1.2.1有机化合物的分离和提纯(教学课件)(共27张PPT)-2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修3
文档属性
| 名称 | 1.2.1有机化合物的分离和提纯(教学课件)(共27张PPT)-2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-19 16:02:40 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第二节 研究有机化合物的一般方法
第1课时 有机化合物的分离和提纯
CONTENTS
目录
研究有机化合物的一般步骤
1
有机物分离、提纯的方法
2
掌握有机化合物的分离和提纯的一般方法及蒸馏、重结晶、萃取的原理与操作，培养宏观辨识与微观探析的能力。
能够运用所学知识分离和提纯简单的混合物，以培养科学探究能力与创新意识。
Teaching objectives
教学目标
青蒿素的研究过程
疟疾是一种古老的疾病，还是危害人类最大的疾病之一。
2015年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，中国女药学家屠呦呦，以及另外两名科学家获了该奖项。屠呦呦也成为首位获得诺贝尔奖科学类奖项的中国人。屠呦呦的获奖则依靠的是被世卫组织成为最有效的抗疟疾药物青蒿素。
在研究过程中，葛洪《肘后备急方》中的几句话引起了屠呦呦的注意：“青蒿一握，以水升渍，绞取汁，尽服之。”这不禁让她想到，会不会是因为青蒿对温度比较敏感，从而影响了对疟原虫抑制作用，问题或许岀在了常用的“水煎”法上？于是她转换思路，采用低沸点的乙醚提取青蒿中的提取物，最终她得到了对疟原虫抑制率可达百分之百的提取物，被命名为青蒿素。
虽然发现了有效成分，这个项目却还没有结束，要将它作为药物使用，还有很多步要走。首先，就是要确定它的分子量和分子式，之后确定结构。而这并不是专攻中药学的屠呦呦所能做的了。最终经过众多科学家的努力，周维善小组最终测定出青蒿素的结构。之后，经过努力，他们又成功合成了青蒿素，至此抗疟疾药物的研究方可告一段落。
初出茅庐
硫粉
要点一、研究有机化合物的一般步骤
必背知识
确定实验式
确定分子式
确定结构式
实验式又称最简式，如CH3CH3的实验式为C2H6。
因为有机物中普遍存在同分异构现象，所以在确定有机物的分子式以后，还要确定结构式。
1.分离、提纯的原则
要点二、有机物分离、提纯的方法
必背知识
不增
不减
易分离
易复原
不增加新的杂质
不减少被提纯的物质
被提纯物质和杂质易分离
被提纯物质易恢复原状态
2.分离、提纯的方法
必背知识
有机化学中常用的分离和提纯方法有 、 和 等。
（1）蒸馏
Ⅰ.蒸馏原理
在一定温度和压强下，加热液态混合物，利用物质沸点差异进行物质分离的方法，使沸点低的物质汽化，然后冷凝、收集，从而达到与沸点高的物质相分离的目的。
Ⅱ.适用条件
①有机物 较强；
②有机物与杂质的 相差较大(一般约大于30 ℃)。
热稳定性
沸点
蒸馏
萃取
重结晶
必背知识
Ⅲ.装置
注意事项
①加碎瓷片的目的是 。
②温度计水银球应处于 。
③冷却水的流动方向是 。
防止液体暴沸
蒸馏烧瓶的支管口处
下口进、上口出
相关链接
甲烷与氯气发生取代反应，反应历程如下：
产物 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯化碳
沸点 40℃ 62℃ 77℃
得到的液态混合物中含二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，分离提纯它们的方法就是蒸馏法。
必背知识
（2）萃取
萃取包括 萃取和 萃取。
Ⅰ.萃取原理
①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中的过程。
②固-液萃取
用 从固体混合物中溶解出有机物的过程。
Ⅱ.仪器
互不相溶
液-液
固-液
有机溶剂
分液漏斗
烧杯
溶解性
必背知识
Ⅲ.萃取操作
对分液漏斗进行检漏；关闭活塞，把原溶液漏斗中，加萃取剂后，盖上分液漏斗的玻璃塞，充分振荡，静置分层后，先把玻璃塞取下，然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。
萃取和分液常用的玻璃仪器？
问题1
常见的萃取剂有哪些？
问题2
萃取剂的选择应符合什么条件
问题3
分液漏斗、烧杯
常用的萃取剂有乙醚（C2H5OC2H5）、乙酸乙酯、二氯甲烷
①萃取剂与原溶剂互不相溶。
②溶质在萃取剂中的溶解度大。
③萃取剂与溶液中的成分不发生反应。
必背知识
必背知识
（3）重结晶
重结晶是提纯 常用的方法。
Ⅰ.原理
利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的 不同而将杂质除去。
Ⅱ.溶剂的选择
重结晶首先要选择适当的溶剂，要求杂质在此溶剂中溶解度 ，易于除去；被提纯的有机化合物在此溶剂中的溶解度受 的影响较大，能够进行 。
溶解度
固体有机化合物
很小或很大
温度
冷却结晶
探究：重结晶法提纯苯甲酸
问题：某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，提纯苯甲酸需要经过哪些步骤？
资料：苯甲酸可用作食品防腐剂。纯净的苯甲酸为无色结晶，其结构可表示为，
,熔点12℃，沸点29℃。苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。
苯甲酸在水中的溶解度如下
温度/℃ 25 50 75
溶解度/g 0.34 0.85 2.2
实验：（1）观察粗苯甲酸样品的状态。
（2）将1g粗苯甲酸放入100mL烧杯，加入50mL蒸馏水。加热，搅拌，使粗苯甲酸充分溶解。
（3）使用漏斗趁热将溶液过滤至另一烧杯中，将滤液静置，使其缓慢冷却结晶。
（4）待滤液完全冷却后滤出晶体，并用少量蒸馏水洗涤。将晶体铺在干燥的滤纸上，晾干后称其质量。
加热溶解
趁热过滤
冷却结晶
过滤、洗涤
干燥
称重
重结晶法提纯苯甲酸的原理是什么？有哪些主要操作步骤？
问题1
原理：苯甲酸在水中的溶解度随温度变化较大，通过重结晶可以使它与杂质分离。
溶解粗苯甲酸时加热的作用是什么？趁热过滤的目的是什么？
问题2
实验操作中多次使用了玻璃棒，分别起到了哪些作用？
问题3
如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？
问题4
加热可促进苯甲酸的溶解。趁热过滤可避免苯甲酸提前结晶析出。
必背知识
玻璃棒的作用：①溶解时搅拌，加快溶解速度；②过滤、洗涤时引流；③干燥时用于转移晶体。
用适量蒸馏水洗涤过滤器中的苯甲酸晶体，取一烧杯收集n次洗涤后的滤液，滴加几滴硝酸银溶液，观察是否有沉淀产生。若无，则氯化钠被除尽。
在重结晶过程中进行热过滤后，要用少量热溶剂冲洗几遍，其目的是什么？
问题5
在晶体析出后，分离晶体和滤液时，要用少量的冷溶剂洗涤晶体，其洗涤的目的是什么？为什么要用冷溶剂？
问题6
温度越低，苯甲酸的溶解度越小，为了得到更多的苯甲酸晶体，是不是结晶时的温度越低越好？
问题7
洗涤不溶性固体表面的可溶性有机物。
必背知识
洗涤除去晶体表面附着的可溶性杂质；用冷溶剂洗涤可降低洗涤过程中晶体的损耗。
温度过低，杂质的溶解度也会降低，部分杂质不会析出，达不到提纯苯甲酸的目的；温度极低时，溶剂（水）也会结晶，给实验操作带来麻烦。
（1）分离和提纯只利用物质的物理性质，不利用物质的化学性质。（ ）
（2）能用分液的方法分离植物油和水的混合物。（ ）
（3）Br2、I2在水中的溶解度较小，但易溶于有机溶剂，故可用酒精萃取溴水中的Br2或碘水中的I2。（ ）
（4）开始蒸馏时，应该先加热，再开冷凝水；蒸馏完毕，应该先关冷凝水再撤酒精灯。（ ）
（5）分液时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体则从上口倒出。（ ）
（6）从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾采用重结晶法。（ ）
×
×
×
√
√
典例1 正误判断
过关检测
√
1.李时珍在《本草纲目》中写到：“烧酒非古法也，自元时始创其法。用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。”“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次，，价值数倍也。”这里用到的方法可用于分离( )
A.硝酸钾和氯化钾
B.四氯化碳利水
C.甲醇和正丁醇
D.碘水
C
强化训练
过关检测
2.现有三组混合溶液:①乙酸乙酯和乙酸钠溶液;②丁醇和乙醇;③溴化钠和单质溴的水溶液。分离以上各混合液的正确方法依次是( )
A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液
C
强化训练
过关检测
强化训练
3.下列实验方案不合理的是( )
A.加入饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸等 B.分离苯和硝基苯的混合物,可用蒸馏法
C.可用苯将溴从溴苯中萃取出来
D.可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳
C
过关检测
强化训练
4.用下列装置完成相关实验，不合理的是( )
A.用a趁热过滤提纯苯甲酸 B.用b制备并检验乙烯
C.用c除去溴苯中的苯 D.用d分离硝基苯与水
B
过关检测
强化训练
5.下列分离方法正确的是( )
A.回收水溶液中的：加入乙醇，分液、蒸发
B.回收含有KCl的：加水溶解，过滤、干燥
C.除去氨气中的水蒸气：通过盛有的燥管
D.除去乙醇中的水：加入无水氯化钙，蒸馏
B
过关检测
强化训练
6.某同学拟用重结晶的方法除去某产品中的杂质,为此需要选用合适的溶剂。具有下列特点的溶剂中,不可取的溶剂是( )
A.产品在溶剂中的溶解度随温度升高而迅速增大
B.在溶剂中产品比杂质更难溶解
C.杂质在溶剂中的溶解度在高温或低温时都很大
D.室温时产品在溶剂中很易溶解
D
过关检测
强化训练
7.实验室用下列仪器组装一套蒸馏石油的装置，并进行蒸馏得到汽油和煤油。
(1)写出下列仪器的名称：①_____________；②_________;③_______。
(2)将以上仪器按从左到右顺序，用字母a、b、c……进行连接：e接_____；_______接_____；______接_______接_______。
(3)仪器①的A口是________，B口是________。
(4)蒸馏时，温度计水银球应放在_______________________。
(5)在②中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是_________。
过关检测
(直形)冷凝管
蒸馏烧瓶
锥形瓶
c
d
a
b
f
g
进水口
出水口
蒸馏烧瓶支管口下沿处
防止暴沸
课堂总结
课堂小结
Thank you for watching !
本部分内容讲解结束
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第二节 研究有机化合物的一般方法
第1课时 有机化合物的分离和提纯
CONTENTS
目录
研究有机化合物的一般步骤
1
有机物分离、提纯的方法
2
掌握有机化合物的分离和提纯的一般方法及蒸馏、重结晶、萃取的原理与操作，培养宏观辨识与微观探析的能力。
能够运用所学知识分离和提纯简单的混合物，以培养科学探究能力与创新意识。
Teaching objectives
教学目标
青蒿素的研究过程
疟疾是一种古老的疾病，还是危害人类最大的疾病之一。
2015年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，中国女药学家屠呦呦，以及另外两名科学家获了该奖项。屠呦呦也成为首位获得诺贝尔奖科学类奖项的中国人。屠呦呦的获奖则依靠的是被世卫组织成为最有效的抗疟疾药物青蒿素。
在研究过程中，葛洪《肘后备急方》中的几句话引起了屠呦呦的注意：“青蒿一握，以水升渍，绞取汁，尽服之。”这不禁让她想到，会不会是因为青蒿对温度比较敏感，从而影响了对疟原虫抑制作用，问题或许岀在了常用的“水煎”法上？于是她转换思路，采用低沸点的乙醚提取青蒿中的提取物，最终她得到了对疟原虫抑制率可达百分之百的提取物，被命名为青蒿素。
虽然发现了有效成分，这个项目却还没有结束，要将它作为药物使用，还有很多步要走。首先，就是要确定它的分子量和分子式，之后确定结构。而这并不是专攻中药学的屠呦呦所能做的了。最终经过众多科学家的努力，周维善小组最终测定出青蒿素的结构。之后，经过努力，他们又成功合成了青蒿素，至此抗疟疾药物的研究方可告一段落。
初出茅庐
硫粉
要点一、研究有机化合物的一般步骤
必背知识
确定实验式
确定分子式
确定结构式
实验式又称最简式，如CH3CH3的实验式为C2H6。
因为有机物中普遍存在同分异构现象，所以在确定有机物的分子式以后，还要确定结构式。
1.分离、提纯的原则
要点二、有机物分离、提纯的方法
必背知识
不增
不减
易分离
易复原
不增加新的杂质
不减少被提纯的物质
被提纯物质和杂质易分离
被提纯物质易恢复原状态
2.分离、提纯的方法
必背知识
有机化学中常用的分离和提纯方法有 、 和 等。
（1）蒸馏
Ⅰ.蒸馏原理
在一定温度和压强下，加热液态混合物，利用物质沸点差异进行物质分离的方法，使沸点低的物质汽化，然后冷凝、收集，从而达到与沸点高的物质相分离的目的。
Ⅱ.适用条件
①有机物 较强；
②有机物与杂质的 相差较大(一般约大于30 ℃)。
热稳定性
沸点
蒸馏
萃取
重结晶
必背知识
Ⅲ.装置
注意事项
①加碎瓷片的目的是 。
②温度计水银球应处于 。
③冷却水的流动方向是 。
防止液体暴沸
蒸馏烧瓶的支管口处
下口进、上口出
相关链接
甲烷与氯气发生取代反应，反应历程如下：
产物 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯化碳
沸点 40℃ 62℃ 77℃
得到的液态混合物中含二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，分离提纯它们的方法就是蒸馏法。
必背知识
（2）萃取
萃取包括 萃取和 萃取。
Ⅰ.萃取原理
①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中的过程。
②固-液萃取
用 从固体混合物中溶解出有机物的过程。
Ⅱ.仪器
互不相溶
液-液
固-液
有机溶剂
分液漏斗
烧杯
溶解性
必背知识
Ⅲ.萃取操作
对分液漏斗进行检漏；关闭活塞，把原溶液漏斗中，加萃取剂后，盖上分液漏斗的玻璃塞，充分振荡，静置分层后，先把玻璃塞取下，然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。
萃取和分液常用的玻璃仪器？
问题1
常见的萃取剂有哪些？
问题2
萃取剂的选择应符合什么条件
问题3
分液漏斗、烧杯
常用的萃取剂有乙醚（C2H5OC2H5）、乙酸乙酯、二氯甲烷
①萃取剂与原溶剂互不相溶。
②溶质在萃取剂中的溶解度大。
③萃取剂与溶液中的成分不发生反应。
必背知识
必背知识
（3）重结晶
重结晶是提纯 常用的方法。
Ⅰ.原理
利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的 不同而将杂质除去。
Ⅱ.溶剂的选择
重结晶首先要选择适当的溶剂，要求杂质在此溶剂中溶解度 ，易于除去；被提纯的有机化合物在此溶剂中的溶解度受 的影响较大，能够进行 。
溶解度
固体有机化合物
很小或很大
温度
冷却结晶
探究：重结晶法提纯苯甲酸
问题：某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，提纯苯甲酸需要经过哪些步骤？
资料：苯甲酸可用作食品防腐剂。纯净的苯甲酸为无色结晶，其结构可表示为，
,熔点12℃，沸点29℃。苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。
苯甲酸在水中的溶解度如下
温度/℃ 25 50 75
溶解度/g 0.34 0.85 2.2
实验：（1）观察粗苯甲酸样品的状态。
（2）将1g粗苯甲酸放入100mL烧杯，加入50mL蒸馏水。加热，搅拌，使粗苯甲酸充分溶解。
（3）使用漏斗趁热将溶液过滤至另一烧杯中，将滤液静置，使其缓慢冷却结晶。
（4）待滤液完全冷却后滤出晶体，并用少量蒸馏水洗涤。将晶体铺在干燥的滤纸上，晾干后称其质量。
加热溶解
趁热过滤
冷却结晶
过滤、洗涤
干燥
称重
重结晶法提纯苯甲酸的原理是什么？有哪些主要操作步骤？
问题1
原理：苯甲酸在水中的溶解度随温度变化较大，通过重结晶可以使它与杂质分离。
溶解粗苯甲酸时加热的作用是什么？趁热过滤的目的是什么？
问题2
实验操作中多次使用了玻璃棒，分别起到了哪些作用？
问题3
如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？
问题4
加热可促进苯甲酸的溶解。趁热过滤可避免苯甲酸提前结晶析出。
必背知识
玻璃棒的作用：①溶解时搅拌，加快溶解速度；②过滤、洗涤时引流；③干燥时用于转移晶体。
用适量蒸馏水洗涤过滤器中的苯甲酸晶体，取一烧杯收集n次洗涤后的滤液，滴加几滴硝酸银溶液，观察是否有沉淀产生。若无，则氯化钠被除尽。
在重结晶过程中进行热过滤后，要用少量热溶剂冲洗几遍，其目的是什么？
问题5
在晶体析出后，分离晶体和滤液时，要用少量的冷溶剂洗涤晶体，其洗涤的目的是什么？为什么要用冷溶剂？
问题6
温度越低，苯甲酸的溶解度越小，为了得到更多的苯甲酸晶体，是不是结晶时的温度越低越好？
问题7
洗涤不溶性固体表面的可溶性有机物。
必背知识
洗涤除去晶体表面附着的可溶性杂质；用冷溶剂洗涤可降低洗涤过程中晶体的损耗。
温度过低，杂质的溶解度也会降低，部分杂质不会析出，达不到提纯苯甲酸的目的；温度极低时，溶剂（水）也会结晶，给实验操作带来麻烦。
（1）分离和提纯只利用物质的物理性质，不利用物质的化学性质。（ ）
（2）能用分液的方法分离植物油和水的混合物。（ ）
（3）Br2、I2在水中的溶解度较小，但易溶于有机溶剂，故可用酒精萃取溴水中的Br2或碘水中的I2。（ ）
（4）开始蒸馏时，应该先加热，再开冷凝水；蒸馏完毕，应该先关冷凝水再撤酒精灯。（ ）
（5）分液时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体则从上口倒出。（ ）
（6）从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾采用重结晶法。（ ）
×
×
×
√
√
典例1 正误判断
过关检测
√
1.李时珍在《本草纲目》中写到：“烧酒非古法也，自元时始创其法。用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承取滴露。”“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次，，价值数倍也。”这里用到的方法可用于分离( )
A.硝酸钾和氯化钾
B.四氯化碳利水
C.甲醇和正丁醇
D.碘水
C
强化训练
过关检测
2.现有三组混合溶液:①乙酸乙酯和乙酸钠溶液;②丁醇和乙醇;③溴化钠和单质溴的水溶液。分离以上各混合液的正确方法依次是( )
A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液
C
强化训练
过关检测
强化训练
3.下列实验方案不合理的是( )
A.加入饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸等 B.分离苯和硝基苯的混合物,可用蒸馏法
C.可用苯将溴从溴苯中萃取出来
D.可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳
C
过关检测
强化训练
4.用下列装置完成相关实验，不合理的是( )
A.用a趁热过滤提纯苯甲酸 B.用b制备并检验乙烯
C.用c除去溴苯中的苯 D.用d分离硝基苯与水
B
过关检测
强化训练
5.下列分离方法正确的是( )
A.回收水溶液中的：加入乙醇，分液、蒸发
B.回收含有KCl的：加水溶解，过滤、干燥
C.除去氨气中的水蒸气：通过盛有的燥管
D.除去乙醇中的水：加入无水氯化钙，蒸馏
B
过关检测
强化训练
6.某同学拟用重结晶的方法除去某产品中的杂质,为此需要选用合适的溶剂。具有下列特点的溶剂中,不可取的溶剂是( )
A.产品在溶剂中的溶解度随温度升高而迅速增大
B.在溶剂中产品比杂质更难溶解
C.杂质在溶剂中的溶解度在高温或低温时都很大
D.室温时产品在溶剂中很易溶解
D
过关检测
强化训练
7.实验室用下列仪器组装一套蒸馏石油的装置，并进行蒸馏得到汽油和煤油。
(1)写出下列仪器的名称：①_____________；②_________;③_______。
(2)将以上仪器按从左到右顺序，用字母a、b、c……进行连接：e接_____；_______接_____；______接_______接_______。
(3)仪器①的A口是________，B口是________。
(4)蒸馏时，温度计水银球应放在_______________________。
(5)在②中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是_________。
过关检测
(直形)冷凝管
蒸馏烧瓶
锥形瓶
c
d
a
b
f
g
进水口
出水口
蒸馏烧瓶支管口下沿处
防止暴沸
课堂总结
课堂小结
Thank you for watching !
本部分内容讲解结束