高中化学选修5导学案-有机物的分离和提纯
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第一章认识有机化合物第四节研究有机化合物的一般步骤和方法第1课时有机化合物的分离、提纯●新知导学1.研究有机化合物的基本步骤分离、提纯→元素定量分析确定实验式→质谱分析→测定相对分子质量→确定分子式→波谱分析确定结构式。
2.有机物的分离、提纯(1)蒸馏①用途:常用于分离、提纯沸点不同的液态有机物。
②适用条件。
A.有机物热稳定性较强。
B.有机物与杂质的沸点相差较大(一般约大于30℃)。
(2)重结晶是提纯固态有机物的常用方法适用条件:在所选溶剂中:①杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大,易除去。
②被提纯的有机物在该溶剂中溶解度受温度影响较大。
(3)萃取包括液—液萃取和固—液萃取①液—液萃取原理是:利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
常用玻璃仪器是分液漏斗。
②固—液萃取原理是用固体物质溶剂从有机中溶解出有机物的过程。
●自主探究1.蒸馏是分离液态有机物的常用方法,蒸馏是否也能用于提纯液态有机物?提示:能。
如由工业酒精制无水酒精就是采用加入新制生石灰后再蒸馏的方法。
2.如何区别物质的分离与提纯?提示:分离的对象中不分主体物质和杂质,其目的是得到混合物中一种纯净的物质(保持原来的化学成分和物理状态),提纯的对象分主体物质和杂质,其目的是净化主体物质,不必考虑提纯后杂质的化学成分和物质状态。
知识点一蒸馏的原理及实验注意事项●教材点拨1.蒸馏的原理:蒸馏是利用混合物各组分在沸点上的差异,使它们在不同温度下进行汽化而将它们进行分离。
蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。
2.蒸馏装置和主要仪器:3.蒸馏的实验注意事项(1)注意仪器组装的顺序:“先下后上,由左至右”。
(2)不得直接加热蒸馏烧瓶,需垫石棉网。
(3)蒸馏烧瓶盛装的液体,最多不超过容积的2/3,不得将全部溶液蒸干;需使用沸石或碎瓷片。
(4)冷凝水水流方向应与蒸气流方向相反(逆流:下进上出)。
(5)温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平,以测量馏出蒸气的温度。
第一章认识有机化合物第四节研究有机化合物的一般步骤和方法第1课时有机化合物的分离、提纯●新知导学1.研究有机化合物的基本步骤分离、提纯→元素定量分析确定实验式→质谱分析→测定相对分子质量→确定分子式→波谱分析确定结构式。
2.有机物的分离、提纯(1)蒸馏①用途:常用于分离、提纯沸点不同的液态有机物。
②适用条件。
A.有机物热稳定性较强。
B.有机物与杂质的沸点相差较大(一般约大于30℃)。
(2)重结晶是提纯固态有机物的常用方法适用条件:在所选溶剂中:①杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大,易除去。
②被提纯的有机物在该溶剂中溶解度受温度影响较大。
(3)萃取包括液—液萃取和固—液萃取①液—液萃取原理是:利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
常用玻璃仪器是分液漏斗。
②固—液萃取原理是用固体物质溶剂从有机中溶解出有机物的过程。
●自主探究1.蒸馏是分离液态有机物的常用方法,蒸馏是否也能用于提纯液态有机物?提示:能。
如由工业酒精制无水酒精就是采用加入新制生石灰后再蒸馏的方法。
2.如何区别物质的分离与提纯?提示:分离的对象中不分主体物质和杂质,其目的是得到混合物中一种纯净的物质(保持原来的化学成分和物理状态),提纯的对象分主体物质和杂质,其目的是净化主体物质,不必考虑提纯后杂质的化学成分和物质状态。
蒸馏的原理及实验注意事项●教材点拨1.蒸馏的原理:蒸馏是利用混合物各组分在沸点上的差异,使它们在不同温度下进行汽化而将它们进行分离。
蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。
2.蒸馏装置和主要仪器:3.蒸馏的实验注意事项(1)注意仪器组装的顺序:“先下后上,由左至右”。
(2)不得直接加热蒸馏烧瓶,需垫石棉网。
(3)蒸馏烧瓶盛装的液体,最多不超过容积的2/3,不得将全部溶液蒸干;需使用沸石或碎瓷片。
(4)冷凝水水流方向应与蒸气流方向相反(逆流:下进上出)。
(5)温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平,以测量馏出蒸气的温度。
人教版高中化学选修5《有机化学基础》导学案第一章认识有机化合物第一节有机化合物的分类教学目标1、了解有机化合物的分类方法,认识一些重要的官能团。
2、掌握有机化合物的分类依据和原则。
教学重点: 认识常见的官能团;有机化合物的分类方法教学难点: 认识常见的官能团,按官能团对有机化合物进行分类要点学习:一、按碳的骨架分类链状化合物如:有机化合物脂环化合物(如)环状化合物芳香化合物(如)二、按官能团分类表1-1 有机物的主要类别、官能团和典型代表物类别官能团典型代表物的名称和结构简式烷烃————甲烷CH4烯烃乙烯CH2=CH2双键炔烃三键乙炔CH≡CH芳香烃————苯卤代烃—X(X表示卤素原子)溴乙烷CH3CH2Br醇—OH 乙醇CH3CH2OH酚、苯酚乙醚醚醚键醛醛基乙醛丙酮酮羰基羧酸羧基乙酸酯乙酸乙酯酯基【同步检测】:按官能团的不同可以对有机物进行分类,你能指出下列有机物的类别吗?第二节有机化合物的结构特点教学目标【知识与技能】1、掌握有机物的成键特点,同分异构现象。
2、掌握有机物同分异构体的书写。
【过程与方法】用球棍模型制作C3H6、C4H8、C2H6O的分之模型,找出有机物的同分异构。
强化同分异构体的书写,应考虑几种异构形式——碳链异构、位置异构、官能团异构,强化同分异构体的书写练习。
【情感、态度与价值观】通过同分异构体的书写练习,培养思维的有序性、逻辑性、严谨性。
教学重点有机化合物的成键特点;有机化合物的同分异构现象。
教学难点有机化合物同分异构体的书写。
教学内容:第一课时一.有机物中碳原子的成键特点与简单有机分子的空间构型1.有机物种类繁多的原因:①碳原子外层有4个共价键,可以和其他原子成四个共价键②碳原子之间可以成链,也可成环③有机物存在同分异构体2.有机物中碳原子的成键特点:①碳原子含有4个价电子,易跟多种原子形成共价键。
②易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂结构单元。
③碳原子价键总数为4。
《有机物的分离与提纯》导学案一、学习目标1、了解有机物分离与提纯的基本原则和常用方法。
2、掌握蒸馏、萃取、重结晶等分离提纯方法的原理、操作要点及适用范围。
3、能够根据有机物的性质选择合适的分离提纯方法,并能正确进行实验操作。
4、培养严谨的科学态度和实验操作能力。
二、知识回顾1、有机物的特点有机物通常具有易燃、难溶于水、易溶于有机溶剂、熔点和沸点较低等特点。
2、混合物分离提纯的方法(1)过滤:适用于不溶性固体与液体的分离。
(2)蒸发:适用于可溶性固体与液体的分离,通过加热使溶剂挥发,从而得到固体溶质。
(3)结晶:包括冷却热饱和溶液结晶和蒸发结晶,分别适用于溶解度受温度影响较大和较小的物质的分离提纯。
三、有机物分离与提纯的基本原则1、不引入新的杂质。
2、不减少被提纯物质的量。
3、操作简单易行,便于分离。
四、有机物分离与提纯的常用方法1、蒸馏(1)原理:利用混合物中各组分沸点的不同,通过加热使沸点低的组分先汽化,再通过冷凝使其重新变为液体,从而实现分离。
(2)适用范围:常用于分离沸点相差较大的液态有机物,如分离乙醇和水。
(3)操作要点:①安装蒸馏装置时,温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,以测量蒸气的温度。
②在蒸馏烧瓶中加入碎瓷片或沸石,以防止暴沸。
③先通水,再加热;加热时要缓慢升温。
④冷凝水的流向应与蒸气的流向相反,下口进水,上口出水。
2、萃取(1)原理:利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同,将溶质从溶解度较小的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中。
(2)适用范围:常用于分离在某一溶剂中溶解度较小的有机物,如从碘水中提取碘。
(3)操作要点:①选择合适的萃取剂,萃取剂应与原溶剂互不相溶,且溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
②充分振荡,使溶质充分转移到萃取剂中。
③静置分层后,打开分液漏斗的活塞,将下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。
3、重结晶(1)原理:利用混合物中各组分在同一溶剂中的溶解度随温度变化的差异,通过冷却热饱和溶液使溶解度随温度变化较大的组分结晶析出,从而实现分离提纯。
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法教学目标【知识与技能】1、了解怎样研究有机化合物,应采取的步骤和方法。
2、掌握有机物的分离和提纯的一般方法,鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。
【过程与方法】通过录象方式,参观了解质普、红外光谱、核磁共振普仪等仪器核实验操作过程。
【情感、态度与价值观】通过本节的练习,从中体验研究有机化合物的过程和科学方法,提高自身的科学素养。
教学重点研究有机化合物的一般步骤和常用方法。
教学难点有机物的分离和提纯。
测定有机物的元素组成、相对分子质量、分子结构。
教学过程★第一课时【引入】师:我们已经知道,有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。
那么,该怎样对有机物进行研究呢?一般的步骤和方法是什么?这就是我们这节课将要探讨的问题。
【板书】第四节研究有机化合物的一般步骤和方法师:从天然资源中提取有机物成分,首先得到的是含有有机物的粗品。
在工厂生产、实验室合成的有机化合物也不可能直接得到纯净物,得到的往往是混有未参加反应的原料,或反应副产物等的粗品。
因此,必须经过分离、提纯才能得到纯品。
如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质,必须得到更纯净的有机物。
下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤:【板书】师:首先我们结合高一所学的知识了学习第一步——分离和提纯。
【板书】一、分离、提纯师:提纯混有杂质的有机物的方法很多,基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。
接下来我们主要学习三种分离、提纯的方法。
【板书】1、蒸馏师:蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。
当液态有机物含有少量杂质,而且该有机物热稳定性较强,与杂质的沸点相差较大时(一般约大于30ºC),就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。
【演示实验1-1】含有杂质的工业乙醇的蒸馏特别注意:冷凝管的冷凝水是从下口进上口出。
【演示实验1-2】(要求学生认真观察,注意实验步骤)【板书】2、结晶和重结晶(1)冷却法:将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适合于溶解度随温度变化较大的溶液。
第四节研究有机化合物的一般步骤和方法第1课时有机化合物的分离、提纯学习目标 1.了解研究有机化合物的基本步骤。
2.学会分离、提纯有机化合物的常规方法。
一、有机物的研究步骤及分离提纯方法1.研究有机物的一般步骤2.物质分离的原则和方法适用于有机物的分离,那么有机物分离的原则是什么?可能的分离方法有哪些?提示分离原则:把有机混合物的各组分物质逐一分离,得到各纯净有机物。
分离过程中要尽量减少各组分的损失,各组分要尽量纯净。
分离方法:①物理方法:过滤、重结晶、升华、蒸发、蒸馏、分馏、液化、渗析、盐析等。
②化学方法:加热分解、氧化还原转化、生成沉淀等。
3.什么是有机物的提纯?有机物的分离和提纯的主要区别是什么?提示提纯是采用物理或化学方法将有机混合物中的杂质除去以得到目标有机物质的过程。
分离和提纯的主要区别为分离是有机混合物分成几种纯净有机物,提纯是除去有机混合物中的杂质。
4.根据有机物的性质选择分离提纯的方法。
(1)若有机混合物中各组分物质的溶解性差异较大,应选择什么方法分离该混合物?提示过滤或结晶。
(2)若有机混合物中各组分物质互溶且沸点差异较大,应选择什么方法分离该混合物?提示蒸馏。
(3)若有机物在不同溶剂中的溶解性差异较大,应选择什么方法分离提纯该有机物?提示萃取、分液。
进行有机混合物的分离与提纯时,需了解有机物的性质,并根据性质考虑适合采取的方法。
一般应先考虑是否能用物理方法分离与提纯,再考虑用化学方法分离与提纯。
练中感悟1.下列方法可用于提纯液态有机物的是()A.过滤B.蒸馏C.重结晶D.萃取答案 B2.如果你家里的食用花生油不小心混入了大量的水,利用你所学的知识,最简便的分离方法是()答案 B3.下列有关实验的说法错误的是()A.在蒸馏实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点B.用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物,用分液法分离水和硝基苯的混合物C.在重结晶的实验中,使用短颈漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失D.作为重结晶实验的溶剂,杂质在此溶液中的溶解度受温度影响应该很大答案 D解析在蒸馏实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点,故A正确;硝酸钾的溶解度随温度升高而急剧增大,氯化钠的溶解度随温度变化很小,所以用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物,水和硝基苯不互溶,所以用分液法分离水和硝基苯的混合物,故B正确;在重结晶实验中,要求被提纯物和杂质的溶解度随温度的变化差别很大,杂质在此溶液中的溶解度受温度影响较小,故D错误。
高中化学选修5导学案-有机物的分离和提纯
第四节有机物研究的步骤和方法
第一课时:有机物的分离和提纯
【明确学习目标】
1.熟知蒸馏法、萃取法、重结晶法提纯有机物的原理;
2.能根据有机物的性质特点选择合适的分离、提纯方法。
课前预习案
【新课预习】阅读教材P17~19,思考下列问题
1.蒸馏法、萃取法、重结晶法的原理和操作,注意事项有哪些;
2.总结思考如何根据有机物性质的不同选择不同的分离方法。
【预习中的疑难问题】
课堂探究案
一、【合作探究1】研究有机化合物的一般步骤和方法
为鉴定和研究未知有机物的结构、性质,必修得到纯净的有机物,常利用有
机物与杂质物理性质(化学性质)的差异而将它们分离提纯,下面是研究有机化合物的一般步骤和方法:
思考:下列物质中的杂质(括号中是杂质)可以用什么方法除去。
(1)酒精(水)(2)壬烷(己烷)
(3)KNO3(NaCl)(4)乙酸乙酯(乙醇)
(5)甲烷(乙烯)(6)NaCl(泥沙)
(7)溴水(水)(8)CO2(HCl)
【总结】
1.分离、提纯的不同:分离是把混合物分成几种纯净物,提纯是除去杂质。
2.分离提纯的方法
⑴物理方法:利用有机物与杂质物理性质差异进行分离,有机物常用的物理提纯方法有、、、。
⑵化学方法:一般是加入某种试剂进行化学反应除去杂质的方法。
3.除杂的“四”原则:
⑴“不增”(不引入新的杂质)⑵“不减”(不减少被提纯物)⑶“易分离”(被提纯物与杂质易分离)⑷“易复原”(被提纯物易复原)
二、【实验探究2】蒸馏
1.适用条件
⑴互溶液体的沸点相差较大(大于30℃),被提纯物质的热稳定性较强(如溴的四氯化碳)。
⑵难挥发且热稳定性较强的固体杂质在液体中形成的混合物得到液体物(如蒸馏水、无水乙醇的制备、石油的分馏)。
【演示实验1-1】含有杂质的工业乙醇(含水、甲醇
等杂质)的蒸馏
⑴所用仪器如图所示:
⑵实验步骤:①
②(方法:)
③
④
⑤
思考:提纯乙醇我们收集那个温度的馏分? (乙醇的沸点:78.5°C 水的沸点:100°C)
⑶注意事项:①温度计水银球应处于________________________________;
②加碎瓷片的目的是__________;③冷却水应从冷凝器的______流入,______流出,先,后;④液体量占烧瓶容积的1/3~2/3之间为宜,少了受热不均引起玻璃仪器炸裂;多了液体沸腾时溢出或溅出。
三、【实验探究3】结晶和重结晶
1.思考:分离KNO3与NaCl固体混合物的实验步骤如下:
①将混合物用蒸馏水溶解制成饱和溶液②将滤液冷却,结晶,分离出晶体③趁热过滤,滤出析出的晶体④加热蒸发,至有较多晶体析出。
完成下列问题:(1)正确操作步骤的顺序是(用序号填空)
______________。
(2)趁热滤出的晶体是___________;趁热过滤的理由是_________________。
(3)滤液为何需冷却结晶:____________________________________。
(4)欲得更纯的KNO3晶体,还需进行的是___________________。
【总结】结晶方法:
冷却结晶:将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,适用于溶解度随温度变化
较大的溶质;
蒸发结晶:一般把溶液蒸至近干,使溶质结晶析出,适用于溶解度随温度变
化不大的溶质。
2.重结晶:指把不纯的晶体重新溶于溶剂中,利用被提纯的物质和杂质在同
一溶剂中溶解度随温度变化相差较大,采用过滤、蒸发、冷却等步骤,再次析出
晶体,得到更纯净的晶体的过程。
【演示实验1-2】苯甲酸的重结晶
资料卡:①苯甲酸为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶。
②熔点
122.13℃,沸点249℃,相对密度 1.2659(15/4℃)。
③在100℃时迅速升华。
④微溶于水(溶解度见下表),易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
温度/℃25 50 95
水中溶解度/g 0.17 0.95 6.8
3.实验步骤:(1)加热溶解:将粗苯甲酸1g加到100mL的烧杯中,再加入50mL蒸馏水,在石棉网上边边,使粗苯甲酸,全溶后再加入少量蒸馏水。
(2)趁热过滤:用趁热将溶液到另一个100 mL烧杯中。
(3)冷却结晶:将滤液静置,使其缓慢结晶。
(4)分离晶体:分离滤液,得到晶体。
4.思考:(1)粗苯甲酸的提纯中,为什么选择水作为溶剂?
(2)加热全部溶解后,为什么还要再加少量蒸馏水(一般多加20%或更多)
(3)热溶解后,为何要趁热过滤,怎样做?
⑷冷却结晶的目的是什么?是否温度越低越好?
5.总结:四、【合作探究4】萃取和分液萃
取
原
理液—液萃取利用有机物在两种的溶剂中的不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
固—液萃取用从固体物质中溶解出有机物的过程。
实验装置主要仪器、、。
操作要求加萃取剂后充分,静置分层后,打开分液漏斗活塞,从下口将放出,并及时关闭活塞,从上口倒出。
萃取剂的要求①萃取剂与原溶剂互相溶;
②溶质在萃取剂中的溶解度在原溶剂中的溶解度;
③萃取剂与原溶液中的成分反应。
对科学视野做初步了解
课堂练习案
1.下列常用实验仪器中,不能直接用于混合物的分离或提纯的是( )
A .分液漏斗
B .普通漏斗
C .蒸馏烧瓶
D .容量瓶
2.将CH 3CHO(易溶于水,沸点为20.8℃的液体)和CH 3COOH 分离的正确方法是( )
A .加热蒸馏
B .加入Na 2CO 3后,通过萃取的方法分离
C .先加入烧碱溶液之后蒸出乙醛,再加入浓H 2SO 4,蒸出乙
酸
D .和Na 反应后进行分离
3.从碘水中分离出碘,所用萃取剂应具备的条件是( )
①不与碘和水起反应②能溶于水③不溶于水④必须比水轻⑤碘在溶剂中的溶解度比在水中大
A .①③⑤
B .②④⑤
C .①③④
D .③④⑤
4.下列实验操作中错误的是( )
A .分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B .蒸馏时,应使温度计的水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处
C .可用酒精萃取碘水中的碘
D .称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,砝码放在托盘天
母液(可溶性杂质和部分被提纯物)晶体(产品)
残渣(不溶性杂质)滤液
不纯固体物质
溶于溶解,制成饱和溶液,趁热过滤,之前再加少
量蒸馏水,漏斗要过滤
冷却(不能聚冷)、结晶、洗涤、过滤
平的右盘
5.下列物质中各含有少量的杂质,能用饱和碳酸钠溶液并借助于分液漏斗除去杂质的是( )
A.苯中含有少量甲苯
B.乙醇中含有少量乙酸
C.溴苯中含有少量苯
D.乙酸乙酯中含有少量的乙酸
6.要从乙酸的乙醇溶液中回收乙酸,合理的操作组合是( )
①蒸馏②过滤③静止分液④加足量钠⑤加入足量H2SO4⑥加入足
量NaOH溶液⑦加入乙酸与浓H2SO4混合液后加热⑧加入浓溴水
A.⑦③ B.⑧⑤②
C.⑥①⑤② D.⑥①⑤①
7.下列分离或除杂的方法不正确的是( )
A.用分液法分离水和酒精
B.用蒸馏法分离苯和溴苯
C.用重结晶方法提纯苯甲酸
D.用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体8.物质的提纯是化学实验中的一项重要操作,也是化工生产及物质制备中的主要环节。
下列有关叙述中,正确的是( )
A.乙酸乙酯中混有乙酸,可用饱和Na2CO3溶液洗涤,然后分液分离出乙酸乙酯
B.在提纯鸡蛋中的蛋白质时,可向鸡蛋清溶液中加入浓硝酸,然后将所得沉淀滤出,即得较纯的蛋白质
C.除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离
D.乙醇中含乙酸杂质,加入碳酸钠溶液洗涤,分液
9.下列实验操作中错误的是( )
A.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.可用酒精萃取碘水中的碘
D.除去淀粉中NaCl杂质,可将混合物加水溶解后,用渗析的方法分离10.为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是( )
选项被提纯的物质除杂试剂分离方法
A 己烷(己烯) 溴水分液
B 淀粉溶液(NaCl) 水过滤
C
CH3CH2OH (CH3COOH) CaO 蒸馏
D CH3COOC2H5 (CH3COOH) NaOH溶液分液上一页下一页。