Soạn giáo án điện tử hóa học 11 KNTT Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ

Nội dung giáo án

CHÀO MỪNG CÁC EM

ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI

TRÒ CHƠI Ô CHỮ

(7 chữ cái) Trên ruộng muối, quá trình bay hơi nước biển thu được các hạt muối trắng dựa trên phương pháp nào?

KHỞI ĐỘNG

Các hợp chất hữu cơ thu được trong tự nhiên hay bằng con đường tổng hợp trong phòng thí nghiệm thường ở dạng thô, lẫn các tạp chất cần phải loại bỏ.

Muốn có được sản phẩm hữu cơ tinh khiết, người ta sử dụng những biện pháp nào?

BÀI 11:

PHƯƠNG PHÁP TÁCH BIỆT VÀ TINH CHẾ HỢP CHẤT HỮU CƠ

NỘI DUNG BÀI HỌC

Phương pháp chưng cất

Phương pháp chiết

Phương pháp kết tinh

Sắc kí cột

1. Phương pháp chưng cất

Đọc quá trình nấu rượu thủ công và quan sát hình 11.1 để nhận biết quá trình chưng cất rượu.

Quá trình nấu rượu gạo thủ công được thực hiện như sau:

Gạo được nấu chín, để nguội, rắc men rồi trộn đều, ủ kín 3 – 5 ngày.

• Khi ngửi thấy mùi thơm, thêm nước và ủ kín 1 – 2 tuần, thu được một hỗn hợp chủ yếu gồm nước, ethanol và bã rượu.
• Đun nóng hỗn hợp trên đến nhiệt độ sôi, hơi bay ra đi vào đường ống dẫn. Hỗn hợp hơi trong đường ống được làm lạnh sẽ hoá lỏng và chảy vào bình hứng (Hình 11.1). Quá trình này gọi là chưng cất rượu.

Quá trình cất rượu dựa trên cơ sở nào?

Quá trình cất rượu dựa trên sự chênh lệnh nhiệt độ sôi của ethanol và nước.

Phương pháp tách biệt và tinh chế các chất dựa trên sự chênh lệch về nhiệt độ sôi được gọi là phương pháp chưng cất.

Thảo luận nhóm

1. Trong quá trình chưng cất, tỉ lệ ethanol/nước giảm dần hay tăng dần, biết rằng ethanol có nhiệt độ sôi thấp hơn nước?
2. Vai trò của thùng nước lạnh là gì?

Quá trình cất rượu

1. Trong quá trình chưng cất, tỉ lệ ethanol/nước tăng dần cho đến khi không thay đổi nữa (điểm đẳng phí hay hỗn hợp đồng sôi – azeotrope)

Tại điểm đẳng phí, nồng độ ethanol đạt 95,6% và nhiệt độ sôi không đổi là 78,2 ^oC

2. Vai trò của nước lạnh để ngưng tụ pha hơi thành pha lỏng, thu được dung dịch ethanol.

Thực hiện thí nghiệm Chưng cất ethanol từ dung dịch ethanol – nước và hoàn thành phiếu học tập

Thí nghiệm: Chưng cất ethanol từ dung dịch ethanol – nước

Chuẩn bị: Rượu (được nấu thủ công); bình cầu có nhánh 250 mL, nhiệt kế, ống sinh hàn nước, ống nối, ống đong 50 mL, bình tam giác 100 mL, đá bọt, nguồn nhiệt (bếp điện, đèn cồn)

Tiến hành:

- Cho 60 mL rượu được nấu thủ công vào bình cầu có nhánh (chú ý chất lỏng trong bình không vượt quá 2/3 thể tích bình), thêm vào viên đá bọt

- Lắp dụng cụ như Hình 11.2

Hình 11.2. Thiết bị, dụng cụ tách chất bằng phương pháp chưng cất thường

Tiến hành:

- Đun nóng từ từ đến khi hỗn hợp sôi, quan sát nhiệt độ trên nhiệt kế thấy tăng dần, khi nhiệt độ trên nhiệt kế ổn định, đó chính là nhiệt độ sôi của hỗn hợp ethanol và nước. Khi nhiệt độ bắt đầu tăng trở lại thì tắt nguồn nhiệt, ngừng chưng cất.

Thảo luận nhóm

1. Nhiệt độ sôi của hỗn hợp ethanol ban đầu và nước là bao nhiêu? So sánh với nhiệt độ sôi của ethanol.
2. Dự đoán độ cồn của sản phẩm thay đổi như thế nào so với rượu ban đầu. Giải thích

Chưng cất ethanol từ dung dịch ethanol – nước

1. Nhiệt độ sôi của hỗn hợp ethanol và nước phụ thuộc điều kiện thí nghiệm cụ thể, có thể dao động trong phạm vi 80 – 90 ^oC

Nhiệt độ sôi của hỗn hợp ethanol và nước cao hơn nhiệt độ sôi của ethanol

2. Chất lỏng trong bình hứng trong suốt, không màu, mùi thơm của ethanol, độ cồn cao hơn hỗn hợp ban đầu, nhiệt độ sôi cao hơn vài độ so với ethanol