高中化学研究有机物的一般步骤和方法全解
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研究有机物的一般步骤和方法复习目标:1.了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法,并能根据其确定有机化合物的分子式。
2.知道通过化学实验和某些物理方法可以确定有机化合物的结构。
复习重点:了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法。
复习难点:根据测定方法确定有机化合物的分子式。
课时划分:一课时。
教学过程知识梳理[链接]下列物质中的杂质(括号中是杂质)分别可以用什么方法除去。
①酒精(水)②壬烷(己烷)③KNO3(NaCl)④乙酸乙酯(乙醇)⑤甲烷(乙烯)⑥NaCl(泥沙)⑦溴水(水)⑧CO2(HCl)[板书]一、分离、提纯1、蒸馏:当液态有机物____________相差较大时(一般约大于30℃),就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。
条件:热稳定性较强,与杂质的沸点相差较大。
[注意](1)蒸馏实验中的温度计如何放置?为什么?冷却水的流向与冷凝管中气体流向相反,为什么?(2)能否通过蒸馏得到纯净的乙醇?(3)素烧瓷片在实验中起什么作用?2、重结晶:重结晶的首要工作是选择适当的溶剂,要求该溶剂:(1)杂质溶解度很__或溶解度很__ (2)被提纯的有机物受温度的影响较__。
冷却后___于结晶析出。
重结晶步骤:溶解→过滤→结晶。
3、萃取液一液萃取:利用___________________的过程。
主要仪器:___。
固一液萃取:用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
[练习]某工厂废液经测定得知主要含有乙醇,其中还溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。
根据各物质的性质(如下表),确定通过下列步骤回收乙醇和乙酸。
沸点:(℃)丙酮 56.2 乙酸乙酯 77.06 乙醇 78 乙酸 117.9①向废液中加入烧碱溶液,调整溶液的pH=10②将混和液放入蒸馏器中缓缓加热③收集温度在70~85℃时的馏出物④排出蒸馏器中的残液。
冷却后向其中加浓硫酸(过量),然后再放入耐酸蒸馏器进行蒸馏,回收馏出物请回答下列问题:①加入烧碱使溶液的pH=10的目的是;②在70~85℃时的馏出物的主要成份是;③在步骤④中,加入过量浓硫酸的目的是(用化学方程式表示):④当最后蒸馏的温度控制在85~125℃一段时间后,残留液中溶质的主要成份是。
研究有机化合物的一般步骤和方法—————————————————————————————————————[课标要求]1.了解研究有机化合物的一般步骤和方法。
2.初步学会分离提纯有机物的常规方法。
3.初步了解测定元素种类、含量以及相对分子质量的方法。
4.了解确定分子式的一般方法与过程以及根据特征结构和现代物理技术确定物质结构的方法。
1.研究有机化合物结构的基本步骤:分离、提纯→元素定量分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式2.采用蒸馏法可将沸点差大于30 ℃热稳定性强的有机混合物提纯。
3.利用萃取剂将有机物从另一种溶剂中提取出来的过程叫萃取。
4.质谱图中最大质荷比即为相对分子质量。
5.红外光谱测定有机物分子中的化学键或官能团。
6.核磁共振氢谱图中峰数即氢原子种类数,面积之比为各类氢原子个数之比。
有机物的分离与提纯1.研究有机化合物的一般步骤2.有机物的分离与提纯(1)蒸馏①用途:分离、提纯液态有机物。
③装置和主要仪器:(2)重结晶①用途:分离提纯固态有机物。
②原理:利用两种物质在同一溶剂中溶解度随温度的变化相差较大,采用冷却或蒸发将物质分离提纯。
③适用条件a.杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大,易于除去。
b.被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度,受温度的影响较大。
该有机化合物在热溶液中的溶解度较大,冷溶液中的溶解度较小,冷却后易于结晶析出。
④实验仪器与操作步骤:(3)萃取①原理:液-液萃取是利用有机化合物在两种互不相溶的溶剂里溶解度的不同,将有机化合物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
固-液萃取是用有机溶剂从固体物质中溶解出有机化合物的过程。
②适用条件:有机化合物与杂质在某种溶剂中的溶解度有较大差异。
③实验装置:④实验操作:加萃取剂后充分振荡,静置分层后,打开分液漏斗活塞,从下口将下层液体放出,并及时关闭活塞,上层液体从上口倒出。
[特别提醒] 选用萃取剂的三原则(1)萃取剂与原溶剂互不相溶。
一、研究有机化合物的基本步骤常用的分离、提纯方法包括蒸馏、萃取、重结晶。
二、蒸馏1.蒸馏原理:利用有机物与杂质的沸点差异,将有机化合物以蒸汽的形式蒸出,然后冷凝得到产品。
2.适用对象:互相溶解、沸点不同的液态有机混合物3.适用条件:①有机物的热稳定性较强;②有机物与杂质的沸点相差较大(一般约大于30 ℃)4.实验仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管(尾接管)、锥形瓶。
5.实验装置与注意事项①蒸馏烧瓶里盛液体的用量不超2/3,不少于1/3; ②加入沸石或碎瓷片,防止暴沸;③温度计水银球应与蒸馏烧瓶的支管口平齐; ④冷凝水应下口进入,上口流出;⑤实验开始时,先通冷凝水水,后加热;实验结束时,先停止加热,后停止通冷凝水;第03讲 有机物的分离、提纯知识导航知识精讲三、萃取1.原理:(1)液—液萃取:利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解性不同,使待分离组分从溶解度较小的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中。
(2)固—液萃取:用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分。
2.萃取剂(1)选择原则①与原溶剂互不相溶;②与溶质、原溶剂均不反应;③溶质在萃取剂中的溶解度远大于原溶剂。
(2)常用萃取剂乙醚(C2H5OC2H5)、乙酸乙酯、二氯甲烷等3.分液:将萃取后的两层液体(互不相溶、密度也不同的两种液体)分离开的操作方法。
4.主要仪器:分液漏斗5.实验装置与注意事项①分液漏斗使用之前必须检漏(在分液漏斗中注入少量的水,塞上玻璃塞,倒置,看是否漏水,若不漏水,正立分液漏斗后将玻璃塞旋转180°,再倒置看是否漏水)。
②使用时需将漏斗上口的玻璃塞打开,或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔。
③漏斗下端管口紧靠烧怀内壁,分液时下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出。
四、重结晶1.重结晶原理: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。
2.适用对象:固体有机化合物3.溶剂选择:要求杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大,易于除去;被提纯的有机化合物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大,能够进行冷却结晶。
1.2 研究有机化合物的一般方法基本步骤:分离和提纯→元素定量分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式一、分离和提纯1、蒸馏:利用有机物与杂质沸点的差异(一般温度差大于30℃),将有机物以蒸汽的形式蒸出,然后冷凝得到产品(1)适用条件:①分离提纯互溶的液体混合物,也可用于分离液体和可溶性固体②被提纯的有机物的稳定性较强③有机物与杂质的沸点相差较大(一般大于30℃)(2)仪器:铁架台、酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、冷凝管、尾接管、锥形瓶、石棉网(3)装置:(4)注意事项:①蒸馏烧瓶中所盛液体体积:1/3≤V≤2/3②蒸馏烧瓶加热时要垫上石棉网③蒸馏烧瓶中加入沸石,防止暴沸④温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处⑤冷水从下口进,上口出⑥检查装置气密性:用酒精灯对蒸馏烧瓶微热,伸入到水槽的牛角管有连续均匀的气泡冒出,且停止加热后,牛角管口形成一段水柱,说明不漏气⑦操作顺序:实验前:先通水,再加热;实验后:先停止加热,再停水2、萃取:(1)分类:①液液萃取:利用待分离组分在两种不互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。
②固液萃取:用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。
例:用水浸取甜菜中的糖类;用酒精浸取黄豆中的豆油以提高产量(2)萃取剂:萃取用的溶剂称为萃取剂。
萃取剂的选择原则:①萃取剂与原溶剂互不相溶,且密度相差较大,易于静置分层②萃取剂与原溶剂、原溶质均不发生反应③被萃取物质在萃取剂中的的溶解度要比在原溶剂中的溶解度大得多常见与水互不相溶的有机溶剂:乙醚、石油醚、二氯甲烷、苯(密度小于水)、四氯化碳(密度大于水)3、分液:把两种互不相溶的液体分开的操作(1)仪器:分液漏斗(2)步骤:验漏→装液→振荡(排气)→静置分层→分液(上上,下下)(3)注意事项:①通过打开其上方的玻璃塞和下方的活塞可将两层液体分离②下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出③萃取和分液是两个不同的概念,分液可以单独进行,但萃取之后一定要进行分液④萃取或分液之前必须检查分液漏斗是否漏液。
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。