2023-2024学年高中化学苏教版2019选择性必修3同步教案 1.2.1有机化合物的分离、提纯
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年高中化学苏教版2019选择性必修3同步教案 1.2.1有机化合物的分离、提纯 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 189.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-14 11:13:53 | ||
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文档简介
1.2.1科学家怎样研究有机物
（第1课时有机化合物的分离、提纯）
一、教学目标
1.通过对蒸馏法、萃取法的实验原理和基本操作的学习，认识科学探究过程的步骤，学会设计科学探究方案，培养严谨的科学态度和科学的思维方式。
2.结合常见有机化合物分离、提纯方法的学习，能根据有机化合物性质的差异选择有机化合物分离、提纯的正确方法。
二、教学重难点
重点：有机化合物分离、提纯方法及注意事项
难点：有机化合物分离、提纯方法及注意事项
三、教学方法
实验探究法、总结归纳法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】直接导入：人类对有机化合物的研究经历了“从天然的动植物中提取、分离出一些纯净物”到“研究有机化合物的组成、结构、性质和应用”，再到“根据需要对有机化合物分子进行设计和合成”等不同的发展阶段。目前，有机化学在不同领域与其他学科相融合，开辟出了新的更为广阔的研究空间。
【讲解】研究有机化合物的一般过程
主要步骤：分离、提纯有机化合物，研究有机化合物的组成、结构、性质和应用，对有机化合物分子进行设计和合成。
其中：分离、提纯有机化合物基本原理都是利用被提纯物与杂质性质的差异达到分离的目的
【问】有机化合物的分离、提纯原则是什么？
【生】①不增、不减、易分离、易复原
②方法简便易行
③途径最佳（步骤少、转化率高、无副产物等）
【讲解】化学方法：一般是加入或通过某种试剂进行化学反应
物理方法：利用有机物与杂质物理性质差异进行分离
有机物分离的常用物理方法包括：重结晶、萃取、分液、蒸馏。
【讲解】重结晶
(1)概念：将混合物中第一次结晶得到的晶体溶于一定量的溶剂中，再进行蒸发(或冷却)、结晶、过滤，如此的多次操作称为重结晶。
(2)重结晶除去杂质的原理
利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同，或在同一溶剂中不同的温度时的溶解度不同，而将杂质除去。
(3)重结晶法除去杂质的“六”步
―→―→
―→―→―→
【展示】重结晶法提纯含有少量氯化钠和泥沙杂质的苯甲酸
【问】选择溶剂的条件是什么？
【生】杂质在此溶剂中溶解度很小或很大
被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，
受温度的影响较大
【讲解】操作步骤
加热溶解，趁热过滤，冷却结晶
【问】1、溶解粗苯甲酸时加热的作用是什么？
【生】增大苯甲酸在水中的溶解度
【问】2、趁热过滤的目的是什么？
【生】温度高，苯甲酸不易析出
【问】3、实验操作中多次使用了玻璃棒，分别起到哪些作用？
【生】溶解时加速溶解、过滤和洗涤时引流
【问】4、如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？
【生】取最后一次洗涤液少许与试管中，加入硝酸银溶液后，无明显现象，说明氯化钠已经除净。
【讲解】萃取 分液
固-液萃取：用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程
液-液萃取：利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
【问】萃取剂的选择条件是什么？
【生】a. 萃取剂和原溶剂互不相溶
b. 萃取剂和原溶剂、溶质均不发生化学反应
c. 溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中的大得多
【展示】实验仪器与操作步骤
【讲解】注意事项：
a. 操作三部曲：
振荡、静置、分液
b. 液体转移顺序：分液时,记住下层的为密度大的液体,从下面放出；
上层的为密度相对小的液体,从上面倒出。
【展示】萃取 分液实验视频
关键操作：放气-半倒立斜向上，轻轻旋转活塞即可
【讲解】蒸馏
(1)适用条件
①液态有机化合物含有少量杂质且该有机化合物热稳定性较高；
②有机化合物的沸点与杂质的沸点相差较大(一般相差30_℃以上)。
【展示】实验装置——写出相应仪器的名称
铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、沸石、
温度计、导管、冷凝管、橡胶管、牛角管、锥形瓶
【讲解】注意事项
a.加热时应垫石棉网
b.烧瓶中放少量沸石或碎瓷片（防止暴沸）
c.烧瓶中所盛放液体不能超过2/3
d.温度计水银球的部位（蒸馏烧瓶支管处）
e.进出水方向（下进上出）
f.用锥形瓶收集馏分
【展示】蒸馏实验视频
【讲解】分馏
当液态混合物中含有多种沸点不同的有机物组分时，经过多次汽化和冷凝可以将这些成分(馏分)逐步分离，这一过程称为分馏，如石油的分馏等。
【课堂练习】
1、1．下列有关苯甲酸重结晶实验中操作说法正确的是( )
A．粗苯甲酸加热溶解后可以直接趁热过滤
B．趁热过滤中，为了防止苯甲酸结晶，可先将漏斗进行预热
C．趁热过滤后，为了析出更多晶体，热滤液用冰盐水充分冷却，同时缩短结晶的时间
D．温度越低，苯甲酸的溶解度越小，所以温度越低越有利于苯甲酸的重结晶实验
答案：B
2、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
答案：A
3、下列实验方案不合理的是（ ）
A. 用饱和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
答案：C
【讲解】
【课堂小结】师生共同完成。
物质的性质与分离、提纯方法的选择
(1)根据物质的溶解度差异，可选用结晶、过滤的方法将混合物分离。
(2)根据物质的沸点差异，可选用蒸馏的方法将互溶性液体混合物分离。
(3)根据物质在不同溶剂中溶解度的差异，用萃取的方法把溶质从溶解度小的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中。
(4)根据混合物中各组分的性质不同可采用加热、调节pH、加适当的试剂等方法，使某种成分转化，再用物理方法分离而除去。
（第1课时有机化合物的分离、提纯）
一、教学目标
1.通过对蒸馏法、萃取法的实验原理和基本操作的学习，认识科学探究过程的步骤，学会设计科学探究方案，培养严谨的科学态度和科学的思维方式。
2.结合常见有机化合物分离、提纯方法的学习，能根据有机化合物性质的差异选择有机化合物分离、提纯的正确方法。
二、教学重难点
重点：有机化合物分离、提纯方法及注意事项
难点：有机化合物分离、提纯方法及注意事项
三、教学方法
实验探究法、总结归纳法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】直接导入：人类对有机化合物的研究经历了“从天然的动植物中提取、分离出一些纯净物”到“研究有机化合物的组成、结构、性质和应用”，再到“根据需要对有机化合物分子进行设计和合成”等不同的发展阶段。目前，有机化学在不同领域与其他学科相融合，开辟出了新的更为广阔的研究空间。
【讲解】研究有机化合物的一般过程
主要步骤：分离、提纯有机化合物，研究有机化合物的组成、结构、性质和应用，对有机化合物分子进行设计和合成。
其中：分离、提纯有机化合物基本原理都是利用被提纯物与杂质性质的差异达到分离的目的
【问】有机化合物的分离、提纯原则是什么？
【生】①不增、不减、易分离、易复原
②方法简便易行
③途径最佳（步骤少、转化率高、无副产物等）
【讲解】化学方法：一般是加入或通过某种试剂进行化学反应
物理方法：利用有机物与杂质物理性质差异进行分离
有机物分离的常用物理方法包括：重结晶、萃取、分液、蒸馏。
【讲解】重结晶
(1)概念：将混合物中第一次结晶得到的晶体溶于一定量的溶剂中，再进行蒸发(或冷却)、结晶、过滤，如此的多次操作称为重结晶。
(2)重结晶除去杂质的原理
利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同，或在同一溶剂中不同的温度时的溶解度不同，而将杂质除去。
(3)重结晶法除去杂质的“六”步
―→―→
―→―→―→
【展示】重结晶法提纯含有少量氯化钠和泥沙杂质的苯甲酸
【问】选择溶剂的条件是什么？
【生】杂质在此溶剂中溶解度很小或很大
被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，
受温度的影响较大
【讲解】操作步骤
加热溶解，趁热过滤，冷却结晶
【问】1、溶解粗苯甲酸时加热的作用是什么？
【生】增大苯甲酸在水中的溶解度
【问】2、趁热过滤的目的是什么？
【生】温度高，苯甲酸不易析出
【问】3、实验操作中多次使用了玻璃棒，分别起到哪些作用？
【生】溶解时加速溶解、过滤和洗涤时引流
【问】4、如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？
【生】取最后一次洗涤液少许与试管中，加入硝酸银溶液后，无明显现象，说明氯化钠已经除净。
【讲解】萃取 分液
固-液萃取：用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程
液-液萃取：利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
【问】萃取剂的选择条件是什么？
【生】a. 萃取剂和原溶剂互不相溶
b. 萃取剂和原溶剂、溶质均不发生化学反应
c. 溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中的大得多
【展示】实验仪器与操作步骤
【讲解】注意事项：
a. 操作三部曲：
振荡、静置、分液
b. 液体转移顺序：分液时,记住下层的为密度大的液体,从下面放出；
上层的为密度相对小的液体,从上面倒出。
【展示】萃取 分液实验视频
关键操作：放气-半倒立斜向上，轻轻旋转活塞即可
【讲解】蒸馏
(1)适用条件
①液态有机化合物含有少量杂质且该有机化合物热稳定性较高；
②有机化合物的沸点与杂质的沸点相差较大(一般相差30_℃以上)。
【展示】实验装置——写出相应仪器的名称
铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、沸石、
温度计、导管、冷凝管、橡胶管、牛角管、锥形瓶
【讲解】注意事项
a.加热时应垫石棉网
b.烧瓶中放少量沸石或碎瓷片（防止暴沸）
c.烧瓶中所盛放液体不能超过2/3
d.温度计水银球的部位（蒸馏烧瓶支管处）
e.进出水方向（下进上出）
f.用锥形瓶收集馏分
【展示】蒸馏实验视频
【讲解】分馏
当液态混合物中含有多种沸点不同的有机物组分时，经过多次汽化和冷凝可以将这些成分(馏分)逐步分离，这一过程称为分馏，如石油的分馏等。
【课堂练习】
1、1．下列有关苯甲酸重结晶实验中操作说法正确的是( )
A．粗苯甲酸加热溶解后可以直接趁热过滤
B．趁热过滤中，为了防止苯甲酸结晶，可先将漏斗进行预热
C．趁热过滤后，为了析出更多晶体，热滤液用冰盐水充分冷却，同时缩短结晶的时间
D．温度越低，苯甲酸的溶解度越小，所以温度越低越有利于苯甲酸的重结晶实验
答案：B
2、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
答案：A
3、下列实验方案不合理的是（ ）
A. 用饱和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
答案：C
【讲解】
【课堂小结】师生共同完成。
物质的性质与分离、提纯方法的选择
(1)根据物质的溶解度差异，可选用结晶、过滤的方法将混合物分离。
(2)根据物质的沸点差异，可选用蒸馏的方法将互溶性液体混合物分离。
(3)根据物质在不同溶剂中溶解度的差异，用萃取的方法把溶质从溶解度小的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中。
(4)根据混合物中各组分的性质不同可采用加热、调节pH、加适当的试剂等方法，使某种成分转化，再用物理方法分离而除去。