高中化学人教版 (新课标)选修5 有机化学基础第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法教学设计

研究有机化合物的一般步骤和方法

一、教学目标

    1、了解怎样研究有机化合物，应采取的步骤和方法。

2、掌握有机物的分离和提纯的一般方法，鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。

二、教学重点

研究有机化合物的一般步骤和常用方法。

1、蒸馏、重结晶、萃取等分离提纯有机物的方法的应用

2、通过具体实例了解某些物理方法如何确定有机化合物的相对分子质量和分子结构

3、确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算

三、教学难点

有机物的分离和提纯。测定有机物的元素组成、相对分子质量、分子结构。

确定有机物相对分子质量和鉴定有机物分子结构的物理方法的介绍

四、课时安排    2课时

五、教学过程   

第一课时   有机物的分离和提纯

【引入】从天然资源中提取有机物成分或者是工业生产、实验室合成的有机化合物不可能直接得到纯净物，因此，必须对所得到的产品进行分离提纯，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。那么，该怎样对有机物进行研究呢？一般的步骤和方法是什么？ 这就是我们这节课将要探讨的问题。

【板书】第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法

【板书】一、分离、提纯

【讲述】：提纯混有杂质的有机物的方法很多，基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。接下来我们主要学习三种分离、提纯的方法。

【板书】1、蒸馏

【讲述】：蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。当液态有机物含有少量杂质，而且该有机物热稳定性较强，与杂质的沸点相差较大时（一般约大于30ºC），就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。

【演示实验1-1】含有杂质的工业乙醇的蒸馏

所用仪器：铁架台（铁圈、铁夹）、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器等。如图所示：

【蒸馏的注意事项】

• 注意仪器组装的顺序：“先下后上，由左至右”；
• 不得直接加热蒸馏烧瓶，需垫石棉网；
• 蒸馏烧瓶盛装的液体，最多不超过容积的2/3；不得将全部溶液蒸干；需使用沸石；
• 冷凝水水流方向应与蒸汽流方向相反（逆流：下进上出）；
• 温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平，以测量馏出蒸气的温度；

【板书】2、结晶和重结晶

（1）冷却法：将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体，此法适合于溶解度随温度变化较大的溶液。

（2）蒸发法：此法适合于溶解度随温度变化不大的溶液，如粗盐的提纯。

（3）重结晶：将以知的晶体用蒸馏水溶解，经过滤、蒸发、冷却等步骤，再次析出晶体，得到更纯净的晶体的过程。

【说明】重结晶的首要工作是选择适当的溶剂，要求该溶剂：（1）杂质在此溶剂中的溶解度很小或溶解度很大，易于除去；（2）被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大。

【概括】高温溶解、趁热过滤、低温结晶

【板书】3、萃取

（1）所用仪器：烧杯、漏斗架、分液漏斗。

（2）萃取：利用溶液在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来，前者称为萃取剂，一般溶质在萃取剂里的溶解度更大些。

分液：利用互不相溶的液体的密度不同，用分液漏斗将它们一一分离出来。

【说明】注意事项：

1、萃取剂必须具备两个条件：一是与溶剂互不相溶；二是溶质在萃取剂中的溶解度较大。

2、检查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否严密。

3、萃取常在分液漏斗中进行，分液是萃取操作的一个步骤，必须经过充分振荡后再静置分层。

4、分液时，打开分液漏斗的活塞，将下层液体从漏斗颈放出，当下层液体刚好放完时，要立即关闭活塞，上层液体从上口倒出。

【补充】1、洗涤沉淀或晶体的方法：用胶头滴管往晶体上加蒸馏水直至晶体被浸没，待水完全流出后，重复两至三次，直至晶体被洗净。

2、检验洗涤效果：取最后一次的洗出液，再选择适当的试剂进行检验。