高二选择性必修3课 研究有机化合物的一般方法第1课时 有机物的分离、提纯 教学设计

高二选择性必修3课序28-§1-2-1研究有机化合物的一般方法第1课时有机物的分离、提纯【学习目标】1.了解有机化合物分离、提纯的基本原理。2.能根据有机化合物分离和提纯的原理，以及有机化合物自身的性质，选择分离和提纯的方法，并初步学会分离和提纯的基本操作。3.通过重结晶法提纯苯甲酸的探究，感受科学研究的方法。【教学过程】环节要点教师活动学生活动环节一：研究有机化合物的基本步骤【引入】我们从植物金银花、杜仲、绿咖啡中提取绿原酸，绿原酸具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤和抗炎等作用。【过渡】那么从金银花提取绿原酸到确定绿原酸的分子结构，经历了哪些过程？【讲解】研究有机物一般经过以下四个步骤：分离提纯、确定实验式、确定分子式和确定分子结构。联系生活情境了解研究有机化合物的基本步骤。思考有机物研究的基本步骤。环节二：有机物常用的分离、提纯方法【过渡】本节课，我们主要来了解有机物常用的分离、提纯方法。有机物分离提纯是利用有机化合物与杂质的物理性质差异，将有机化合物和杂质分离。【思考】厨房中，怎样实现汤水中油、水分离？【讲解】同学们一般会用勺子勺上面的油层，但是会出现分离不充分，损失部分水的情况，为了提高分离效率，厨房可以用分油勺。【过渡】像这样把两种互不相溶的液体分离开的操作方法叫分液。分液【思考】实验室怎样分离乙酸乙酯、饱和碳酸钠混合溶液？【讲解】实验室中，我们用分液漏斗把它们分离开。【过渡】分液漏斗不仅可以分液，也可以用于萃取。2、萃取【讲解】萃取分为液液萃取和固液萃取。液-液萃取，是利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。【演示实验】演示用CCl4萃取碘水中的碘实验。【讲解】萃取主要步骤如下：检漏、装液、振荡、静置、分液。【实验探究】在5个烧杯中分别倒入5种少量试剂，将针筒的活塞推到底部后抽取3mL的碘水，继续抽取1mL溶剂，盖上盖子，针筒往外拉到5mL刻度线，上下振荡，排气，静置，观察实验现象。试剂：碘水、溶剂（CCl4、苯、乙酸乙酯、乙醇）【思考】哪种溶剂不能萃取碘？萃取剂的选择需要满足什么条件？【归纳】萃取剂的选择条件：①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大；②萃取剂与原溶剂互不相溶、不反应；③萃取剂与溶质不反应。【讲解】常用的萃取剂有乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等。除了液-液萃取，我们也会用固液萃取。固-液萃取，是用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。【过渡】二氯甲烷作为常用的萃取剂，可通过甲烷与氯气反应得到，而甲烷与氯气取代反应的液态混合物含有的二氯甲烷（沸点40℃）、三氯甲烷（沸点62℃）、四氯化碳（沸点77℃），可用蒸馏法分离出来。蒸馏【讲解】蒸馏原理，是利用混合物沸点不同，除去易挥发、或者难挥发的杂质。蒸馏提纯的条件：互溶液体混合物；有机物热稳定性较强(加热不分解)；与杂质的沸点相差较大（一般约大于30℃）【思考】蒸馏的装置及注意事项？4、重结晶【过渡】常见的分离方法还有重结晶法。【讲解】重结晶是将含杂质的晶体溶于溶剂后，又重新从溶液中获得纯晶体的过程。其原理是利用被提纯物质及杂质在同一溶剂中的溶解度不同，而将杂质除去。选择溶剂的要求：①杂质在溶剂中溶解度很大或很小，易于除去。②被提纯有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大，能够进行冷却结晶。我们来看一个重结晶分离提纯有机物的例子。【探究】某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，如何提纯苯甲酸？【资料】苯甲酸可用作食品防腐剂，纯净的苯甲酸为无色结晶，熔点122℃，沸点249℃，苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。苯甲酸、氯化钠在水中的溶解度如下：【画流程图】根据以上资料，请画出提纯苯甲酸简易流程。【实验视频】重晶法提纯苯甲酸【讨论】①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？②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，冷却结晶时是不是温度越低越好？③如何检验提纯后的苯甲酸中NaCl已被除净？【思考讨论】趁热过滤过程中为了减少苯甲酸的损失，还可采取什么措施？思考、回答。聆听、理解。思考、回答。观察。实验探究、观察、描述。思考、回答。思考、回答。思考、讨论环节三：金银花中分离提纯绿原酸的流程【应用】绿原酸（易溶于乙醇，在常温下溶解度为4%，在热水中的溶解度较大，熔点210℃，沸点665℃）具有较广泛的抗菌、抗病毒、抗氧化作用，实验室从金银花中提取绿原酸的流程如图：思考、讨论、应用。环节四：科学•技术•社会——色谱法【讲解】色谱法：当样品随着流动相经过固定相时，因样品中不同组分在两相间的分配不同而实现分离。常用固定相有硅胶、氧化铝等。还有纸色谱、薄层色谱、气相色谱和高效液相色谱等方法。【家庭小实验】拍摄实验过程进行分享。①分离番茄汤中的番茄红素。②粉笔分离菠菜中的色素：取5g新鲜的菠菜叶，用剪刀剪碎后放入研钵中，加入10mL无水乙醇研磨成浆状，除去渣子，将滤液放入50mL烧杯中，再在