2017人教版高中化学选修5第一章第四节 第1课时《有机化合物的分离、提纯》word学案

第1课时 有机化合物的分离、提纯

[学习目标定位] 熟知蒸馏法、萃取法、重结晶法提纯有机物的原理，能够按照有机物的性质、特点选择其分离方法。

1．物质的分离是把混合物的各种成分物质分开的过程，分开以后的各物质应该尽量减少缺失，而且是比较纯洁的。

(1)物理方法：过滤、重结晶、升华、蒸发、蒸馏、分馏、液化、分液、萃取、渗析、溶解、盐析、汽化、物理方法洗气等。

(2)化学方法：加热分解、氧化还原转化、生成沉淀、酸碱溶解或中和、络合、水解、化学方法洗气等。

(3)按照成分物质性质的差异，确定下列混合物的分离方法： ①饱和食盐水和沙子过滤；

②从KNO3、NaCl的混合溶液中获得KNO3结晶； ③水和汽油的混合物分液； ④从碘水中提取碘萃取。

2．物质的提纯是将某物质中的杂质，采纳物理或化学方法除掉的过程。它和分离的要紧区别在于除掉后的杂质能够不进行复原。常用的方法有

(1)将要除去的杂质变为被提纯物，这是提纯物质的最佳方案。如除去Na2CO3中混有的NaHCO3，可将混合物加热使NaHCO3全部转化为Na2CO3。

(2)加入一种试剂将要除去的杂质变成沉淀，最后用过滤的方法除去沉淀。如食盐水中混有BaCl2，可加适量的Na2SO4，把Ba2＋转化为BaSO4沉淀。

(3)加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出。如食盐水中混有Na2CO3，可加盐酸使CO23－变为CO2逸出。

探究点一 含有杂质的工业乙醇的蒸馏

1．蒸馏原理

(1)蒸馏的原理是在一定温度和压强下加热液态混合物，沸点低的物质或组分第一汽化，将其蒸气导出后再进行冷凝，从而达到与沸点高的物质或组分相分离的目的。

(2)工业乙醇中含有水、甲醇等杂质，经蒸馏收集77～79 ℃的馏分。

2．仪器装置

(1)仪器A的名称是温度计。 (2)仪器B的名称是蒸馏烧瓶。 (3)仪器C的名称是冷凝管。 (4)仪器D的名称是锥形瓶。 3．实验步骤

在250 mL蒸馏烧瓶中加入100 mL工业乙醇，再在烧瓶中投入少量碎瓷片，安装好蒸馏装置，向冷凝器中通入冷却水，加热蒸馏。

(1)加碎瓷片的目的是防止液体暴沸。

(2)温度计水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处。 (3)冷却水进出水方向是“下口进”、“上口出”。 4．实验结果

收集77～79 ℃的馏分为95.6%的乙醇和4.4%水的共沸混合物。

[归纳总结]

蒸馏可用来分离提纯液态有机物，其适用条件是 (1)有机物热稳固性较强；

(2)有机物与杂质的沸点相差较大。

[活学活用]

1．欲用96%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．加入浓硫酸，再加热，蒸出乙醇

D．将96%的乙醇溶液直截了当加热蒸馏出苯 答案 B

解析 水和乙醇互溶，但沸点不同，因此用蒸馏的方法提纯乙醇；为了更好地蒸馏，先加入生石灰吸水。

探究点二 重结晶提纯苯甲酸 1．重结晶原理

利用有机物和杂质在同一溶剂中溶解度随温度的变化相差较大，采纳冷却或蒸发将有机物分离出来，是提纯固体有机物的常用方法。

2．实验步骤

(1)加热溶解：将粗苯甲酸1 g加到100 mL的烧杯中，再加入50 mL蒸馏水，在石棉网上边搅拌边加热，使粗苯甲酸溶解，全溶后再加入少量蒸馏水。

(2)趁热过滤：用短颈玻璃漏斗趁热将溶液过滤到另一个100 mL烧杯中。

(3)冷却结晶：将滤液静置，使其缓慢冷却结晶。 (4)分离晶体：过滤分离滤液，得到晶体。 3．实验摸索

(1)在重结晶过程中要多次进行洗涤，在进行热过滤后，要用少量热溶剂冲洗一遍，其目的是什么？

(2)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，其目的是什么？什么原因要用冷溶剂？

(3)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？

答案 (1)洗涤不溶性固体表面的可溶性有机物。(2)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。(3)温度

过低，杂质的溶解度也会降低，部分杂质会析出，达不到提纯苯甲酸的目的；温度极低时，溶剂(水)也会结晶，给实验操作带来苦恼。

[归纳总结]

(1)重结晶选择溶剂的要求

①杂质在所选溶剂中溶解度专门小或专门大，易于除去。

②被提纯的有机物在所选溶剂中的溶解度受温度的阻碍较大；该有机物在热溶液中的溶解度较大，冷溶液中的溶解度较小，冷却后易于结晶析出。

(2)重结晶实验操作步骤①加热溶解；②趁热过滤；③冷却结晶。 [活学活用]

2．在“苯甲酸的重结晶”实验中有如下操作，请在横线上填上相应的文字将操作补充完整。

A．在石棉网上加热，并用玻璃棒持续搅拌； B．将滤液静置，使其 ；

C．将1 g粗苯甲酸加入100 mL的烧杯中，再加入50 mL蒸馏水； D．用 趁热将溶液过滤到另一100 mL的烧杯中； E．全部溶解后再加入少量蒸馏水； F．过滤得苯甲酸晶体。 回答下列咨询题：

(1)上述实验步骤的操作顺序为 。

(2)操作E的目的是 。 (3)操作B的温度 (填“是”或“不是”)越低越好，理由是 。

答案 缓慢冷却结晶 短颈玻璃漏斗

(1)CAEDBF (2)减少苯甲酸的缺失 (3)不是 温度太低，杂质也会析出