【教材分析】有机物的分离与提纯是选修5第一章第四节第一课时。研究一个有机化合物,不论这个有机化合物是天然存在的,还是人工合成的,第一步就是分离、提纯,得到纯净的有机化合物。分离提纯有机化合物是正确测定其元素组成和机构的基础,是进行现代物理方法测试前必须做好的准备工作。随着科学技术的进步与发展,分离、提纯的方法也逐渐增多,这节仅学习最常用的基本方法——蒸馏法、萃取法和重结晶法。 【教学目标】 知识与技能:
1、了解怎样研究有机化合物应采取的步骤和方法 2、掌握有机化合物分离提纯的常用方法 3、掌握蒸馏、重结晶和萃取实验的基本技能
过程与方法: 通过有机化合物研究方法的学习,了解分离提纯的常见方法
情感态度与价值观:通过化学实验激发学生学习化学的兴趣,体验科学研究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐
【教学重点】掌握蒸馏、重结晶、萃取的实验操作方法 【教学难点】重结晶的原理 【教学方法】通过观看网上下载的实验录像、教师演示实验、学生动手操作来学习实验操作,通过多媒体展示教学过程,通过分组实验分组讨论来归纳整理,让学生更直观地学习。 【教学过程】 好奇实验:
菠菜的颜色是由一种色素构成的吗?
小实验 现象:3种颜色 绿色 黄绿色 黄色
有机物(不纯)——有机物(纯净)——确定实验式——确定分子式——结构式(有哪些官能团) 一、蒸馏
(1) 基本原理:利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷
凝以分离整个组分的操作过程。【提问】
(2)基本条件:① 有机物热稳定性较强;
②与杂质的沸点相差较大(一般约大于30℃)。【提问】
(3)实验仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶 (4)实验操作:工业酒精的分离【通过网上下载的实验录像《含有杂质的工业乙醇的蒸馏》一起来学习蒸馏的仪器组装,实验过程以及实验注意事项】
(5)注意事项:①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。 ③冷凝管中冷却水从下口进,从上口出; 先通水后点灯。【提问】
【思考】工业上如何制取无水乙醇?
工业乙醇——(蒸馏)——95.6﹪的共沸混合物——(CaO)——99.5﹪以上的无水乙醇 【思考与交流】
1、如何提取溴水中的溴? 2、实验原理是什么?
3、用到的实验仪器(玻璃仪器)有哪些? 4、如何选取萃取剂? 二、萃取 (1)基本原理:利用混合物中一种溶质在不同溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把这种溶质
从另一种溶剂里提出取出来的方法。【提问】
(2)萃取剂的选择:① 萃取剂和原溶剂互不相溶且不发生化学反应。
②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中溶解度。【提问】
(2) 学生实验
碘水的分离
用4ml的四氯化碳萃取10ml碘水中的碘
(3) 操作步骤
1.检漏2.加液3.振荡4.静置5.分液【提问】 【思考与交流】
如何提纯苯甲酸、NaCl和沙子组成的混合物中的苯甲酸 提示:(1)苯甲酸在水中溶解度:0.35g(25℃)、 5.9g(100℃) (2)NaCl在水中溶解度:36.2g(25℃)、39.8(100℃) (3)沙子不溶于水
先在较高的温度下溶解样品,过滤,除去沙子,再冷却,苯甲酸就会析出 二、重结晶
(1)溶剂的条件:①杂质在此溶剂中溶解度很小或很大;
②被提纯有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大。 (4) 实验操作:【通过教师的演示来学习整个操作过程】
学与问: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:不是。因为温度过低,杂质的溶解度也会降低,部分杂质也会析出,达不到提纯苯甲酸的目的。
【 随堂练习 】
1、连线题,将下列物质中的杂质(括号中是杂质)与除杂方法连接起来。 物质 方法 (1)酒精(水) A.结晶或重结晶 (2)壬烷(己烷) B.CaO,蒸馏 (3)乙酸乙酯(乙醇) C.洗气
(4)甲烷(乙烯) D.饱和Na2CO3溶液,分液 (5)溴水(水) E.蒸馏 (6)CO2(HCl) F.溶解,过滤 (7)KNO3(NaCl) G.萃取 答案:1B 2E 3D 4C 5G 6C 7A
2、可以用分液漏斗分离的一组混合物是( D ) A.溴和四氯化碳 B.苯和溴苯 C.酒精和水 D.硝基苯和水 3、下列实验操作中错误的是( C )
A.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 B.蒸馏时应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口 C.重结晶实验中,玻璃棒只有搅拌作用。
D.称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平 的左盘,砝码放在托盘天平的右盘 小结:
【教学反思】本节课通过实验观看、教师演示、学生动手操作,基本完成了教学目标; 通过有机化合物研究方法的学习,了解分离提纯的常见方法;通过化学实验激发学生学习化学的兴趣,体验科学研究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
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