化學(xué)人教版高中選擇性必修三（2019年新編）1.2.1 有機(jī)物的分離與提純 教案

第一章有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法第二節(jié)研究有機(jī)化合物的一般方法第一課時有機(jī)物的分離與提純教學(xué)目標(biāo)：1.知道怎樣研究有機(jī)化合物應(yīng)采取的步驟和方法。2.會根據(jù)有機(jī)機(jī)物的性質(zhì)利用蒸餾、重結(jié)晶和萃取等方法對有機(jī)化合物進(jìn)行分離提純。素養(yǎng)目標(biāo)：通過蒸餾、重結(jié)晶和萃取等有機(jī)化合物分離、提純的學(xué)習(xí)，發(fā)展科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的學(xué)科核心素養(yǎng)。教學(xué)重、難點(diǎn)：蒸餾、重結(jié)晶和萃取等有機(jī)化合物分離提純的常用方法。教學(xué)過程：研究有機(jī)化合物的一般步驟：學(xué)習(xí)任務(wù)一：分離、提純（一）分離、提純物質(zhì)的原則是什么①不引入新雜質(zhì)（不增）;②不減少提純物質(zhì)的量（不減）;③效果相同的情況下可用物理方法的不用化學(xué)方法;④可用低反應(yīng)條件的不用高反應(yīng)條件。（二）有機(jī)物為什么要進(jìn)行分離、提純1.從天然資源中提取有機(jī)物，通常得到的是含有_____的粗品。在工廠生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)室合成的有機(jī)物往往也混有未反應(yīng)的____和反應(yīng)______等。2.進(jìn)行有機(jī)物組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用的研究，首先要獲得_____的有機(jī)物。粗品必須經(jīng)過_____、_____才能得到較為純凈的物質(zhì)。(三）有機(jī)物分離、提純常用的方法有哪些提純含雜質(zhì)的有機(jī)物的基本方法是利用有機(jī)物與雜質(zhì)_____性質(zhì)的差異將它們分離。在有機(jī)化學(xué)中用的分離和提純方法有_____、_____、________1.蒸餾：利用混合物中各種成分的______不同,而使其分離的方法。⑴適用范圍：常用于分離、提純______有機(jī)物；⑵條件：有機(jī)物熱穩(wěn)定性較____、含少量______與雜質(zhì)沸點(diǎn)相差____。如，甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)得到的液態(tài)混合物中含二氯甲烷(沸點(diǎn)40℃)、三氯甲烷(沸點(diǎn)62℃)和四氯化碳(沸點(diǎn)77℃)，分離提純它們的方法就是蒸餾法。實(shí)驗(yàn)室常用的蒸餾裝置如圖1-7所示。2.萃取(1)液－液萃取:利用__________在兩種互不相溶的溶劑中的_______不同，將有機(jī)物從一種溶劑______到另一種溶劑的過程。①作萃取用的溶劑叫________。常用的萃取劑:乙醚(C2H5OC2H5)、乙酸乙酯、二氯甲烷等。②將萃取后兩種互不相溶的液體分開的操作叫______。補(bǔ)充：碘水中用四氯化碳萃取碘的實(shí)驗(yàn)(2)固－液萃取:用有機(jī)溶劑從________中溶解出待分離組分的過程。3.重結(jié)晶——分離、提純固體有機(jī)物。(1)原理：利用被提純物質(zhì)及雜質(zhì)在同一溶劑中的_______不同，而將雜質(zhì)除去(2)關(guān)鍵：選擇適當(dāng)?shù)娜軇┻x擇溶劑的要求：①雜質(zhì)在溶劑中溶解度_____或______，易于除去。②被提純有機(jī)物在此溶劑中的溶解度受溫度的影響較___，能夠進(jìn)行冷卻結(jié)晶。(3)如果重結(jié)晶所得的晶體純度不能達(dá)到要求，可再次進(jìn)行_______提高純度探究：重結(jié)晶法提純苯甲酸[問題]某粗苯甲酸樣品中含有少量氯化鈉和泥沙，提純苯甲酸需要經(jīng)過哪些步驟？[資料]苯甲酸可用作食品防腐劑。純凈的苯甲酸為無色結(jié)晶，其結(jié)構(gòu)可表示為，熔點(diǎn)122℃，沸點(diǎn)249℃。苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇等有機(jī)溶劑。苯甲酸在水中的溶解度如下：[實(shí)驗(yàn)](1)觀察粗苯甲酸樣品的狀態(tài)。(2)將1g粗苯甲酸放入100mL燒杯，加入50mL蒸餾水。加熱，攪拌，使粗苯甲酸充分溶解。(3)使用漏斗趁熱將溶液過濾至另一燒杯中，將濾液靜置，使其緩慢冷卻結(jié)晶。(4)將濾液完全冷卻后濾出晶體，并用少量蒸餾水洗滌。將晶體鋪在干燥的濾紙上，晾干后稱其質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)記錄和數(shù)據(jù)處理：[討論](1)重結(jié)晶法提純苯甲酸的原理是什么？原理：苯甲酸在水中的溶解度隨溫度變化較大，將粗苯甲酸溶于熱水，過濾可以除去不溶性的泥沙，可溶性雜質(zhì)食鹽等在苯甲酸結(jié)晶時留在母液中，從而達(dá)到提純的目的。主要操作步驟：①加熱溶解；②趁熱過濾；③冷卻結(jié)晶；④過濾、洗滌；⑤干燥；⑥稱量。(2)溶解粗苯甲酸時加熱的作用是什么？趁熱過濾的目的是什么？溶解更多的苯甲酸，有利于冷卻時結(jié)晶析出；防止過濾時苯甲酸結(jié)晶析出。(3)實(shí)驗(yàn)操作中多次使用了玻璃棒，分別起到了哪些作用？溶解時，攪拌加速溶解；過濾時，引流作用；稱量時，轉(zhuǎn)移固體。(4)如何檢驗(yàn)提純后的苯甲酸中氯化鈉已被除凈？取提純后的苯甲酸少許于試管中，加水溶解，再加入幾滴AgNO3溶液，如無白色沉淀生成，說明NaCl已除凈?？茖W(xué)·技術(shù)·社會色譜法色譜法通常利用吸附劑和溶劑對不同化合物吸附、分配等作用的差別來分離、提純化合物。常見吸附劑有硅膠、氧化鋁、碳酸鈣等。1903年，俄國植物生理學(xué)家和化學(xué)家茨韋特(M.C.ЦBeT,1872一1919)發(fā)表了第一篇關(guān)于色譜法的論文。他在玻璃管的一端塞上一團(tuán)棉花，在管中填充碳酸鈣粉末，再把溶有綠色植物色素的溶液自上而下注入玻璃管中。結(jié)果植物色素被碳酸鈣粉末吸附，并分成三段，上段為綠色，中段和下段為黃色。他將三段碳酸鈣分別取出后用乙醇洗脫，使植物色素分離出三種主要成分。經(jīng)分析，這三種色素分別是葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素。茨韋特的柱色譜實(shí)驗(yàn)當(dāng)時并未引起人們的注意。25年后，德國化學(xué)家?guī)於?R.Kuhn,1900一1967)在分離、提純胡蘿卜素異構(gòu)體和