油醚溶液自上而下地通过吸附剂。由于吸附剂对不同色素吸附能力不同，所以分成三段不同颜色：绿色、黄色、黄绿色 拓展延伸 德国化学家库恩 　　茨卫特的色谱实验当时并未引起人们的注意。直到25年后的1931年，德国化学家库恩在分离、提纯、确定胡萝卜素异构体和维生素的结构中，应用了色谱法，并获得1938年诺贝尔化学奖。 色谱法 拓展延伸 蒸馏 萃取 分离提纯液态有机化合物 分为液液萃取和固液萃取 可使用有机溶剂从水中萃取有机化合物。 重结晶 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。 提纯固体有机化合物的常用方法 课 堂 小 结 第二节 研究有机化合物的一般方法 第1课时 有机化合物的分离与提纯 蒸馏 萃取 研究有机化合物的一般步骤 分离、提纯 确定实验式 确定分子式 重结晶 确定分子结构 色谱法 课堂小结 $