专题1 第二单元 第1课时　有机化合物的分离、提纯 学案（含答案）

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第二单元　科学家怎样研究有机物第1课时　有机化合物的分离、提纯[核心素养发展目标]　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.认识分离和提纯有机化合物的常见方法，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。一、有机化合物与无机物1．有机化合物指含______元素的化合物，其中绝大多数含有______元素，很多还含有______、______、______、P和卤族元素等。2．人类研究有机化合物的大致历程________、________有机化合物→研究有机化合物的________、________、________和应用→对有机化合物分子进行________和合成。3．有机化合物与无机物的比较(1)物质种类比较：人类发现和合成的有机物已超过1亿种，远多于无机物的种类。(2)组成与性质的比较(1)HCN、CaC2和NH4SCN都含有碳元素，它们都属于有机物(　　)(2)有机物都是共价化合物(　　)(3)有机物在一定条件下都能够相互转化(　　)(4)有机物与无机物在性质上的差别不是绝对的(　　)(1)衣服上沾有动、植物油污，用水洗不掉，但可用汽油洗去，这是因为大多数有机物______________，而____________。有机化工厂附近严禁火种，这是因为绝大多数有机物__________。(2)把四氯化碳加入碘水中，充分振荡后静置，发现液体分为两层，上层呈无色，是水层，下层呈紫色，是CCl4层。这一实验说明了CCl4________(填“易溶”或“不溶”)于水，密度比水________(填“大”或“小”)；碘在______中的溶解度大于在____中的溶解度。(3)俗话说“酒越陈越香”，其原因为生成了芳香气味的酯类，写出该反应的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、固体有机化合物的分离方法——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．原理：利用混合物中各组分在同一溶剂中的溶解度不同而使它们相互分离。3．溶剂的选择4．实验仪器与操作步骤(1)重结晶中要求杂质溶解度比被提纯的物质小才能进行分离(　　)(2)重结晶的三个基本步骤中都用到了玻璃棒(　　)1．利用重结晶法提纯有机物，在选择溶剂时要特别注意哪些因素？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．当被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响较大时，常采用的结晶方法是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________实验探究：重结晶法提纯含有少量氯化钠和泥沙杂质的苯甲酸()。已知：纯净的苯甲酸为无色结晶，熔点为122 ℃，可用作食品防腐剂，苯甲酸微溶于水，在水中不同温度时的溶解度如下表：提纯苯甲酸的实验步骤如下：①加热溶解：将1.0 g粗苯甲酸放入烧杯中，加入一定量的蒸馏水，加热，搅拌，使粗苯甲酸充分溶解。②趁热过滤：用漏斗趁热将溶液过滤到另一烧杯中。③冷却结晶、过滤：待滤液完全冷却结晶，用漏斗过滤出晶体，并用少量蒸馏水洗涤。④干燥，称量，计算结晶产率。问题讨论：(1)重结晶法提纯苯甲酸的原理是什么？有哪些主要操作步骤？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)溶解粗苯甲酸时加热的作用是什么？趁热过滤的目的是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)实验操作中多次用到了玻璃棒，分别起到了哪些作用？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？________________________________________________________________________________________________________________________________________________三、提纯有机物的常用方法——萃取、分液、蒸馏1．萃取和分液2.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________；②有机化合物的________与杂质的______相差较大(一般相差________以上)。优点：不需要使用混合物组分以外的其他溶剂，不易引入新的杂质。(2)实验装置——写出相应仪器的名称(3)注意事项①温度计水银球位置：____________________；②加碎瓷片的目的：________________；③冷凝管中水的流向：________________。3．分馏当液态混合物中含有多种__________的有机物组分时，经过多次________和________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。(1)单质Br2和I2在水中的溶解度较小，但易溶于有机溶剂，故可选用酒精萃取溴水中的Br2或碘水中的I2(　　)(2)能用分液的方法分离汽油和水的混合液(　　)(3)在蒸馏分离石油时，温度计水银球应插入液面以下(　　)(4)日常生活中的泡茶、煎中药是利用了蒸馏的原理(　　)(5)在蒸馏实验中，如忘记加沸石，可打开胶塞直接加入沸石(　　)1．屠呦呦及团队用乙醚从青蒿中提取青蒿素的实验方法是什么？乙醚的作用是什么？用乙醇可以吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．工业乙醇含水、甲醇等杂质，通过蒸馏可获得含95.6%乙醇和4.4%水的共沸混合物，如果要制得无水乙醇，你有什么方法？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．化学工作者从有机反应RH＋Cl2(g)eq \o(――→,\s\up7(光照))RCl(l)＋HCl(g)受到启发，提出的在农药和有机合成工业中可获得副产品HCl的设想已成为现实，试指出由上述反应产物分离得到盐酸的最佳方法是(　　)A．水洗分液法 B．蒸馏法C．升华法 D．有机溶剂萃取法2．咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚。含有结晶水的咖啡因是无色针状晶体，味苦，在100 ℃ 时失去结晶水并开始升华，120 ℃时升华相当显著，178 ℃时升华很快。它的结构式为，实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因：在步骤1加入酒精进行浸泡，过滤得到提取液，步骤2、步骤3、步骤4所进行的操作或方法分别是(　　)A．加热、结晶(或蒸发)、升华B．过滤、洗涤、干燥C．萃取、分液、升华D．加热、蒸馏、蒸馏物质的性质与分离、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。第二单元　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、1．碳　氢　O　N　S2．分离　提纯　组成　结构　性质　设计3．(2)多数不溶于水，而溶于有机溶剂　部分溶于水，而不溶于有机溶剂　多数不耐热，熔点较低　多数可燃　多数不可燃多数是非电解质　多数是电解质　比较复杂，副反应多，反应速率慢　比较简单，副反应少，反应速率快正误判断(1)×　(2)×　(3)×　(4)√应用体验(1)难溶于水　易溶于有机溶剂　易燃烧(2)不溶　大　CCl4　水(3)CH3COOH＋CH3CH2OHeq \o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O二、3．很小　很大　温度4．加热溶解　趁热过滤　冷却结晶正误判断(1) ×　(2)×深度思考1．(1)溶剂与被提纯的有机物不发生化学反应；(2)杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大，易于除去；(3)溶剂价廉易得，毒性低，回收率高，操作安全。2．冷却结晶。应用体验(1)苯甲酸在不同温度的蒸馏水中溶解度不同；加热溶解，趁热过滤，冷却结晶，过滤洗涤，干燥称量。(2)加热是为了增大苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分溶解；趁热过滤是为了防止苯甲酸提前结晶析出。(3)搅拌和引流。(4)用适量蒸馏水洗涤过滤器中的苯甲酸晶体，取少量最后一次洗涤后的液体于试管中，滴加几滴硝酸银溶液，观察是否有沉淀产生。若无，则氯化钠已被除净。三、1．不互溶　溶解度　溶剂　固体　溶解　溶解度　互溶　反应　反应　下　上2．(1)①高　②沸点　沸点　30 ℃　(2)A温度计　B蒸馏烧瓶　D牛角管　E锥形瓶　(3)①蒸馏烧瓶的支管口处　②防止液体暴沸　③下口流入，上口流出3．沸点不同　汽化　冷凝正误判断(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×深度思考1．实验方法是萃取。利用青蒿素在乙醚中的溶解度远大于在水中的溶解度，所以能将青蒿素从水中转移到乙醚中，乙醚的作用是萃取剂。乙醇不可以作萃取剂，因为乙醇与水互溶，不分层，不能用分液漏斗分液。2．要除去乙醇中的少量水，可加入生石灰与水反应生成Ca(OH)2，改变乙醇和水的比例，再用蒸馏的方法分离出纯净的乙醇。即先加入生石灰再蒸馏。应用体验1．A　[因HCl极易溶于水，有机物一般不溶于水，故用水洗分液法分离得到盐酸最简便。]2．A性质有机物无机物溶解性耐热性多数耐热，难熔化，熔点比较高可燃性电离性化学反应温度/℃255075溶解度/g0.340.852.2萃取类型①液-液萃取：利用待分离组分在两种______的溶剂中的________不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程；②固-液萃取：用________使________物料中的可溶性物质________于其中而加以分离的操作图示操作注意事项①溶质在萃取剂中的________比在原溶剂中大；②萃取剂与原溶剂不________(或部分互溶)、不________；③萃取剂与溶质不________；④分液时下层液体从分液漏斗______口放出，上层液体从________口倒出