資源簡介

第一章 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法
第二節(jié) 研究有機(jī)化合物的一般方法
第1課時(shí) 教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1、了解怎樣研究有機(jī)化合物應(yīng)采取的步驟和方法。
2、掌握有機(jī)化合物分離提純的常用方法。
3、掌握蒸餾、重結(jié)晶和萃取實(shí)驗(yàn)的基本技能。
教學(xué)重難點(diǎn)
1、重點(diǎn)：有機(jī)化合物分離提純的常用方法和分離原理。
2、難點(diǎn)：有機(jī)化合物分離提純的常用方法和分離原理。
教學(xué)過程
一、導(dǎo)入新課
[導(dǎo)入]我們已經(jīng)知道，有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法與應(yīng)用的科學(xué)。那么，該怎樣對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行研究呢？一般的步驟和方法是什么？這就是我們這節(jié)課將要探討的問題。
二、講授新課
知識(shí)點(diǎn)一 研究有機(jī)化合物的基本步驟
[師]從天然資源中提取有機(jī)物成分，首先得到的是含有有機(jī)物的粗品。在工廠生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)室合成的有機(jī)化合物也不可能直接得到純凈物，得到的往往是混有未參加反應(yīng)的原料，或反應(yīng)副產(chǎn)物等的粗品。因此，必須經(jīng)過分離、提純才能得到純品。如果要鑒定和研究未知有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，必須得到更純凈的有機(jī)物。下面是研究有機(jī)化合物一般要經(jīng)過的幾個(gè)基本步驟。
[投影]
[講解]分離、提純的方法有蒸餾、萃取、重結(jié)晶等，可以用元素定量分析來確定實(shí)驗(yàn)式，采用質(zhì)譜法來確定分子式，利用波譜分析，即質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振氫譜、X射線衍射等來確定分子結(jié)構(gòu)。
知識(shí)點(diǎn)二 物質(zhì)的分離
[提問]大家思考一下，分離總的原則是什么？
[生]把混合物中的各種物質(zhì)逐一分開，得到各純凈物。分離過程中要盡量減少各物質(zhì)的損失，各組分要盡量純凈。
[師]那么有哪些具體的方法呢？
[投影]分離方法
(1)物理方法：過濾、重結(jié)晶、升華、蒸發(fā)、蒸餾、分餾、液化、滲析、鹽析等。
(2)化學(xué)方法：加熱分解、氧化還原轉(zhuǎn)化、生成沉淀等。
知識(shí)點(diǎn)三 物質(zhì)的提純
[師]提純是采用物理或化學(xué)方法將物質(zhì)中的雜質(zhì)除掉的過程。它和分離的主要區(qū)別在于除掉的雜質(zhì)可以不進(jìn)行恢復(fù)。
[提問]那提純的原則又是什么呢？
[投影]提純原則
(1)不增：在提純過程中不增加新的雜質(zhì)；
(2)不減：在提純過程中不減少被提純的物質(zhì)；
(3)易分離：被提純物質(zhì)與雜質(zhì)易分離；
(4)易復(fù)原：被提純物質(zhì)易復(fù)原。
知識(shí)點(diǎn)四 常用的分離和提純方法
[過渡]提純含有雜質(zhì)的有機(jī)化合物的方法很多，基本方法是利用有機(jī)化合物與雜質(zhì)物理性質(zhì)的差異而將它們分離。接下來我們主要學(xué)習(xí)三種分離、提純的方法。
1、蒸餾
[講解]蒸餾是分離和提純液態(tài)有機(jī)化合物的常用方法。當(dāng)液態(tài)有機(jī)化合物含有少量雜質(zhì)，而且該有機(jī)化合物熱穩(wěn)定性較強(qiáng)，其沸點(diǎn)與雜質(zhì)的沸點(diǎn)相差較大時(shí)，就可以用蒸餾法提純此液態(tài)有機(jī)化合物。
[投影]實(shí)驗(yàn)裝置
所用儀器：鐵架臺(tái)（鐵圈、鐵夾）、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、接受器等。如圖所示：
[師]需要特別注意的是溫度計(jì)水銀球位于蒸餾燒瓶支管口處；碎瓷片的作用是使液體平穩(wěn)沸騰，防止暴沸；冷凝管的冷凝水是從下口進(jìn)上口出。
2、萃取
[講解]萃取是利用溶液在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液中提取出來，前者稱為萃取劑，一般溶質(zhì)在萃取劑里的溶解度更大些。
[師]萃取分為液 液萃取和固 液萃取，他們有什么不同呢？
[投影]
①液 液萃取是利用待分離組分在兩種互不相溶的溶劑中的溶解性不同，將其從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程。
②固 液萃取是利用溶劑從固體物質(zhì)中溶解出待分離組分的過程。
[師]說到萃取，我們就需要了解萃取過程中涉及到的一種重要操作，也就是分液。分液是利用互不相溶的液體的密度不同，用分液漏斗將它們一一分離出來，主要玻璃儀器為分液漏斗和燒杯。
3、重結(jié)晶
[師]重結(jié)晶是使固體物質(zhì)從溶液中以晶體狀態(tài)析出的過程，是提純、分離固體物質(zhì)的重要方法之一。
[師]若雜質(zhì)的溶解度很小，則加熱溶解，趁熱過濾，冷卻結(jié)晶；若溶解度很大，則加熱溶解，蒸發(fā)結(jié)晶
[講解]重結(jié)晶的首要工作是選擇適當(dāng)?shù)娜軇笤撊軇海?）雜質(zhì)在此溶劑中的溶解度很小或溶解度很大，易于除去；（2）被提純的有機(jī)化合物在此溶劑中的溶解度，受溫度的影響較大。
[演示實(shí)驗(yàn)]重結(jié)晶法提純苯甲酸。
[提問]重結(jié)晶法提純苯甲酸的原理是什么？有哪些主要操作步驟？
[講解]實(shí)驗(yàn)原理：苯甲酸在水中的溶解度隨溫度變化較大，通過重結(jié)晶可以使它與雜質(zhì)分離。
主要操作步驟：①加熱溶解；②趁熱過濾；③冷卻結(jié)晶；④過濾、洗滌；⑤干燥；⑥稱重。
[提問]溶解粗苯甲酸時(shí)加熱的作用是什么？趁熱過濾的目的是什么？
[講解]加熱可促進(jìn)苯甲酸的溶解。趁熱過濾可避免苯甲酸提前結(jié)晶析出
[提問]實(shí)驗(yàn)操作中多次使用了玻璃棒，分別起到了哪些作用？
[講解]玻璃棒的作用：①溶解時(shí)攪拌，加快溶解速度；②過濾、洗滌時(shí)引流；③干燥時(shí)用于轉(zhuǎn)移晶體。
[提問]如何檢驗(yàn)提純后的苯甲酸中氯化鈉已被除凈？
[講解]用適量蒸餾水洗滌過濾器中的苯甲酸晶體，取一燒杯收集n次洗滌后的濾液，滴加幾滴硝酸銀溶液，觀察是否有沉淀產(chǎn)生。若無，則氯化鈉被除盡。
[歸納總結(jié)]
混合物 試劑 分離、提純的方法 主要儀器
苯(苯甲酸) NaOH溶液 分液 分液漏斗、燒杯
苯(苯酚) NaOH溶液
乙酸乙酯(乙酸) 飽和Na2CO3溶液
溴苯(溴) NaOH溶液
苯(乙苯) KMnO4酸性溶液、NaOH溶液
苯酚(苯甲酸) NaHCO3溶液
乙醇(水) CaO 蒸餾 蒸餾燒瓶、冷凝管
乙醛(乙酸) NaOH溶液
肥皂(甘油) NaCl 鹽析 漏斗、燒杯
淀粉(純堿) H2O 滲析 半透膜、燒杯
乙烷(乙烯) 溴水 洗氣 洗氣瓶
板書設(shè)計(jì)
1.2.1 有機(jī)化合物的分離和提純
一、研究有機(jī)化合物的基本步驟
二、物質(zhì)的分離
1、分離原則
2、分離方法
三、物質(zhì)的提純
四、常用的分離和提純方法
1、蒸餾
2、萃取
3、重結(jié)晶
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