资料简介
高二化学人教版选修5
有机化学基础
第一章认识有机化合物
第四节 研究有机化合物
一般步骤和方法
李时珍在《本草纲目》中
记载,槟榔有“下水肿、
通关节、健脾调中、治心
痛积聚”等诸多病症。
槟榔是我国
的四大南药
之一
如果你是化学家,你该如何来研究槟榔中的
有机化合物?一般的步骤和方法是什么?
有机化合物的
混合物
元素分析
确定实验式
波谱分析
确定结构式
测定相对分子质量
确定分子式
研究有机物的一般步骤:
物理方法、化学方法
定性分析、定量分析
质谱法
分离、提纯
波谱分析:质谱、红外光谱、
核磁共振氢谱、X射线衍射等
一、分离、提纯
物理方法:
利用有机物与杂质物理性质的差异而将它
们分开.
有机物分离提纯的常用物理方法
蒸馏
分液
萃取
重结晶
色谱分离
……
1、蒸馏
(1)原理:
利用混合物中各成分的沸点不同而使其分离的方法。
(2)应用对象:
常用于分离互溶的液态有机物,如石油的分馏。
(3)条件:
①有机物热稳定性较强;
②与杂质沸点相差较大(30℃以上)。
一、分离、提纯
液液互溶
沸点不同
(4)主要仪器:
蒸馏烧瓶、冷凝管、尾接管、酒精灯、温度计、铁架台(铁圈、
铁夹)、石棉网、锥形瓶等。
蒸
馏
烧
瓶
冷
凝
管
温度计
尾
接
管
使用前要检查装置的气密性!
③温度计水银
球处于蒸馏烧
瓶支管口处
②投放沸石或
瓷片防暴沸
①烧瓶底加
垫石棉网
④冷凝水,下
口进,上口出
(5)注意要点:
(与蒸气流向相反)
思考:
沸点:乙醇78.5℃,水100℃
乙醇和水的共沸点混合物:沸点78.15℃,乙醇95.6%,水4.4%
实验1-1 含有杂质的工业乙醇的蒸馏
77℃以下:_______
77-79℃:_______
79℃: _______
提示:
甲醇沸点:64.7℃
乙醇沸点:78℃
丙醇沸点:97.4℃
甲醇
乙醇
丙醇
延伸 如何除去水得到无水乙醇?
生石灰法:乙醇+CaO 无水乙醇
蒸馏
欲用95.6%的工业酒精制取无水乙醇时,
可选用的方法是( )
A.加入无水CuSO4,再过滤
B.加入生石灰,再蒸馏
C. 将96%的乙醇溶液直接加热蒸馏出乙醇
B
萃取
2)萃取适用于分离什么样的混合物?
3)萃取操作时有哪些主要的实验仪器?
——问题接龙
4)萃取操作过程中应注意什么问题?
1)萃取利用了物质的哪个物理性质的差异进行分离?
5)萃取剂的选择符合什么样的条件?
2、萃取
(1)原理:
液-液萃取是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。
装置:分液漏斗、烧杯、铁架台(含铁圈)
固—液萃取:用有机溶剂从固体物
质中溶解出有机物的过程。
装置:专用的仪器和设备
互不相溶
溶解度不同
(2)条件:
①萃取剂与原溶剂互不相溶;
②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶
剂中;
③萃取剂和溶质不反应
(3)分液漏斗的使用:
梨形分液漏斗 球形分液漏斗 筒形分液漏斗
1、关闭分液漏斗颈部旋塞,向分液漏斗内注入适量的
蒸馏水,观察旋塞的两端以及漏斗的下口处是否漏水。
2、若不漏水,关闭上磨口塞,左手握住旋塞,右手食
指摁住上磨口塞,倒立,检查是否漏水;若不漏水,正
立,将上磨口塞旋转180度,倒立,检查是否漏水,若
不漏水,则此分液漏斗可以使用。
振荡→静置→ 分液检漏→装液→
(4)操作过程:
思考:
(5)实验注意事项: (以四氯化碳萃取碘水为例)
① 混合:用量筒量取10mL碘的饱和水溶液,倒入分液漏斗,然后再加
入4mL 四氯化碳,盖好玻璃塞。
振
荡
② 振荡:用右手压住分液漏斗口部(上端的玻璃塞),左手握住活塞
部分,把分液漏斗倒转过来振荡,使两种液体充分接触;振荡后打开活
塞,使漏斗内气体放出。
静
置
③ 静置:将分液漏斗放在铁架台上静置。
分
液
④ 分液:待液体分层后,将漏斗上端玻璃塞打开(或使塞上的凹槽对准
漏斗上的小孔),再将漏斗下面的活塞打开,使下层液体慢慢沿烧杯壁
留下,到有色液体接近流完时快速关闭活塞。
下列关于萃取的操作说法正确的( )
A. 从溴水中提取溴,可加入酒精作萃取剂
B. 萃取操作完成后,静置分液,上、下层液
体均从下口放出
C. 用一种有机溶剂,提取水溶液中的某物质,
静置分液后,“水层”应在上层
D. 萃取时,所加入的溶剂应与原溶剂互不相
溶,且与溶质相互间不反应
3、结晶与重结晶
结晶:固体溶质从溶液中析出的过程。
重结晶:将已知晶体用合适的溶剂溶解,
经过滤、蒸发、冷却等步骤,再次析出晶
体,得到更加纯净的晶体
溶液 晶体
合适的结晶方法
溶液 晶体(较纯)粗产品
合适的
结晶方法
用合适的
溶剂溶解
(1)概念
(3)溶剂的选择
①杂质在溶剂中溶解度很小或溶解度很大,易于除去;
②被提纯的有机物在溶剂中的溶解度,受温度的影响较
大。有机物在热溶液中的溶解度较大,在冷溶液中的溶
解度较小,冷却后易于结晶析出。
杂质在热过滤
时被滤去。
杂质留在母液中,不随
被提纯晶体一同析出。
(2)原理
利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不
同而将其杂质除去的方法。
(适合溶解度随温度变化不大的物质)
如:NaCl(水)
(适合溶解度随温度变化较大的物质)
如:KNO3 (水)
(4)结晶方法的类型
根据不同温度下苯甲酸在水中的溶解度,讨论
交流提纯粗苯甲酸的具体方法与操作步骤
思考:
资料1:苯甲酸为白色片状晶体,沸点249℃,其在水中
的溶解度:0.17g (25℃),0.95g (50℃),6.8g (95℃)。
资料2:粗苯甲酸中主要杂质为砂子,NaCl,苯甲醇(可
溶于水,20℃的溶解度为 4g/100gH2O,易溶于有机溶
剂,沸点205.7 ℃) 等。
操作方案一:
取1g粗苯甲酸加
足量蒸馏水搅拌
至全部溶解
加热至沸腾,
浓缩至形成饱
和溶液
趁热
过滤
冷却
结晶
操作方案二:
取1g粗苯甲酸
加水40mL蒸馏
水中
加热至粗苯甲
酸刚好全部溶
解
趁热
过滤
冷却
结晶
为什么要
趁热过滤?
提示:结合苯甲酸溶解度随温度变化的特点
实验1-2 苯甲酸的重结晶 P18
2、趁热过滤:用玻璃漏斗趁热将
溶液过滤到另一100mL烧杯中。
(注意:一贴,二低,三靠)
3、冷却结晶:将滤液静置,
使其缓慢冷却结晶。
4、过滤:滤出晶体。
是不是温度
越低越好??
为什么要再
加少量水?
粗苯甲酸 加热溶解 趁热过滤 冷却结晶
实验1-2 苯甲酸的重结晶
粗苯甲酸的状态:_______________________;
观察滤液冷却时的实验现象:________________;
重结晶后苯甲酸的状态:___________________。
含有灰黄色杂质的粉末
不断有白色晶体析出
鳞片状或针状结晶
学与问
1、为什么在粗苯甲酸全部溶解再加入少量水?
为了减少趁热过滤过程中损失的苯甲酸。
2、为了得到更多的苯甲酸,是不是结晶时的温
度越低越好?
温度过低,杂质的溶解度也会降低,部分杂质也会析
出,达不到提纯苯甲酸的目的。
3、重结晶操作中对选用的溶剂有什么要求?
(1)杂质在此溶剂中溶解度很小或很大,易于除去;
(2)被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度影响较
大:升温时溶解度增大,降温时溶解度减小。
小结
固体有机粗品
溶于溶剂,制成热
溶液,趁热过滤
滤渣
(溶解度较小杂质)
滤液
冷却结晶,
过滤洗涤
母液
(溶解度较大杂质
及部分被提纯物)
晶体(产品)
结晶
降温结晶
蒸发结晶:溶解度随温
度变化小的
(蒸发溶剂)
:溶解度随温
度变化大的
NaCl(KNO3):___________
KNO3(NaCl):___________
除去括号内的杂质
拓展
蒸发结晶
降温结晶
苯
甲
酸
重
结
晶
粗
盐
提
纯
冷
却
晶
蒸发结晶
蒸
发
结
晶
搅拌溶解
加热溶解 趁热过滤 冷却结晶
过滤操作
4、色谱法(科学视野)
例如:用粉笔分离色素……
常用的吸附剂有碳酸钙、
硅胶、氧化铝、活性炭等。
利用吸附剂对不同有机物
吸附作用的不同,分离、提纯
有机物的方法。
分离和提
纯的方法
适用条件
蒸馏
萃取
(分液)
重结晶
液液相溶,沸点不同
溶解度不同
液液不溶,密度不同
固固溶解同,而随温度变化不同
1、回顾海带中提取碘的实验,此过程涉及
了哪些分离提纯的方法?
过
滤
蒸
馏
溶
解
萃取
分液
(稀)
沸点:碘184.3℃,苯80.1℃
思考:为什么不直接将含碘的水溶液进行蒸馏?
2.下列说法错误的是( )
A.蒸馏时应调整温度计的水银球于蒸馏烧
瓶支管口附近
B.提纯液体混合物常用重结晶法
C.萃取是利用溶质在两种互不相溶的溶剂
中溶解度的不同,使溶质从一种溶剂内转
移到另一种溶剂的操作。
D.蒸馏过程中,加入沸石(或碎瓷片)的目的
是防止暴沸
同学们学习进步!
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