1.4 研究有机化合物的一般步骤和方法（一）分离 提纯-天津市2020年空中课堂人教版高中化学选修五课件(共39张PPT)
文档属性
| 名称 | 1.4 研究有机化合物的一般步骤和方法（一）分离 提纯-天津市2020年空中课堂人教版高中化学选修五课件(共39张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-05-19 13:49:19 | ||
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文档简介
(共39张PPT)
研究有机化合物的一般步骤和方法（一）
--分离 提纯
高二年级 化学
选修五 第一章 第四节 第1课时
学习目标
1.能说明研究有机化合物一般步骤和方法的总体思路
2.能说出有机化合物分离、提纯的常用方法和原理
发现问题
钱省在
哪里？
量同价不同？
从有机体中提取的或是人工合成的产品是纯净物吗？
为什么？如何得到纯品？
思考交流
从天然资源中提取的有机物是含有杂质的粗品，人工合成的有机物也往往混有未参加反应的原料或反应副产物。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。
如何研究有机物的结构和性质呢？
研究有机化合物的基本步骤与方法:
粗产品
分离提纯
方法有哪些？
物理方法：溶解、过滤、重结晶、升华、蒸发、蒸馏、萃取、
分液、液化、汽化、渗析、盐析、洗气等。
化学方法：加热分解、氧化还原转化、生成沉淀、酸碱中和、
络合、水解、化学方法洗气等。
认知模型
研究有机化合物的基本步骤与方法:
粗产品
分离提纯
除杂质
除杂的原则是什么？
不 增
不 减
易分离
易复原
除杂的方法是什么？
杂转纯
杂变沉
化为气
溶剂分
认知模型
研究有机化合物的基本步骤与方法:
粗产品
分离提纯
定性分析
定量分析
除杂质
确定组成元素
质量分析
测定相对分子质量
结构分析
实验式或最简式
分子式
结构式
认知模型
研究有机化合物的基本步骤与方法:
粗产品
分离提纯
定性分析
定量分析
除杂质
确定组成元素
质量分析
测定相对分子质量
结构分析
实验式或最简式
分子式
结构式
认知模型
每一步是如何实现的呢？
常用的分离、提纯物质的方法有哪些？
提纯液体有机物—蒸馏法
提纯固体有机物—重结晶法
利用有机物溶解性—萃取法
有机物热稳定性较强、含少量杂质
与杂质沸点相差较大
（一般约大于 30℃）。
工业乙醇
含水、甲醇等杂质
工业乙醇(95.6%)
含水(4.4%)
无水乙醇
(99.5%以上)
蒸馏 收集馏分
加CaO
蒸馏
实验1-1
（选修五 P17）
77 ℃~79 ℃
甲醇(沸点 65℃ ）
95.6% 乙醇和 4.4% 水
的共沸混合物
(沸点 78.15 ℃）
79 ℃
以上
77 ℃
以下
提纯液体有机物—蒸馏法
甲醇
(沸点 65℃ ）
水
(沸点 100℃ ）
蒸
馏
装
置
蒸馏瓶
冷凝管
温度计
尾接管
冷水
热水
锥形瓶
收集一定温度范围馏分
使用前要检查装置的气密性
垫石棉网
液体的量
占烧瓶
容量的
1/3～2/3
温度计
水银球
位置
提高冷凝效果
下口进 上口出
实验时要先通冷凝水，再加热
加入沸石
（碎瓷片）
防止暴沸
蒸馏操作注意事项
蒸馏烧瓶
石油的分馏得到汽油、煤油、柴油等。
蒸馏原理应用
高沸点物质采取减压蒸馏
先回顾学过的结晶方法有哪些？
提纯固体有机物—重结晶法
结晶原理是什么？
结晶
蒸发结晶
降温结晶
蒸发浓缩
制得
热的饱和溶液
冷却结晶
KNO3
NaCl
溶解度/g
T/ ℃
200
20
20
40
60
80
100
结晶原理是什么？
如何除去KNO3中含有的NaCl杂质？
重结晶法
如何进一步提高晶体的纯度呢？
一次结晶后产品中仍含有少量NaCl
将一次结晶后产品再溶解制成
热的饱和溶液
然后再降温结晶
冷却结晶
利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中溶解度不同而除去杂质的方法
关键？
选择适当溶剂
提纯固体有机物—重结晶法
同一某溶剂中 杂质 被提纯的有机物
溶解度 很小或很大 受温度影响较大
温度越高溶解度越大
控制温度 易于结晶析出或溶解 易于结晶析出
挥发性 易 难
其他 溶剂不与被提纯物质等反应，溶剂无毒或毒性很小等
资料：
苯甲酸和苯甲酸钠
均是食品防腐剂
苯甲酸
白色片状晶体，熔点122.4℃
在水中的溶解度：
0.17 g（25 ℃ ）
0.95 g （50 ℃ ）
6.8 g（95 ℃ ）
提纯固体有机物—重结晶法
粗苯甲酸（含不溶水的杂质）
P18 实验1-2：
2.实验的关键步骤有哪些？
3. 如何减少苯甲酸损失的？
1.实验中使用的主要仪器有哪些？
边看边思考:
苯甲酸的重结晶
观察思考
粗苯甲酸
烧杯
过滤器
玻璃棒
石棉网
铁架台
酒精灯
三脚架
天津市春季学期中小学精品课程资源
粗苯甲酸
加热溶解
趁热过滤
冷却结晶
苯甲酸晶体
烧杯
过滤器
玻璃棒
石棉网
铁架台
酒精灯
三脚架
过滤
粗苯甲酸
加热溶解
趁热过滤
冷却结晶
苯甲酸晶体
烧杯
过滤器
玻璃棒
石棉网
铁架台
酒精灯
三脚架
过滤
3. 如何减少苯甲酸损失的？
加少量蒸馏水
粗苯甲酸
加热溶解
趁热过滤
冷却结晶
苯甲酸晶体
烧杯
过滤器
玻璃棒
石棉网
铁架台
酒精灯
三脚架
过滤
3. 如何减少苯甲酸损失的？
加少量蒸馏水
温度越低越好吗？
温度不宜过低，否则杂质易随之析出
在学习整理了蒸馏、重结晶等有机物的分离、提纯方法基础上，回顾我们在必修一还学习过的萃取分液，思考是否适用于有机物的分离提纯呢？
回顾从碘的水溶液中提取碘单质的实验
相关知识：
1. 碘等卤素单质不易溶于水，易溶于有机溶剂（如CCl4 、乙醇等）
2. 苯、 CCl4等常用有机溶剂与水不互溶
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
萃 取
把两种互不相溶且密度不同的液体（已分层）
分离开的方法
分 液
主要仪器
分液漏斗
查漏
加液
振荡
静置分层
分液
从碘的水溶液中提取碘单质的实验步骤
碘的
CCl4溶液
如何继续分离呢？
如何选择萃取剂？
①萃取剂不与该溶质发生反应
②被提纯的物质在萃取剂中的溶解度
远大于在原溶剂中的溶解度
③萃取剂与原溶剂互不相溶
常用的与水不互溶的有机溶剂：苯、四氯化碳、乙醚、石油醚、二氯甲烷等
利用有机物溶解性—萃取法
萃取分类：
①液-液萃取：
一般是用有机溶剂
从水中萃取有机物。
②固-液萃取（溶解）
利用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程，
在实验室和工厂中用专用仪器和设备进行这一操作。
烹饪时要注意什么？
色谱法
利用吸附剂
对不同有机物
吸附作用不同
分离、提纯
有机物的方法
科学视野（教材 P19）
色谱法是化学家分离、提纯有机物不可缺少的方法
常用的吸附剂：
碳酸钙、硅胶、氧化铝、活性炭等。
分类：
根据物质在两相间(气—液、液—液等)溶解性或吸附能力不同
纸上色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、液相色谱法等
短颈玻璃漏斗、玻璃棒、烧杯
重结晶
蒸馏
提纯溶解度随温度的变化较大的固体有机物
分离各组分沸点不同的液态混合物
蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶
过滤
分离固体和液体互不相溶的固液混合物
短颈玻璃漏斗、玻璃棒、烧杯
分液漏斗、烧杯
萃取、分液
有机物在两种互不相溶的溶剂中溶解性不同
知识整理
方 法 适用条件 主要仪器
等等
等
等
等
等
知识应用
药品的分离工艺不同，有效成分纯度不同，因此价格、用量、疗效等会有不同。
下列每组中各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是（ ）
A. 乙酸乙酯和水，酒精和水，植物油和水
B. 四氯化碳和水，溴苯和水，硝基苯和水
C. 甘油和水，乙酸和水，乙酸和乙醇
D. 汽油和水，苯和水，己烷和水
BD
知识应用
现有三组混合物：①沙子和乙酸钠溶液
②乙醇和丁醇混合溶液
③苯甲酸和氯化钠的水溶液
分离以上各混合液的正确方法依次是（ ）
A.重结晶、过滤、蒸馏
B.过滤、蒸馏、重结晶
C.重结晶、蒸馏、过滤
D.蒸馏、过滤、重结晶
B
知识应用
在蒸馏操作中，温度计水银球位置不符合要求会造成什么结果（ ）
A.水银球位置过高，收集的物质沸点偏低
B.水银球位置过高，收集的物质沸点偏高
C.水银球位置过低，收集的物质沸点偏高
D.水银球位置对收集的物质无影响
B
知识应用
B
将甲、乙两种有机物在常温常压下的混合物分离，已知它们的物理性质如下：
物质 密度/(g/cm3) 沸点/℃ 水溶性 溶解性
甲 0.7893 68.5 溶 溶于乙
乙 1.220 100.7 溶 溶于甲
则应采用的分离方法是( )
A．分液 B．蒸馏 C．过滤 D．萃取
知识应用
目标自评
1.能说明研究有机化合物一般步骤和方法的总体思路
2.能说出有机化合物分离、提纯的常用方法和原理
用粉笔分离菠菜叶中的色素
实践活动
1.整理笔记
2.完成书后习题 P23 第1题
夯实基础
学以致用
课后作业
多读书就会有自己的观点，亦如多思考就会有自己的创造！
研究有机化合物的一般步骤和方法（一）
--分离 提纯
高二年级 化学
选修五 第一章 第四节 第1课时
学习目标
1.能说明研究有机化合物一般步骤和方法的总体思路
2.能说出有机化合物分离、提纯的常用方法和原理
发现问题
钱省在
哪里？
量同价不同？
从有机体中提取的或是人工合成的产品是纯净物吗？
为什么？如何得到纯品？
思考交流
从天然资源中提取的有机物是含有杂质的粗品，人工合成的有机物也往往混有未参加反应的原料或反应副产物。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。
如何研究有机物的结构和性质呢？
研究有机化合物的基本步骤与方法:
粗产品
分离提纯
方法有哪些？
物理方法：溶解、过滤、重结晶、升华、蒸发、蒸馏、萃取、
分液、液化、汽化、渗析、盐析、洗气等。
化学方法：加热分解、氧化还原转化、生成沉淀、酸碱中和、
络合、水解、化学方法洗气等。
认知模型
研究有机化合物的基本步骤与方法:
粗产品
分离提纯
除杂质
除杂的原则是什么？
不 增
不 减
易分离
易复原
除杂的方法是什么？
杂转纯
杂变沉
化为气
溶剂分
认知模型
研究有机化合物的基本步骤与方法:
粗产品
分离提纯
定性分析
定量分析
除杂质
确定组成元素
质量分析
测定相对分子质量
结构分析
实验式或最简式
分子式
结构式
认知模型
研究有机化合物的基本步骤与方法:
粗产品
分离提纯
定性分析
定量分析
除杂质
确定组成元素
质量分析
测定相对分子质量
结构分析
实验式或最简式
分子式
结构式
认知模型
每一步是如何实现的呢？
常用的分离、提纯物质的方法有哪些？
提纯液体有机物—蒸馏法
提纯固体有机物—重结晶法
利用有机物溶解性—萃取法
有机物热稳定性较强、含少量杂质
与杂质沸点相差较大
（一般约大于 30℃）。
工业乙醇
含水、甲醇等杂质
工业乙醇(95.6%)
含水(4.4%)
无水乙醇
(99.5%以上)
蒸馏 收集馏分
加CaO
蒸馏
实验1-1
（选修五 P17）
77 ℃~79 ℃
甲醇(沸点 65℃ ）
95.6% 乙醇和 4.4% 水
的共沸混合物
(沸点 78.15 ℃）
79 ℃
以上
77 ℃
以下
提纯液体有机物—蒸馏法
甲醇
(沸点 65℃ ）
水
(沸点 100℃ ）
蒸
馏
装
置
蒸馏瓶
冷凝管
温度计
尾接管
冷水
热水
锥形瓶
收集一定温度范围馏分
使用前要检查装置的气密性
垫石棉网
液体的量
占烧瓶
容量的
1/3～2/3
温度计
水银球
位置
提高冷凝效果
下口进 上口出
实验时要先通冷凝水，再加热
加入沸石
（碎瓷片）
防止暴沸
蒸馏操作注意事项
蒸馏烧瓶
石油的分馏得到汽油、煤油、柴油等。
蒸馏原理应用
高沸点物质采取减压蒸馏
先回顾学过的结晶方法有哪些？
提纯固体有机物—重结晶法
结晶原理是什么？
结晶
蒸发结晶
降温结晶
蒸发浓缩
制得
热的饱和溶液
冷却结晶
KNO3
NaCl
溶解度/g
T/ ℃
200
20
20
40
60
80
100
结晶原理是什么？
如何除去KNO3中含有的NaCl杂质？
重结晶法
如何进一步提高晶体的纯度呢？
一次结晶后产品中仍含有少量NaCl
将一次结晶后产品再溶解制成
热的饱和溶液
然后再降温结晶
冷却结晶
利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中溶解度不同而除去杂质的方法
关键？
选择适当溶剂
提纯固体有机物—重结晶法
同一某溶剂中 杂质 被提纯的有机物
溶解度 很小或很大 受温度影响较大
温度越高溶解度越大
控制温度 易于结晶析出或溶解 易于结晶析出
挥发性 易 难
其他 溶剂不与被提纯物质等反应，溶剂无毒或毒性很小等
资料：
苯甲酸和苯甲酸钠
均是食品防腐剂
苯甲酸
白色片状晶体，熔点122.4℃
在水中的溶解度：
0.17 g（25 ℃ ）
0.95 g （50 ℃ ）
6.8 g（95 ℃ ）
提纯固体有机物—重结晶法
粗苯甲酸（含不溶水的杂质）
P18 实验1-2：
2.实验的关键步骤有哪些？
3. 如何减少苯甲酸损失的？
1.实验中使用的主要仪器有哪些？
边看边思考:
苯甲酸的重结晶
观察思考
粗苯甲酸
烧杯
过滤器
玻璃棒
石棉网
铁架台
酒精灯
三脚架
天津市春季学期中小学精品课程资源
粗苯甲酸
加热溶解
趁热过滤
冷却结晶
苯甲酸晶体
烧杯
过滤器
玻璃棒
石棉网
铁架台
酒精灯
三脚架
过滤
粗苯甲酸
加热溶解
趁热过滤
冷却结晶
苯甲酸晶体
烧杯
过滤器
玻璃棒
石棉网
铁架台
酒精灯
三脚架
过滤
3. 如何减少苯甲酸损失的？
加少量蒸馏水
粗苯甲酸
加热溶解
趁热过滤
冷却结晶
苯甲酸晶体
烧杯
过滤器
玻璃棒
石棉网
铁架台
酒精灯
三脚架
过滤
3. 如何减少苯甲酸损失的？
加少量蒸馏水
温度越低越好吗？
温度不宜过低，否则杂质易随之析出
在学习整理了蒸馏、重结晶等有机物的分离、提纯方法基础上，回顾我们在必修一还学习过的萃取分液，思考是否适用于有机物的分离提纯呢？
回顾从碘的水溶液中提取碘单质的实验
相关知识：
1. 碘等卤素单质不易溶于水，易溶于有机溶剂（如CCl4 、乙醇等）
2. 苯、 CCl4等常用有机溶剂与水不互溶
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
萃 取
把两种互不相溶且密度不同的液体（已分层）
分离开的方法
分 液
主要仪器
分液漏斗
查漏
加液
振荡
静置分层
分液
从碘的水溶液中提取碘单质的实验步骤
碘的
CCl4溶液
如何继续分离呢？
如何选择萃取剂？
①萃取剂不与该溶质发生反应
②被提纯的物质在萃取剂中的溶解度
远大于在原溶剂中的溶解度
③萃取剂与原溶剂互不相溶
常用的与水不互溶的有机溶剂：苯、四氯化碳、乙醚、石油醚、二氯甲烷等
利用有机物溶解性—萃取法
萃取分类：
①液-液萃取：
一般是用有机溶剂
从水中萃取有机物。
②固-液萃取（溶解）
利用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程，
在实验室和工厂中用专用仪器和设备进行这一操作。
烹饪时要注意什么？
色谱法
利用吸附剂
对不同有机物
吸附作用不同
分离、提纯
有机物的方法
科学视野（教材 P19）
色谱法是化学家分离、提纯有机物不可缺少的方法
常用的吸附剂：
碳酸钙、硅胶、氧化铝、活性炭等。
分类：
根据物质在两相间(气—液、液—液等)溶解性或吸附能力不同
纸上色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、液相色谱法等
短颈玻璃漏斗、玻璃棒、烧杯
重结晶
蒸馏
提纯溶解度随温度的变化较大的固体有机物
分离各组分沸点不同的液态混合物
蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶
过滤
分离固体和液体互不相溶的固液混合物
短颈玻璃漏斗、玻璃棒、烧杯
分液漏斗、烧杯
萃取、分液
有机物在两种互不相溶的溶剂中溶解性不同
知识整理
方 法 适用条件 主要仪器
等等
等
等
等
等
知识应用
药品的分离工艺不同，有效成分纯度不同，因此价格、用量、疗效等会有不同。
下列每组中各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是（ ）
A. 乙酸乙酯和水，酒精和水，植物油和水
B. 四氯化碳和水，溴苯和水，硝基苯和水
C. 甘油和水，乙酸和水，乙酸和乙醇
D. 汽油和水，苯和水，己烷和水
BD
知识应用
现有三组混合物：①沙子和乙酸钠溶液
②乙醇和丁醇混合溶液
③苯甲酸和氯化钠的水溶液
分离以上各混合液的正确方法依次是（ ）
A.重结晶、过滤、蒸馏
B.过滤、蒸馏、重结晶
C.重结晶、蒸馏、过滤
D.蒸馏、过滤、重结晶
B
知识应用
在蒸馏操作中，温度计水银球位置不符合要求会造成什么结果（ ）
A.水银球位置过高，收集的物质沸点偏低
B.水银球位置过高，收集的物质沸点偏高
C.水银球位置过低，收集的物质沸点偏高
D.水银球位置对收集的物质无影响
B
知识应用
B
将甲、乙两种有机物在常温常压下的混合物分离，已知它们的物理性质如下：
物质 密度/(g/cm3) 沸点/℃ 水溶性 溶解性
甲 0.7893 68.5 溶 溶于乙
乙 1.220 100.7 溶 溶于甲
则应采用的分离方法是( )
A．分液 B．蒸馏 C．过滤 D．萃取
知识应用
目标自评
1.能说明研究有机化合物一般步骤和方法的总体思路
2.能说出有机化合物分离、提纯的常用方法和原理
用粉笔分离菠菜叶中的色素
实践活动
1.整理笔记
2.完成书后习题 P23 第1题
夯实基础
学以致用
课后作业
多读书就会有自己的观点，亦如多思考就会有自己的创造！