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1、第一章第三节、第四节教学设计第三节 有机化合物的命名广州市真光中学 黄 华一、教材分析学生已经学习了有机物的分类、结构特点,以及同分异构体的书写,由于碳原子的成键特点与连接方式不同,有机物分子中普遍存在着同分异构现象。对于种类繁多、数量巨大的有机化合物来说,需要有专有的名称与之一一对应,所以有机化合物的命名原则是学习、交流和研究有机化学必备的工具。需从有机化合物的组成和结构出发建立一套科学、完整的有机化学命名体系,使有机化合物的名称能准确的反映该有机物的组成和结构。名称是有机化合物的重要标识之一,在有机化学中广泛采用系统命名法对有机物进行命名。 二、教材内容与普通高中化学课程标准的对应关系内容
2、标准与教材的对应关系1.能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。第三节 有机化合物的命名2.通过对典型实例的分析,初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法,并能根据其确定有机化合物的分子式。第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法3.知道通过化学实验和某些物理方法可以确定有机化合物的结构。第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法 2012年理科(化学)考纲(1)能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物(2)能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式(3)了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法 三、教学建议有机化合物的命名是本章教学的又一重点。而烷
3、烃的系统命名法是对其他有机化合物进行系统命名的基础,因此本节教材学习的核心内容是烷烃的系统命名(第1课时教学内容)。教师在进行烷烃系统命名法的教学时,可以采取以下几种方式:1.首先给出一个或几个组成较为复杂的烷烃组织学生小组合作学习或自主学习命名,从学生的命名中找出合理之处进行分析,发现并总结规律。2.给出几个简单烷烃的系统命名,让学生归纳命名规则,再把这些规则放到一个较为复杂的例子中进行验证。在进行主链判断时,学生易找错最长的碳链,教师可利用球棍模型组装碳架,或多媒体动画等手段,加强直观教学,动态反映命名的具体过程。烯烃、炔烃、苯的同系物等烃的命名(第2课时教学内容),要求在烷烃的系统命名的
4、基础上,引导学生分析烯、炔以及苯的同系物的结构的不同点,找出由结构不同所带来的选主链、编号以及命名上的差异,从而完成学习的迁移。只要求学生能够初步应用有机物的系统命名法,命名简单的烃类化合物,不需要训练很复杂的烃类命名,可选几个典型的例子把命名的基本原则解释清楚即可。跟学生补充一些常见的、化工常用的有机物的命名反而更加必要。命名是认识和区分有机物的工具,工具以创造方便为目的,所以要善于把握教学的深广度,排除细枝末节问题的纠缠和干扰。四、课时安排:2课时五、教学目标:1知识与技能:(1)掌握烃基的概念,掌握常见烃基(如甲基、乙基、丙基、异丙基)的名称和结构简式。(2)了解常见有机化合物的习惯名称
5、;熟练掌握烷烃的系统命名法;掌握烯烃、炔烃、苯及苯的同系物的命名方法。(3)理解并灵活运用系统命名原则,掌握有机物结构简式的书写方法。2过程与方法:(1)通过观察有机物的分子模型、结构简式, 灵活运用系统命名原则进行烷烃的系统命名;(2)在掌握烷烃的系统命名法基础上,通过分类、比较、归纳、类比等方法,学会烯烃、炔烃、苯的同系物同分异构体的命名和书写;培养学生的有序思维能力和空间想象能力;(3)通过问题的讨论、交流、分组合作,充分发挥学生的主体作用,培养自主探究、合作学习能力。3情感、态度与价值观:(1)体会有机物分子中碳原子数目越多,结构会越复杂,同分异构体数目也越多。体会习惯命名法在应用中的
6、局限性,激发学习系统命名法的热情。(2)通过系统命名法的学习,体会物质分类的必要性和有序思维的重要性。六、教学重、难点:1重点: 烃的系统命名法2难点:(1) 系统命名法的基本规则(2) 烯、炔以及苯的同系物的系统命名与烷烃系统命名之间的差异七、教学过程 第一课时 烷烃的命名【课前自主学案】一、烃基(1)定义:烃分子失去一个或几个氢原子后剩余的部分叫烃基,烃基一般用“R-”来表示。若为烷烃,叫做 。如“CH3”叫 基;“CH2CH3”叫 基;“CH2CH2CH3”叫 基“CH(CH3)2”叫 丙基(2)思考:根和基的区别是什么?写出 OH、CH3 、 OH 的 电子式。二、烷烃常用的命名法有
7、和 。1、习惯命名法回顾旧知,联系新旧知识,让学生快速进入主题的学习。组成简单的烷烃的习惯命名在有机化学中会经常用到,在这里要向学生简单介绍烷烃的习惯命名法。“取代基”是有机化合物中命名中不可缺少的知识,这里只要求学时了解几种简单的取代基的名称,对于复杂的不必识记烷烃可以根据分子里所含 原子的数目来命名称为“某烷”,碳原子数在 以下的,用甲、乙、丙、丁、戊、己、 、 、 、 来表示;碳原子数在 以上的,就用数字来表示。例如C5H12叫 烷,C17H36叫 烷。戊烷的三种同分异构体,可用“ ”、“ ”、“ ”来区别,这种命名方法叫普通命名法。只能适用于构造比较简单的烷烃。【新知学习】2、系统命名
8、法烷烃系统命名法的命名规则(1)选主链(“长”)如:主链选择( ) (2)编碳号(“近”) 如:编号: ( ) ( ) ( ) ( )选择编号和为 哪种情况有多种支链时,应使支链位置号数之和的数目最小(“小”)如:(3)写名称 如:名称:( ) 名称:( ) 如: 小结1 系统命名法的基本步骤可归纳为:选主链,称某烷;编碳号,定支链;取代基,写在前,注位置,短线连;不同基,简在前,相同基,二三连。以2,3-二甲基己烷为例,对一般有机物的命名可图析如下:( )( )( )( )(阿拉伯数字注明 的位置,中文数字注明相同 的个数)小结 命名时,必须满足五原则:“长、多、近、简、小”;即:主链碳原子
9、数最多,连有支链最多,编号离支链最近,取代基位置编号数之和最小原则。本节课根据命名的三个步骤(选主链、编位号、写名称)增加相应的例子使学生熟悉系统命名的基本原则,为迁移到烯、炔和苯的同系物的系统命名打好基础。而采用动态地反映命名的具体过程,可让学生更好的体会命名的规则,还可培养学生自主积极学习的习惯。学会正确规范的表达烷烃的命名也是本节的教学难点,可让学生通过练习、归纳、总结等方法熟悉系统命名法。巩固练习11下列有机化合物的名称错误的是()A2-甲基丁烷B3-乙基戊烷C2-乙基戊烷D2,3-二甲基丁烷2(1)按系统命名法给下列有机物命名:的名称是_。的名称是_。的名称是_。的名称是_。(2)根
10、据下列有机物的系统命名写出相应的结构简式。 2,4,6三甲基5乙基辛烷_ 2,2,3,3四甲基庚烷_ 2甲基3乙基戊烷 _ 2,3, 4 -三甲基己烷 _ 第二课时三、烯烃和炔烃的命名1、将含有双键或三键的最长碳链作为主链,称为“某烯”或“某炔”。2、从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。编号: ( )( )( )( )( )编号: ( ) ( )( ) ( )来源:学科网ZXXK编号: ( )( )( )( ) ( )( )3、用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)。用“二”“三”等表示双键或三键的个数。名称:( )来源:学|科|网Z|X
11、|X|K名称:( )4、支链的定位应服从所含双键或三键的碳原子的定位。名称:( )【示例】巩固练习2 1.写出下列物质的名称: 来源:学科网ZXXK名称:( )名称:( )来源:学科网ZXXK2. 按系统命名法给下列有机物命名。命名为_。命名为_。命名为_。命名为_。【小结】烯烃和炔烃的命名方法:与烷烃相似,即一长、一近、一简、一多、一小的命名原则。但不同点是主链必须含有双键或叁键。命名步骤:、选主链,含双键(叁键);、定编号,近双键(叁键);、写名称,标双键(叁键)。其它要求与烷烃相同!四、苯的同系物的命名1、苯分子中的一个 被 取代后,命名时以苯作母体,苯环上的烃基为侧链进行命名。先读侧链
12、,后读苯环。例如:名称:( )名称:( )2、二烃基苯有三种异构体,由于取代基在苯环上的位置不同,也称为位置异构。命名用邻位或1,2位;间位或1,3位;对位或1,4位表示取代基在苯环上的位置。例如,二甲苯的三种位置异构体:写出C8H10在苯的同系物范围内的同分异构体并命名。_名称_也叫_。_名称_也叫_。_名称_也叫_。_名称_也叫_。3、当苯环上连有官能团或基团但体积较大时,可将苯作为取代基。名称:( )名称:( ) 名称:( )名称:( )名称:( ) 常见的、化工常用有机物的命名教师可选择性介绍(根据学生的学情),为有机合成提供“知识支持”,也体现了官能团在有机化合物命名的重要性,同时拓
13、展了学生的知识面。【小结】苯的同系物的命名 是以苯作为母体进行命名的;对苯环的编号以较小的取代基为1号。 有多个取代基时,可用邻、间、对或1、2、3、4、5等标出各取代基的位置。 当苯环上连有官能团或取代基体积较大时,苯基作为取代基。巩固练习31、系统名称为_2、对甲基苯乙炔的结构简式为:_ 第二课时可在第一课时烷烃的系统命名的基础上,引导学生分析烯、炔以及苯的同系物的结构的不同点,找出由结构不同所带来的选主链、编号以及命名上的差异,从而完成学习的迁移。本节同样是采用动态地反映命名的具体过程 ,来让学生体会命名的的规则,重点介绍烯、炔以及苯的同系物的系统命名与烷烃系统命名之间的差异。含官能团的
14、物质,其性质围绕官能团展开,其命名亦是如此。归纳总结 烃的命名(1)烷烃系统命名的口诀:选主链,称某烷;编号数,定支位;取代基,写在前;标位置,短线连;不同基,简到繁;相同基,合并算。(2) 烯(或炔)烃的命名选含有双键(或三键)的最长碳链主链 从双键(或三键) 最近一端开始编号双键(或三键) 位置用阿拉伯数字标在某烯(或炔)前面,支链的命名同烷烃。 “长”:选最长碳链为主链(若为烯烃或炔烃,一定包含双键或三键且最长) “近”:离支链最近一端编号(若为烯烃或炔烃,离双键或三键最近)2.命名原则 “简”:两不同取代基跟主链等位时,从简单取代基开始编号 “多”:遇等长碳链时,选支链较多的为主链 “
15、小”:支链编号最小【效果检测】1. . 3甲基1丁烯与氢气加成后产物的名称是( )A. 3甲基丁烷 B. 2甲基丁烷C. 戊烷 D. 3甲基丁烷 和2甲基丁烷的混合物2对的命名正确的是 ()A3异丁基2戊烷 B4甲基3乙基2己烯C3甲基4丙烯基己烷 D2,3二乙基3戊烯3下列名称的有机物实际上不可能存在的是 ()A2,2二甲基丁烷 B2甲基4乙基1己烯C3甲基2戊烯 D3,3二甲基2戊烯4有机物的命名正确的是 ( )A2,3二乙基2丁烯 B2,3二乙基3丁烯C3甲基2乙基2戊烯 D3,4二甲基3己烯5下列有机物命名正确的是() 通过简单、典型的练习巩固新学知识点,加强学生正确用化学用语书写的习
16、惯。本节除了必要的新学知识点要熟悉掌握以外,学习知识过程中所承载的方法(分类、比较、归纳、类比)和典型思维(有序性思维、微观想象力和空间想象力)的培养和运用同样重要。第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法一、各版本教材对本节内容的介绍人教版江苏版山东版本节内容在教材编排中的位置:第一章第四节研究有机化合物的一般步骤和方法,是在介绍了有机物分类、结构特点和命名之后,包括物质的分离、提纯(蒸馏、重结晶、萃取、色谱法等方法)元素分析和相对分子质量的测定(李比希元素分析法和质谱法)分子结构的鉴定(红外光谱和核磁共振氢谱) 三大内容的学习本节内容在教材编排中的位置:专题1认识有机化合物中的第二单元科学家
17、怎样研究有机物,继有机化学的发展与应用之后。包括有机化合物组成的研究(李比希元素分析法、钠熔法确定N、卤素、S等)有机化合物结构的研究(红外光谱和核磁共振氢谱、质谱)本节内容在教材编排中的位置:第三章(最后一章),在介绍了各官能团的性质和有机化合物的合成之后学习有机化合物结构的测定。包括有机化合物分子式的确定(C、H、N、卤素等元素分析)有机化合物结构的研究(有机分子不饱和度、一些官能团的实验推断方法、各图谱等)课标要求:1.通过对典型实例的分析,初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法,并能根据其确定有机化合物的分子式。2.知道通过化学实验和某些物理方法可以确定有机化合物的结构
18、。二、教材分析(人教版)本节在有机化学基础中的教学功能类似必修1第一章从实验学化学在必修1中的功能,为有机物性质和结构的研究提供必备的实验分析工具。一种新化合物的发现,需要对该化合物进行结构的测定,只有测定它的结构才能了解它可能具有的性质,才能够将其应用于生产生活中,才能更好地为人类造福。有机化合物结构的测定是有机化学的重要组成部分,它在分子生物学、天然有机化学、医学以及材料学等领域有着重要的作用。它与有机化合物的合成紧密相关,是有机合成的基础。研究有机化合物的一般步骤和方法为学生打通了理论联系实际的桥梁,使学生了解科技进步对有机化学发展的促进作用,也为学生之后的探究学习活动提供了理论和方法的
19、指导。本节涉及的物质分离提纯实验(如高考中常考的重结晶操作就在本节学习),近几年的高考中,实验题中涉及的物质分离提纯内容一直是学生的薄弱环节。因此本部分内容的教学最好让学生从实验设计开始,把实验的五个基本步骤(实验原理、实验基本流程、实验注意事项、实验现象、实验反思)系统的进行学习,并动手实验,理解重结晶的原理和操作。再和之前学过的萃取、蒸馏等实验内容进行整合,使学生形成较为完整的物质分离提纯实验的方法,包括他们的适用范围和操作方法。 同时要求学生写好实验报告,使学生对这些操作有更深刻和全面的认识。三、教学建议1、充分利用化学史, 17世纪重点解决分离提纯18、19世纪李比希定量分析法20世纪
20、随着数学、物理、计算机的飞速发展出现了质谱测定相对分子质量、红外光谱及核磁共振谱等确定结构,让学生了解研究有机化合物一般要经过的基本步骤的由来,体会这种研究方法的建立是经过漫长历史沉淀下来的。从而引导学生关注有机化学发展的整个脉络,从中体验科学方法与学科思想,对学生进行情感态度和价值观的教育。2、以粗苯甲酸的提纯为例,对有机化合物分离、提纯实验进行理论探究。包括实验原理、实验基本流程、实验注意事项、实验现象、实验反思等五个方面,以提高学生的实验素养与思维的严谨性。学生进行分组实验前要做好实验前的准备工作,培养学生预习实验的习惯(填写实验报告),明确实验目的、原理和操作关键等,并在实验关键操作上
21、提出思考(如重结晶中为什么要趁热过滤,如何趁热过滤等),引导学生带着问题实验、观察和思考,发现异常现象,组织学生进行讨论和原因分析,全面掌握重结晶这一实验操作。3、对萃取和蒸馏操作的学习,也可让学生从实验的5个基本方面系统的完成学习内容。学生已经完成重结晶的分组实验及对实验的细致分析,蒸馏和萃取在高一已经学习,此部分可让学生自主回忆学习为主, 比较学习,区别这些操作的原理、适用范围、注意事项等,使学生形成较为完整的物质分离提纯实验方法,对这些方法有更深刻全面的认知。4、 利用网络资料、图片、视频资料使学生对现代实验技术仪器有所了解。对于质谱、红外光谱和核磁共振氢谱等物理分析方法的教学,只需要学
22、生了解,不要深究其原理。在教学中可充分利用教材的图文对学生进行阅读训练,教会学生如何读图、提取所需信息,明确每种图谱能解决什么问题。也可以事先由学生收集有关这些物理分析方法的电子资料(图片或视频录像等),在课堂上利用多媒体进行简单的介绍。其中核磁共振氢谱在后续“烃的含氧衍生物”一章中多次出现,也是学生解题时判断同分异构体、确定有机物结构的一个重要依据,教学时可以多举两个例子让学生在理解的基础上加以应用。5、讲解依据元素组成确定分子式的方法,要求计算思路清楚、书写规范对于燃烧法确定元素的实验式的计算,建议增加一课时专门讲有机物相对分子质量和分子式的计算,弥补新教材对计算的削弱,加强训练以减少学生
23、对计算题的畏惧心理。四、课时安排:4课时第一课时 有机物分离提纯方法的应用(重结晶原理探究、萃取、蒸馏 ) 第二课时 学生实验:重结晶操作 第三课时 李比希元素分析法与计算 第四课时 相对分子质量的测定和结构的确定五、教学目标【知识与技能】1、了解研究有机化合物应采取的一般步骤和方法2、承接必修内容,通过有机物分离提纯的实验,理解重结晶的原理,掌握重结晶实验操作;学会有机物的分离和提纯的一般方法; 使学生形成较为完整的物质分离提纯实验的方法,包括他们的实验原理、适用对象和操作方法3、通过具体实例让学生了解有机化合物结构测定的一般程序和方法4、能进行确定有机化合物分子式的简单计算5、能根据有机化
24、合物官能团的定性鉴定结果及相关图谱提供的分析结果判断和确定某种有机化合物样品的组成与结构,知道现代物理方法在测定有机物的元素组成、相对分子质量和分子结构中的重要作用。【过程与方法】1、通过学生分析设计粗苯甲酸的分离提纯实验方案,并分组实验(实验1-2),让学生学会从实验的五个基本方面(实验原理、基本流程、注意事项、实验现象、实验反思)去全面认识实验,提高实验素养;同时提高学生对学习知识的关注度和参与度,提高学习效果,养成自主积极学习的习惯;2、通过对李比希元素分析法的介绍,让学生掌握如何确定有机化合物实验式(最简式),提高学生的计算能力和思维的严谨性。3、通过对质谱法、红外光谱和核磁共振氢谱的
25、介绍,提高学生获取和利用新信息的能力【情感、态度与价值观】感受现代物理学及计算机技术对有机化学发展的推动作用,体验严谨、求实的有机化合物研究过程,并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。六、教学重、难点:1重点: 重结晶分离提纯有机物的实验操作 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 确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算2难点:重结晶分离提纯有机物的实验操作;确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算七、教学过程 课时1 有机物分离提纯方法的应用(重结晶原理探究、萃取、蒸馏 )一、教学目标及教学建议:1、 介绍有机
26、化学发展简史,让学生了解研究有机化合物一般要经过的基本步骤,体会这种方法的建立是经过漫长历史过程沉淀下来的。2、 以粗苯甲酸的提纯为例,达到三个层次的教学目标:(1) 最高目标面对一个新的实验情境,如何从最基本的5个方面去认识实验: 实验原理 实验基本流程(实验步骤)包括了实验试剂、仪器、装置、基本步骤 实验注意事项为达到更好的实验目的,如何在细节上进行实验条件的控制 实验现象预测、观察、记录 实验反思包括设计实验步骤及注意事项时的不断反思、完善实验方案,也包括实验过程中若出现异常现象的反思(2) 第二层次的目标面对分离提纯的实验情境,如何着手从上述5个方面,并紧扣提纯的基本原则(不增、不减、
27、易分离、易复原)进行实验设计: 实验原理紧扣“易分离”原则,即找出主体物质与杂志之间的性质“差异”在哪里(如本实验中是“溶解度”) 实验基本流程(实验步骤)包括了实验试剂、仪器、装置、基本步骤 实验注意事项为达到不增、不减、易分离、易复原的目的,如何在细节上进行实验条件的控制(如本实验中“加热溶解注意事项”、“趁热过滤注意事项”都可以紧扣“不减”的原则去分析) 实验现象预测、观察、记录 实验反思包括设计实验步骤及注意事项时的不断反思、完善实验方案(如本实验中学生一开始设计的实验方案不一定完整或科学,必须经过不断的讨论、反思加以完善),也包括实验过程中若出现异常现象的反思(如“过滤过程中提前析出
28、晶体”、“冷却结晶时没有晶体析出”等都值得反思)(3) 第三层次的目标理解重结晶的原理,掌握其操作(可以用KNO3与NaCl的分离提纯实验设计作为学生掌握情况的反馈)3、 理解萃取、蒸馏的基本原理,并掌握其操作这部份教学中可以将“用CCl4萃取碘水中的碘”、“从含有杂质的工业乙醇中提纯乙醇”的实验情境放开让学生从设计实验的5个方面去给自己提问题并完成学习内容,作为第2个教学目标的反馈。二、教学流程1、介绍有机化学发展史引出研究有机物的基本步骤重点介绍:17世纪重点解决分离提纯18、19世纪李比希定量分析法20世纪随着数学、物理、计算机的飞速发展出现了质谱测定相对分子质量、红外光谱及核磁共振谱等
29、确定结构。2、明确分离与提纯的区别以两个实验情境为例让学生体会:(1)控制不同的温度,通过加热和冷凝,可以从石油中分别得到汽油、煤油、柴油。(2)往乙酸和乙醇的混合液中加入生石灰,蒸馏,获得乙醇。3、回忆提纯的原则不增、不减、易分、易复原4、学生回忆并列举常见的物理方法分离提纯操作,并说出每个操作依据的“差异”是什么:萃取:溶解度 分液:溶解性 过滤:分散质粒子大小 蒸馏:沸点5、【交流讨论】现有一定质量的粗苯甲酸固体(混有沙石、NaCl等杂质),请讨论并提出“从粗苯甲酸中提纯苯甲酸晶体”的方案。【教师提醒】分4人小组讨论,必须有一位同学负责记录实验流程,如果需要什么数据或什么物质的性质可以提
30、问,但必须给出要这些数据或性质的理由,理由充分则由老师提供相关信息。【教学过程】请某个小组进行分析,教师提问引导:(1) 设计方案的依据(实验原理)是什么?(2) 实验流程(展示),每个步骤分别要达到什么目的?全班评价这个小组的实验方案,可以提出不同意见,可以提出需要注意的事项。这部分属于完成“实验注意事项”及“实验反思”的教学,应积极引导学生紧紧扣住实验目标(不增、不减、易分)进行评价,过程中有几个地方需要提醒学生突破的: 为了达到“不减”的目的,哪些地方需要注意?包括“边搅拌边加热”、“全溶后再加入少量蒸馏水”、“短颈”、“趁热”(如何趁热过滤都可以让学生讨论,学生会提出先给漏斗预热、给保
31、温装置等很好的想法)。还可以借此分析学生可能提出“先将固体溶解,过滤以除去NaCl”的操作是否合理。 要得到苯甲酸晶体应用什么方法?在此落实“蒸发结晶”与“冷却结晶”的适用范围。 是否冷却的温度越低越好?若学生在方案中没有提出这个问题,也可以放在最后总结重结晶选择溶剂的条件中再抛出这个问题。【说明】各个班的学生情况很不一样,教师应耐心倾听学生的想法,加以正确的引导和评价,不随意否定学生的想法。如有些学生会提出用有机溶剂溶解苯甲酸,再进行蒸馏的方案,我觉得种思路能反应出学生“相似相溶”的观念巩固得很好,首先是应该表扬肯定的,我们要加以引导和评价的是,在方案评价上还有一个重要的原则“绿色化学”,一
32、提这个概念,学生自己都知道问题在哪里。6、总结重结晶操作及设计实验方案的基本思路7、由“我们学过一种分离提纯操作的关键也是选择合适的溶剂”引入萃取8、由“萃取后得到的还是混合物,往往需要通过蒸馏操作进一步提纯”引入蒸馏(由执信中学 蔡静瑜老师提供)课时2 学生实验 苯甲酸的提纯【实验预习】1.无论是天然得到的还是制备得到的固体有机物均含有杂质-副产物、没反应的原理、催化剂等,需选用适当方法进行提纯。其中最有效的方法就是重结晶。这个方法的原理是利用固体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同,使它们互相分离,达到提纯精炼的目的。2. 重结晶的原理是利用固体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同,使
33、它们相互分离,达到提纯精制的目的(把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和,冷却时由于溶解度降低,有机物又重新析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质全部或大部分留在溶液中,从而达到提纯的目的)。注意重结晶只适宜杂质含量在5%以下的固体有机混合物的提纯。从反应粗产物直接重结晶是不适宜的,必须先采取其他方法初步提纯,然后再重结晶提纯。3.苯甲酸为白色片状晶体,熔点122.4 C,相关溶质在水中的溶解度如下表:温度( )255095溶解度(g)氯化钠36.037.039.0苯甲酸0.170.956.8【实验目的】【实验原理】【实验用品】仪器:药品:【实验
34、记录】实验流程实验注意事项(条件控制)现象记录实验反思(实验步骤、注意事项、异常现象)1.加热溶解称取 粗苯甲酸,放入 烧杯中,加入 ,在石棉网上边 边加热,使粗苯甲酸 后,加入 。加热溶解粗苯甲酸时,为什么在完全溶解后还需要加入少量蒸馏水?2.趁热过滤(1)取一 漏斗,漏斗中的滤纸,用少量 润湿,使滤纸 。将准备好的漏斗倒置于烧杯上以 预热。(2)迅速过滤上述热溶液。每次倒入漏斗中的液体不要 ,也不要 。(3)待所有溶液过滤完毕后,用少量热水洗涤烧杯和玻璃棒, 。1.为什么要使用趁热过滤?2.哪些操作要点体现了趁热过滤?3.在实际操作过程中,还想到哪些方法提高实验的效果?3.冷却结晶将盛滤液
35、的烧杯放置一旁, 。观察滤液冷却时的实验现象以及过滤所得苯甲酸的状态。是否冷却的温度越低越好?【思考与交流】1 KNO3和NaCl在水中的溶解度表如右图所示,请设计实验方案完成下列物质的提纯(请写出流程)(1)从混有NaCl的粗KNO3中提纯KNO3(2)从混有KNO3的粗盐中提纯NaCl2.(09年广东化学22)(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的
36、原因: 。按中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是: 。除去产品中该杂质的方法是: 。 实验提供的宏观现象往往是帮助学生记忆事实性知识、理解原理、运用知识的最好手段。教师应对操作原理进行细致的分析,在此基础上,学生进行分组实验,掌握重结晶的原理及操作。对实验失败的分析和反思,能更加加深学生对本实验的理解,应好好利用学生的错误性资源。在实验操作前要做好实验前的准备工作,明确实验目的、原理和操作关键等。实验后需培养学生整理实验结果,书写实验报告。课时3 元素分析与相对分子质量的测定一、元素分析-计算法步骤1:直接给出有机物中碳和氢的含量,进行确定分子
37、式的计算【备用题1】某烃含氢元素的质量分数为17.2%,求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58,求该烃的化学式。【备用题2】实验测得某烃A中含碳85.7%,含氢14.3%。在标准状况下11.2L此化合物气体的质量为14g。求此烃的分子式。【答案】C2H4步骤2:给出燃烧法生成物二氧化碳和水的含量,进行确定分子式的相关计算【备用题3】 3.26 g样品燃烧后,得到4.74 g CO2和1.92 g H2O,能确定该样品的 为 。【备用题4】燃烧某有机物A 1.50g,生成1.12L(标准状况)CO2和0.05mol H2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04,求该有机物的分子式。步
38、骤3:通过实验测定生成物二氧化碳和水的含量,进行确定分子式的相关计算【元素分析法】元素的分析由定性向定量发展,李比希元素分析法的原理:有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的。他用CuO作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化,产生的H20用Mg(ClO4)2 吸收,CO2用NaOH 浓溶液吸收。分别称出吸收前后吸收剂的质量,计算出碳、氢原子在分子中的含量,剩余的就是氧原子的含量。(1)氧化铜的作用主要是 (2)Mg(ClO4)2的作用是 ,可用 替代Mg(ClO4)2,请说明替代物质的基本条件 (3)氧气的作用主要是 ; (4)为了提高实验的准确性,此装置还需要完善,请指出需要完善的地
39、方 【备用题5】某有机物3.24g装入元素分析装置,通入足量氧气使之完全氧化,将生成的气体依次通过无水CaCl2(管A)和碱石灰(管B),管A增重2.16g,管B增重9.24g。已知该有机物的相对分子质量小于200,推测其分子式为 二、相对分子质量的测定质谱法质谱图的信息: 备用题6某有机物的结构确定:测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,则其实验式是_。确定分子式:下图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为_;分子式为_。质荷比(m/z)【答案】C4H10O74C4H10O【方法小结】确定有机物实验式(最简式)的方法: 确定有机物化学式(分子式)的方法: 【课外拓展练习】实验室用燃烧法测定某氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成,取mg该氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现用如图所示装置进行实验,请回答有关问题:(1)实验开始时,D和E先不连接,首先要通入一段时间的氧气,其理由是_。(2)以上装置中需要加热的有_(填字母),操作时应先点燃_处的酒精灯。(3)A装置中发生反应的化学方程式为_。(4)装置D的作用是_。(5)实验中测得N2的体
限制150内