第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法.doc

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第四节研究有机化合物的一般步骤和方法第四节研究有机化合物的一般步骤和方法

PAGE  PAGE 8 第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法 教学目标 (一)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)过程与方法 通过录像方式,参观了解质谱仪、红外光谱仪、核磁共振仪等仪器实验操作过程。 (三)情感态度与价值观 通过本节的练习,从中体验研究有机化合物的过程和科学方法,提高自身的科学素养。 教学重点 1、蒸馏、重结晶等分离提纯有机物的实验操作 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元素组成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 教学难点 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 教学过程 第一课时 【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。今天我们就来学习研究有机化合物的一般步骤。 【学生】阅读课文 【归纳】 1研究有机化合物的一般步骤和方法 (1)分离、提纯(蒸馏、重结晶、升华、色谱分离); (2)元素分析(元素定性分析、元素定量分析)──确定实验式; (3)相对分子质量的测定(质谱法)──确定分子式; (4)分子结构的鉴定(化学法、物理法)。 2有机物的分离、提纯实验 分离、提纯 1.蒸馏 完成演示【实验1-1】 【实验1-1】注意事项: (1)安装蒸馏仪器时要注意先从蒸馏烧瓶装起,根据加热器的高低确定蒸馏瓶的位置。然后,再接水冷凝管、尾接管、接受容器(锥形瓶),即“先下后上”“先头后尾”;拆卸蒸馏装置时顺序相反,即“先尾后头”。 (2)若是非磨口仪器,要注意温度计插入蒸馏烧瓶的位置、蒸馏烧瓶接入水冷凝器的位置等。 (3)蒸馏烧瓶装入工业乙醇的量以1/2容积为宜,不能超过2/3。不要忘记在蒸馏前加入沸石。如忘记加入沸石应停止加热,并冷却至室温后再加入沸石,??万不可在热的溶液中加入沸石,以免发生暴沸引起事故。 (4)乙醇易燃,实验中应注意安全。如用酒精灯、煤气灯等有明火的加热设备时,需垫石棉网加热,千万不可直接加热蒸馏烧瓶! 物质的提纯的基本原理是利用被提纯物质与杂质的物理性质的差异,选择适当的实验手段将杂质除去。去除杂质时要求在操作过程中不能引进新杂质,也不能与被提纯物质发生化学反应。 2.重结晶 【思考和交流】 P18“学与问” 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;温度极低时,溶剂(水)也会结晶,给实验操作带来麻烦。 为何要热过滤? 【实验1-2】注意事项: 苯甲酸的重结晶 1)为了减少趁热过滤过程中的损失苯甲酸,一般再加入少量水。 2)结晶苯甲酸的滤出应采用抽滤装置,没有抽滤装置可以玻璃漏斗代替。 第二课时 【补充学生实验】山东版《实验化学》第6页“硝酸钾粗品的提纯” 3.萃取 (1)所用仪器:烧杯、漏斗架、分液漏斗。 (2)萃取:利用溶质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。 4.色谱法 【学生】阅读“科学视野” 【补充学生实验1】看人教版《实验化学》第17页“纸上层析分离甲基橙和酚酞” 【补充学生实验2】看山东版《实验化学》第14页“菠菜中色素的提取与分离” 第三课时 【引入】 从公元八世纪起,人们就已开始使用不同的手段制备有机物,但由于化学理论和技术条件的限制,其元素组成及结构长期没有得到解决。直到19世纪中叶,李比希在拉瓦锡推翻了燃素学说,在建立燃烧理论的基础上,提出了用燃烧法进行有机化合物中碳和氢元素定量分析的方法。准确的碳氢分析是有机化学史上的重大事件,对有机化学的发展起着不可估量的作用。随后,物理科学技术的发展,推动了化学分析的进步,才有了今天的快速、准确的元素分析仪和各种波谱方法。 【设问】定性检测物质的元素组成是化学研究中常见的问题之一,如何用实验的方法探讨物质的元素组成? 元素分析与相对分子质量的测定 1.元素分析 例如:实验探究:蔗糖分子中碳、氢元素的检验 图1-1? 碳和氢的鉴定 原理:碳、氢两元素通常采取将有机物氧化分解,使碳氧化生成二氧化碳,使氢氧化生成水的方法而检出。 C12H22O11+24CuO12CO2+11H2O+24Cu 实验:取干燥的试样──蔗糖0.2 g和干燥氧化铜粉末1 g,在研钵中混匀,装入干燥的硬质试管中。如图1-1所示,试管口稍微向下倾斜,导气管插入盛有饱和石灰水的试管中。用酒精灯加热试样,观察现

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