1.1-1.2.1有机化学的发展与应用有机化合物的分离提纯（课件）

第一节

有机化学的发展与应用第二节

科学家怎样研究有机物课时1

有机化合物的分离、提纯

第一章有机化学的发展及研究思路授课人：学习目标1.了解有机化学发展的过程和趋势，认识有机化合物对提高人类生活质量的重要意义，能举例说明有机化合物与生命活动的密切关系。2.对和有机化学相关的问题能作出科学的判断和评价。3.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。4.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。有机合成材料：环保与性能的完美结合！一、有机化学的发展分离提纯有机物“有机”和“生命力”酒石

酒石酸尿液

尿素鸦片

吗啡1770年——1806年——19世纪初期，瑞典科学家贝采里乌斯（JonsJacobBerzelius）在当时是享有盛誉的科学家，他在1806年率先引用了“有机化学OrganicChemistry”这个名称，从此有机化学成为一个相对独立的学科并在后来的岁月中得到了快速的发展。一、有机化学的发展

尽管贝采里乌斯对有机化学的诞生有着不可或缺的的贡献，但他坚持认为有机物不能人工合成，无机物也不可能转化成有机物。有机物只能在生物的细胞中受到“生命力（Vitalism）”的作用才能产生出来，这就是他著名的“生命力”学说。正是这个大名鼎鼎的“生命力”学说最初严重地阻碍了有机化学的发展。对“生命力”学说提出挑战并最终证伪的是贝采里乌斯的学生、德国科学家维勒（FriedrichWohler）一次试验的意外结果。一、有机化学的发展1828年，年仅28岁的德国化学家维勒在制备无机盐氰酸铵（NH4CNO）时得到了一种结晶物。在大量实验的基础上，他指出：“这种结晶物与尿素［CO(NH2)2］对比，毫无疑问是绝对相同的物质。不用人或狗的肾脏也可以得到尿素。”此后，其他化学家又以无机物为原料合成了醋酸、苹果酸、甲烷、乙炔等有机化合物，使人们彻底抛弃了“生命力论”。维勒的出色工作为有机化学成为一门独立的分支科学奠定了重要基础。一、有机化学的发展来自动植物来自矿物有机物无机物1848年——1874年——1900年——明确是C化合物碳氢化合物及其衍生物1828年尿素1845年醋酸1854年油脂

NH4CNO(氰酸铵)NH2–C–NH2(尿素)O△维勒(德国)：×进入合成时代一、有机化学的发展现代有机化学的发展迄今为止，人类发现和合成的有机化合物已超过1亿种。从1995年开始，每年新发现和新合成的有机化合物超过100万种。现代人的生活，离不开合成材料塑料合成橡胶合成纤维一、有机化学的发展现在，有机化学已经与其他学科融合形成了分子生物学、药物化学、材料科学以及环境科学等多个新兴学科，应用前景十分广阔。一、有机化学的发展随着有机化学的发展，人类对DNA双螺旋结构和功能的认识不断深入，人类对自身的认知越来越清晰，运用基因工程技术治疗疾病已经不再是梦想，基因技术的发展将会对人类的未来产生更直接、更深远的影响。一、有机化学的发展我国科学家在世界上首次人工合成的蛋白质——结晶牛胰岛素我国完成世界第一个蛋白质合成，却与诺奖失之交臂。虽然未获得诺奖的肯定，但人工合成结晶牛胰岛素的成功，是我国在基础理论研究中取得的重大成就，在国际上显示了我国科学家的智慧和能力，尤其是在那个困难的年代里。他们的精神，永远值得我们继承和发扬。一、有机化学的发展材料技术的发展史石器时代青铜器时代铁器时代高分子材料时代复合材料时代二、有机化合物在生产生活中的应用材料科学是一门新兴的交叉学科，是发展众多高科技领域的基础和先导，具有独特物理、化学性质的有机功能材料对人类生产、生活产生了直接而深远的影响。电视、电脑显示屏由液晶材料制作二、有机化合物在生产生活中的应用耐高温、高强度的碳纤维用于航天服的制作目前天宫空间站中的航天员出舱时身着的是第二代“飞天”航天服，重量为130公斤，造价约3000万人民币。相比造价达到1.5亿美元的国际空间站的航天服，性价比超高。二、有机化合物在生产生活中的应用人工心脏中含有甲基硅橡胶、聚氨酯等多种有机功能材料。二、有机化合物在生产生活中的应用环境科学是在人们亟待解决环境问题的社会需求下迅速发展起来的，有机化学为研究和改善环境质量作出了积极贡献。甲醇汽油、乙醇汽油等含氧燃料的开发和应用在一定程度上应对了石油资源短缺的问题，并且含氧燃料燃烧更加完全，减少了对环境的污染。二、有机化合物在生产生活中的应用植物中的纤维素和木质素（非纤维素，一种含有苯环结构的芳香族化合物）结合在一起，在分离出的木质素中加入适量的固化剂后喷洒在沙丘表面，可有效固定表面沙粒和土壤水分，提高沙漠植树的成活率。二、有机化合物在生产生活中的应用典例解析例1有机化学的发展经历了漫长的过程，21世纪的今天，有机化学已经渗透到我们生活的每个角落和生产、国防及科研的各个领域。下列研究范畴是有机化学学科研究领域的是(

)A．研制攻克癌症的合成药物B．研制纳米碳管的性质及其应用C．研制汽车尾气处理系统的开发利用D．研究探月卫星的运行轨迹A三、有机化合物的分离、提纯主要步骤分离、提纯有机化合物研究有机化合物的一般过程研究有机化合物的组成、结构、性质和应用对有机化合物分子进行设计和合成。基本原理都是利用被提纯物与杂质性质的差异达到分离的目的三、有机化合物的分离、提纯分离、提纯物理方法：化学方法：一般是加入或通过某种试剂进行化学反应利用有机物与杂质物理性质差异进行分离原则：①不增、不减、易分离、易复原

②方法简便易行

③途径最佳（步骤少、转化率高、无副产物等）有机物分离的常用物理方法重结晶萃取分液蒸馏三、有机化合物的分离、提纯重结晶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。概念利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同，或在同一溶剂中不同的温度时的溶解度不同，而将杂质除去。除杂原理三、有机化合物的分离、提纯1-选择适当的溶剂2-溶解固体或加热溶液制得饱和溶液3-除去杂质，常用热过滤4-晶体析出常用冷却结晶5-晶体的收集与洗涤，抽滤能加快过滤速度，用少量干净的溶剂洗涤6-干燥晶体：常用的干燥方法有晾干、干燥器干燥、恒温减压干燥等重结晶法除去杂质“六”步法三、有机化合物的分离、提纯苯甲酸的重结晶三、有机化合物的分离、提纯操作步骤被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大选择溶剂的条件杂质在此溶剂中溶解度很小或很大装置加热溶解趁热过滤冷却结晶三、有机化合物的分离、提纯1、溶解粗苯甲酸时加热的作用是什么？2、趁热过滤的目的是什么？3、实验操作中多次使用了玻璃棒，分别起到哪些作用？4、如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？增大苯甲酸在水中的溶解度温度高，苯甲酸不易析出溶解时加速溶解、过滤和洗涤时引流取最后一次洗涤液少许与试管中，加入硝酸银溶液后，无明显现象，说明氯化钠已经除净。思考结晶与重结晶的比较项目结晶重结晶不同点含义物质从溶液中以晶体形式析出的过程将晶体溶于溶剂，使之重新从溶液中结晶析出的过程相关操作先蒸发，然后结晶先溶解，然后结晶目的获得结晶体使不纯净的物质纯化，或使混合在一起的物质彼此分离相同点操作方法相同，需要的仪器相同，均需要加热，都需要过滤三、有机化合物的分离、提纯三、有机化合物的分离、提纯萃取分液萃取剂的选择条件c.溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中的大得多a.萃取剂和原溶剂互不相溶利用有机物在两种互不相溶且密度不同的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中。原理：b.萃取剂和原溶剂、溶质均不发生化学反应液-液萃取：固-液萃取：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。0102三、有机化合物的分离、提纯注意事项：a.操作三部曲：b.液体转移顺序：实验仪器与操作步骤振荡、静置、分液分液时,记住下层的为密度大的液体,从下面放出；上层的为密度相对小的液体,从上面倒出。三、有机化合物的分离、提纯三、有机化合物的分离、提纯关键操作半倒立斜向上，轻轻旋转活塞即可三、有机化合物的分离、提纯蒸馏适用范围

有机物热稳定性较高，与杂质的沸点相差较大原理利用沸点差异蒸馏装置(一般相差30℃以上)123三、有机化合物的分离、提纯铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、沸石、温度计、导管、冷凝管、橡胶管、牛角管、锥形瓶主要仪器用品注意二者的区别蒸馏时用直形冷凝管4三、有机化合物的分离、提纯注意事项a.加热时应垫石棉网b.烧瓶中放少量沸石或碎瓷片（防止暴沸）c.烧瓶中所盛放液体不能超过2/3d.温度计水银球的部位（蒸馏烧瓶支管处）e.进出水方向（下进上出）f.用锥形瓶收集馏分由下到上5三、有机化合物的分离、提纯含有杂质的工业乙醇的蒸馏三、有机化合物的分离、提纯物质的性质与分离、提纯方法的选择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。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。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。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。典例解析例2下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是(

)选项目的分离方法原理A分离溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去苯甲酸固体中混杂的NaCl重结晶苯甲酸在水中的溶解度很小D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大D课堂小结有机化学的发展有机化合物的分离、提纯不良反应发展历程流程及方法重结晶、萃取、分液蒸馏有机化合物在生产生活中的应用应用领域随堂练习1、为提纯下列物质(括号内为杂质)，所用除杂试剂和分离方法都正确的是(

)A．乙酸乙酯(乙酸)饱和Na2CO3溶液过滤B．苯(Br2)

NaOH溶液过滤C．硝基