2024-2025學(xué)年人教版高二化學(xué)選擇性必修3配套課件 基礎(chǔ)課時(shí)3 有機(jī)化合物的分離、提純

基礎(chǔ)課時(shí)

有機(jī)化合物的分離、提純3第二節(jié)

研究有機(jī)化合物的一般方法第一章

有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法1.通過對蒸餾法、萃取法、重結(jié)晶法實(shí)驗(yàn)原理和基本操作的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)提純有機(jī)化合物的一般方法。2.結(jié)合常見有機(jī)化合物分離、提純的方法,能根據(jù)有機(jī)化合物性質(zhì)的差異選擇正確的分離、提純方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)有機(jī)化合物的分離、提純目錄CONTENTS課后鞏固訓(xùn)練有機(jī)化合物的分離、提純對點(diǎn)訓(xùn)練(一)知識(shí)梳理1.研究有機(jī)化合物的基本步驟2.有機(jī)化合物分離、提純基本方法有機(jī)化合物粗品必須經(jīng)過分離、提純才能得到較為純凈的物質(zhì);提純有機(jī)化合物的基本方法是利用有機(jī)化合物與雜質(zhì)

性質(zhì)的差異將它們分離。

物理(1)蒸餾

應(yīng)用范圍分離、提純互相溶解的

有機(jī)化合物

適用條件①有機(jī)物

較高;

②有機(jī)物與雜質(zhì)的

相差較大(一般約大于30℃)。

實(shí)驗(yàn)裝置(寫出相應(yīng)名稱)液態(tài)熱穩(wěn)定性沸點(diǎn)溫度計(jì)蒸餾燒瓶冷凝管牛角管錐形瓶(2)萃取類別萃取包括液—液萃取和固—液萃取。萃取需要萃取劑。原理①液—液萃取利用待分離組分在

溶劑中的

不同,將其從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程。

②固—液萃取是用溶劑從

中溶解出待分離組分的過程。

裝置(寫出相應(yīng)儀器的名稱)兩種不互溶的溶解性固體物質(zhì)分液漏斗燒杯(3)重結(jié)晶原理利用被提純物質(zhì)和雜質(zhì)在同一溶劑中的

不同而將雜質(zhì)除去。采用冷卻或蒸發(fā)將有機(jī)物分離出來,是提純

的常用方法。

溶劑的選擇①雜質(zhì)在所選溶劑中溶解度

,易于除去。

②被提純的有機(jī)物在所選溶劑中的溶解度受

的影響較大,能夠進(jìn)行

。

實(shí)例苯甲酸重結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)裝置及步驟溶解度固體有機(jī)物很小或很大溫度冷卻結(jié)晶加熱溶解趁熱過濾冷卻結(jié)晶(二)問題探究問題1如圖是一套蒸餾裝置圖,請指出圖中存在的錯(cuò)誤。提示溫度計(jì)位置錯(cuò)誤，冷凝管進(jìn)出水方向不對。問題2東晉葛洪《肘后備急方》一書中記載:“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之”。

上述描述中“漬”涉及的實(shí)驗(yàn)操作方法是什么?現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該操作需要的玻璃儀器有哪些?提示實(shí)驗(yàn)操作方法是萃取分液,需要用到的玻璃儀器有分液漏斗和燒杯等。問題3應(yīng)用萃取分液法分離碘水溶液,能否選用酒精作萃取劑?提示不能。因?yàn)榫凭兹苡谒?/p>

問題4粗苯甲酸樣品中含有少量氯化鈉和泥沙。通過重結(jié)晶的方法,可以提純得到苯甲酸。提純過程中,需要先加熱溶解苯甲酸,然后趁熱過濾。溶解苯甲酸時(shí)加熱的作用是什么?趁熱過濾的目的又是什么?提示苯甲酸的溶解度隨著溫度升高而變大,加熱可以促進(jìn)苯甲酸的溶解。趁熱過濾是為了除去不溶性雜質(zhì),若第一步所得到的是飽和溶液,過濾時(shí)因溶液的溫度降低會(huì)析出一部分溶質(zhì),造成損失。

【探究歸納】

常用分離和提純方法的注意事項(xiàng)分離提純方法適用范圍注意事項(xiàng)蒸餾互溶的液體各液體的沸點(diǎn)相差較大,一般在30℃以上,冷卻水是下口進(jìn)、上口出,加入沸石可以防止暴沸,溫度計(jì)水銀球位于蒸餾燒瓶支管口處重結(jié)晶固態(tài)混合物混合物中各成分溶解度相差較大,且被提純物質(zhì)的溶解度受溫度影響較大萃取(主要討論液—液萃取)從液體中提純液體有機(jī)物萃取劑的選擇條件:(1)與原溶劑互不相溶(2)被提純物在此溶劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度1.下列玻璃儀器在相應(yīng)實(shí)驗(yàn)中選用合理的是(

)A.重結(jié)晶法提純苯甲酸:①②③B.蒸餾法分離CH2Cl2和CCl4:④⑤⑥C.濃硫酸催化乙醇制備乙烯:③⑤D.用鹽酸滴定NaOH溶液:④⑥C2.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的說法錯(cuò)誤的是(

)A.在蒸餾實(shí)驗(yàn)中,溫度計(jì)的水銀球位于蒸餾燒瓶支管口處是為了測出餾分的沸點(diǎn)B.用重結(jié)晶法提純苯甲酸;用分液法分離水和汽油的混合物C.用催化加氫的方法可除去乙烷中混有的少量乙烯D.分液時(shí),需先將上口玻璃塞打開或使玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗口上的小孔,再打開旋塞

C解析蒸餾時(shí),需要測定餾分的溫度,則溫度計(jì)的水銀球位于蒸餾燒瓶支管口處,A正確;重結(jié)晶提純苯甲酸,加熱促進(jìn)溶解,然后趁熱過濾減少苯甲酸的損失,再冷卻結(jié)晶,汽油不溶于水,用分液法分離水和汽油的混合物,B正確;用催化加氫的方法除去乙烷中混有的少量乙烯,容易引入氫氣雜質(zhì),C錯(cuò)誤;分液時(shí)為保持內(nèi)外壓強(qiáng)相等,需先將上口玻璃塞打開或使玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗口上的小孔,再打開旋塞,D正確。3.(2024·湖南永州市第一中學(xué)高二月考)下列各項(xiàng)括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì),后面為除雜質(zhì)操作,其中正確的是(

)A.甲醛(乙酸),蒸餾B.乙酸乙酯(乙酸),分液C.苯(四氯化碳),加水振蕩、過濾D.乙烷(乙烯),通過足量的酸性KMnO4溶液,洗氣A解析甲醛與乙酸的沸點(diǎn)不同,蒸餾可分離,A正確;乙酸與乙酸乙酯的沸點(diǎn)不同,蒸餾可分離,B錯(cuò)誤;苯與四氯化碳是互溶的液體,應(yīng)該用蒸餾法分離,C錯(cuò)誤;乙烯被高錳酸鉀氧化生成二氧化碳,引入新雜質(zhì),應(yīng)選溴水、洗氣除雜,D錯(cuò)誤。

4.下列實(shí)驗(yàn)中,所采取的分離方法與對應(yīng)原理都正確的是(

)D選項(xiàng)目的分離方法原理A分離溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度較大B分離乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固體中混雜的NaCl重結(jié)晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸餾丁醇與乙醚的沸點(diǎn)相差較大解析分離溶于水的碘用萃取方法,但不能用乙醇做萃取劑,因乙醇和水混溶,可以選擇難溶于水的苯、四氯化碳等,A錯(cuò)誤;分離互不相溶的液體混合物用分液法,乙酸乙酯和乙醇是互溶的,不能用分液法分離,可以利用乙醇能溶于水,乙酸乙酯難溶于水,水洗后再進(jìn)行分液,B錯(cuò)誤;除去KNO3固體中混雜的NaCl可用降溫結(jié)晶法,但氯化鈉的溶解度隨溫度的變化不如硝酸鉀大,原理錯(cuò)誤,C錯(cuò)誤;乙醇和乙醚相互溶解,但兩者沸點(diǎn)相差較大,可以采用蒸餾法進(jìn)行分離,D正確。

【題后歸納】

分離提純物質(zhì)的“四原則”課后鞏固訓(xùn)練A級(jí)

合格過關(guān)練選擇題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意(一)蒸餾1.蒸餾操作中需要用到的儀器是(

)A解析蒸餾過程中需要用到蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、酒精燈、冷凝管、牛角管、錐形瓶等儀器,分液漏斗、蒸發(fā)皿、容量瓶不用于蒸餾操作,故答案選A。2.(2024·云南保山騰沖市第八中學(xué)高二月考)現(xiàn)有一瓶A和B的混合液,已知A和B的某些性質(zhì)如下:由此推知分離A和B的最佳方法是(

)A.萃取 B.結(jié)晶 C.蒸餾 D.分液

C物質(zhì)分子式熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/(g·cm-3)水溶性AC3H6O2-241410.99可溶BC4H8O2-84770.90可溶解析觀察表中數(shù)據(jù),得知A、B兩種物質(zhì)都是有機(jī)物,都溶于水,不能用萃取方法進(jìn)行分離,A不選;得知A、B兩種物質(zhì)的熔點(diǎn)都比較低,常溫下為液體,不能結(jié)晶方法析出,B不選;得知A、B兩種物質(zhì)的沸點(diǎn)相差較大,故可以用蒸餾的方法將A、B分離,C選;得知A、B兩種物質(zhì)都是有機(jī)物,都溶于水,不能用分液方法進(jìn)行分離,D不選。3.回答下列問題。(1)若用蒸餾的方法分離甘油(沸點(diǎn)為290℃)和水的混合物,被蒸餾出來的物質(zhì)是

。

(2)若用蒸餾的方法分離出CCl4(沸點(diǎn)為76.8℃)中含有的CH3CH2OCH2CH3(沸點(diǎn)為45℃),應(yīng)控制的適宜溫度為

。

水45℃過濾蒸餾(二)萃取分液4.分離下列液體混合物時(shí),可按萃取、分液的順序進(jìn)行的是(

)A.醋酸和水 B.酒精和苯C.油和水 D.液溴和水解析

醋酸易溶于水,二者混合后形成醋酸溶液,可采用蒸餾法分離,A不符合題意;酒精和苯互溶,形成溶液,可采用蒸餾法分離,B不符合題意;油和水不互溶,二者混合后產(chǎn)生分層現(xiàn)象,可采用分液法分離,C不符合題意;液溴和水混合后形成溴水,分離時(shí),先加入萃取劑進(jìn)行萃取,再進(jìn)行分液,D符合題意。D5.(2024·內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰四中高二月考)下列有關(guān)萃取、分液的說法中不正確的是(

)A.分液操作中,應(yīng)關(guān)閉分液漏斗上端的玻璃塞,防止有機(jī)試劑揮發(fā),造成環(huán)境污染B.振蕩分液漏斗中的溶液時(shí),一只手壓住口部,另一只手握住活塞部分倒轉(zhuǎn)振蕩C.萃取操作中,振蕩分液漏斗中的溶液時(shí)應(yīng)及時(shí)放氣D.分液操作時(shí),先將下層液體從下口放出,然后將上層液體從上口倒出A解析分液操作中,應(yīng)打開分液漏斗上端的玻璃塞,使得液體能夠順利放出,A錯(cuò)誤;

用左手握住分液漏斗活塞,右手壓住分液漏斗上口部,把分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來振蕩,使兩種液體充分接觸,振蕩后打開活塞,將漏斗內(nèi)氣體放出,B正確;萃取操作中,振蕩分液漏斗中的溶液時(shí)應(yīng)及時(shí)放氣,使得內(nèi)外壓強(qiáng)相等防止出現(xiàn)事故,C正確;為防止液體重新混合而污染,分液時(shí)分液漏斗中下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出,D正確。6.(2024·陜西咸陽實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二月考)下列是我國古代常見的操作方法。其中操作原理與化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的分離除雜方法相似的是(

)C凡煮湯,欲微火,令小沸……箅渣取液經(jīng)月而出蒸烤之……終乃得酒可飲凡漬藥酒,皆需細(xì)切……便可漉出海陸取鹵,日曬火煎……鹵水成鹽A.分液B.蒸發(fā)C.萃取D.蒸餾解析箅渣取液為固液分離,屬于過濾操作,不是分液操作,A錯(cuò)誤;利用沸點(diǎn)不同蒸餾出乙醇,為蒸餾操作,不是蒸發(fā)操作,B錯(cuò)誤;酒精萃取出藥物中的有機(jī)成分,為萃取操作,C正確;海水曬鹽,為蒸發(fā)原理,不涉及蒸餾,D錯(cuò)誤。

7.海帶灰中富含以I-形式存在的碘元素。實(shí)驗(yàn)室提取I2的途徑如下所示:(1)在盛有碘水的三支試管中分別加入苯、四氯化碳和酒精,振蕩后靜置,出現(xiàn)下列現(xiàn)象,正確的結(jié)論是

。A.①加入的是CCl4,②是苯,③加酒精B.①加入的是酒精,②加CCl4,③加苯C.①加入的是苯,②加CCl4,③加酒精D.①加入的是苯,②加酒精,③加CCl4C(2)反應(yīng)結(jié)束后,加入CCl4作萃取劑,采用萃取分液的方法從碘水中提取碘,主要操作步驟如圖:甲、乙、丙3步實(shí)驗(yàn)操作中,不正確的是

(填“甲”“乙”或“丙”)。

丙解析(1)因苯的密度比水小,萃取后有機(jī)層在上層;四氯化碳密度比水大,萃取后有機(jī)層在下層;酒精能與水以任意比例互溶,不會(huì)出現(xiàn)分層,結(jié)合圖中試管現(xiàn)象,①有機(jī)層在上、②有機(jī)層在下、③不分層,所以正確結(jié)論為C;(2)碘易溶于有機(jī)溶劑,在水中溶解度較小,且四氯化碳的密度大于水,因此用四氯化碳萃取碘后,充分振蕩靜置、液體分層,碘的四氯化碳溶液在下層,分液時(shí),上層液體從上口倒出,下層液體從下口放出,因此上述3步實(shí)驗(yàn)操作中,不正確的是丙,原因是應(yīng)用分液漏斗下口放出下層液體。

(三)重結(jié)晶8.重結(jié)晶法提純苯甲酸實(shí)驗(yàn)操作中需要用到的儀器是(

)解析含雜質(zhì)的粗苯甲酸由于雜質(zhì)和苯甲酸的溶解度受溫度的影響變化不同,可用重結(jié)晶法提純苯甲酸,一般步驟為加熱溶解,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶。實(shí)驗(yàn)過程中用到了燒杯,沒有用到分液漏斗、蒸餾燒瓶、蒸發(fā)皿,故選A。A9.(2024·河北邯鄲市高二調(diào)研)下列有關(guān)物質(zhì)的分離、提純實(shí)驗(yàn)的說法錯(cuò)誤的是(

)A.欲用96%的工業(yè)酒精制取無水乙醇時(shí),可加入生石灰,再蒸餾B.可用分液法分離水和四氯化碳的混合物C.在重結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)中,多次蒸發(fā)(或冷卻)、結(jié)晶、過濾的目的是使晶體的純度更高D.作為重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)的溶劑,雜質(zhì)在此溶液中的溶解度受溫度影響必須很大D解析實(shí)驗(yàn)室制備無水酒精時(shí),在96%酒精中加入生石灰(CaO)加熱回流,使酒精中的水跟氧化鈣反應(yīng),生成不揮發(fā)的氫氧化鈣來除去水分,然后再蒸餾,這樣可得無水乙醇,A正確;已知水和四氯化碳為互不相溶的兩種液體,故可用分液法分離水和四氯化碳的混合物,B正確;在重結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)中,多次蒸發(fā)(或冷卻)、結(jié)晶、過濾的目的是使晶體的純度更高,C正確;作為重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)的溶劑,雜質(zhì)在此溶液中的溶解度受溫度影響小，易重結(jié)晶分離,被提純物質(zhì)的溶解度受溫度影響很大,D錯(cuò)誤。10.苯甲酸是一種常用的食品防腐劑。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提純方案如下:下列說法不正確的是(

)A.操作

Ⅰ

中依據(jù)苯甲酸的溶解度估算加水量B.操作

Ⅱ

需要趁熱的原因是防止NaCl冷卻析出C.操作Ⅲ緩慢冷卻結(jié)晶可減少雜質(zhì)被包裹D.檢驗(yàn)操作Ⅳ產(chǎn)物是否純凈可用硝酸酸化的AgNO3B解析A.加水溶解時(shí)需保證苯甲酸完全溶解,則操作

Ⅰ

中依據(jù)苯甲酸的溶解度估算加水量,A正確;苯甲酸在水中的溶解度不大,操作

Ⅱ

趁熱過濾的目的是除去泥沙,防止苯甲酸結(jié)晶析出,NaCl溶解在水中,無法除去,B錯(cuò)誤;NaCl的溶解度受溫度影響不大,苯甲酸的溶解度隨溫度的升高而增大,則操作Ⅲ緩慢冷卻結(jié)晶可減少雜質(zhì)被包裹,NaCl留在溶液中,C正確;檢驗(yàn)操作Ⅳ產(chǎn)物是否純凈,可檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有Cl-,可用硝酸酸化的AgNO3,D正確。B級(jí)

素養(yǎng)培優(yōu)練選擇題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意11.(2024·湖北鄂東南三校高二期中聯(lián)考)下列物質(zhì)提純或分離所采用的方法最合適的是(

)A.用萃取法提取青蒿液中的青蒿素B.用分液法分離苯和水C.用萃取法除去工業(yè)乙醇中的甲醇D.用過濾法分離CH2Cl2和CHCl3AB解析青蒿素在水中的溶解度較小,在乙醚等有機(jī)溶劑中溶解度較大,可以用萃取法提取青蒿液中的青蒿素,A正確;苯和水不互溶,可以用分液的方法分離苯和水,B正確;乙醇和甲醇互溶的液體混合物,不能用萃取法分離混合物,C錯(cuò)誤;

CH2Cl2和CHCl3都是液體,不能用過濾法分離,應(yīng)該用蒸餾法分離CH2Cl2和CHCl3,D錯(cuò)誤。12.(2024·福建福州高二期中)實(shí)驗(yàn)室用環(huán)己醇和濃磷酸制備環(huán)己烯,所得的粗產(chǎn)品可經(jīng)以下步驟提純:下列儀器在環(huán)己烯的分離提純時(shí)需要用到的是(

)CA.①③④⑤

B.③④⑥⑦C.①②⑤⑦

D.②④⑤⑥

解析加入碳酸鈉溶液中和過量磷酸需要在燒杯①中進(jìn)行,萃取分液需要在分液漏斗②中進(jìn)行,過濾除去氯化鈣需要用到漏斗⑤,最后蒸餾需要用蒸餾燒瓶⑦,需要用到①②⑤⑦。13.(2024·浙江海寧高級(jí)中學(xué)高二月考)從含KI、KNO3等成分的廢水中回收I2和KNO3流程如圖,下列說法不正確的是(

)A.步驟1中有機(jī)相應(yīng)從分液漏斗的下口放出,無機(jī)相從上口倒出B.步驟2分離操作可選用蒸餾C.步驟3可利用碘易升華的性質(zhì)提純粗碘D.步驟4將溶液蒸發(fā)至大量晶體析出時(shí),再用余熱蒸干D解析步驟1中氯氣與碘離子反應(yīng)生成碘單質(zhì),碘易溶于有機(jī)溶劑,且四氯化碳的密度比水大,則有機(jī)相應(yīng)從分液漏斗的下口放出,無機(jī)相從上口倒出,A正確;步驟2為分離碘的四氯化碳溶液,可采用減壓蒸餾的方法分離四氯化碳和碘,B正確;碘易升華,而雜質(zhì)無此性質(zhì),步驟3可利用碘易升華的性質(zhì)提純粗碘,C正確;步驟4為制備硝酸鉀固體,由于硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高明顯增大,所以應(yīng)用加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾的方法獲得硝酸鉀晶體,D錯(cuò)誤。已知:①幾種物質(zhì)的部分性質(zhì)如表所示。物質(zhì)沸點(diǎn)/℃