Giáo án và PPT Hoá học 11 kết nối Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ

BÀI 11: PHƯƠNG PHÁP TÁCH BIỆT VÀ TINH CHẾ HỢP CHẤT HỮU CƠ

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

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?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT

Hoạt động 1: Nguyên tắc

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

Chưng cất là gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Chưng cất là phương pháp tách chất dựa vào sự khác nhau về nhiệt độ sôi của các chất trong hỗn hợp ở một áp suất nhất định

Hoạt động 2: Cách tiến hành

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

Nêu cách tiến hành phương pháp chưng cất.

Sản phẩm dự kiến:

 - Chất lỏng cần tách được chuyển sang pha hơi, rồi làm lạnh cho hơi ngưng tụ, thu lấy chất lỏng ở khoảng nhiệt độ thích hợp

Hoạt động 3: Ứng dụng

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

Tìm hiểu ứng dụng của phương pháp chưng cất.

Sản phẩm dự kiến:

-  Phương pháp chưng cất dùng để tách các chất lỏng ra khỏi hỗn hợp các chất có nhiệt độ sôi khác nhau nhằm thu được chất lỏng tinh khiết hơn. 

II. PHƯƠNG PHÁP CHIẾT

Hoạt động 1: Nguyên tắc

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

Chiết là gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Chiết là phương pháp tách biệt và tinh chế hỗn hợp các chất dựa vào sự hòa tan khác nhau của chúng trong hai môi trường không trộn lẫn vào nhau

Hoạt động 2: Cách tiến hành

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

Nêu cách tiến hành phương pháp chiết lỏng – lỏng và phương pháp chiết lỏng – rắn.

Sản phẩm dự kiến:

 - Chiết lỏng – lỏng: Dùng một dung môi có khả năng hòa tan tốt chất cần chiết và không tan trong dung dịch ban đầu

+ Cho dung dịch chứa chất cần chiết vào phễu chiết, thêm dung môi

+ Lắc đều phễu chiết rồi để yên, hỗn hợp sẽ tách hai lớp. 

+ Mở khóa phễu chiết và lần lượt thu lấy từng lớp chất lỏng riêng biệt

+ Làm bay hơi dung môi từ dịch chiết để được chất tan cần phân tách

- Chiết lỏng – rắn: dùng dung môi lỏng hòa tan chất hữu cơ để tách chúng ra khỏi hỗn hợp rắn 

Hoạt động 3: Ứng dụng

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

Em hãy nêu ứng dụng của phương pháp chiết lỏng – lỏng và phương pháp chiết lỏng – rắn

Sản phẩm dự kiến:

- Phương pháp chiết lỏng – lỏng: tách lấy chất hữu cơ khi nó ở dạng nhũ tương, huyền phù trong nước

- Phương pháp chiết lỏng – rắn: áp dụng để ngâm rượu thuốc, phân tích thổ nhưỡng, phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong nông sản,...

III. PHƯƠNG PHÁP KẾT TINH

Hoạt động 1: Nguyên tắc

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

Thế nào là phương pháp kết tinh?

Sản phẩm dự kiến:

- Kết tinh là phương pháp tách biệt và tinh chế hỗn hợp các chất rắn dựa vào độ tan khác nhau và sự thay đổi độ tan của chúng theo nhiệt độ.

Hoạt động 2: Cách tiến hành

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

Nêu cách tiến hành phương pháp kết tinh.

Sản phẩm dự kiến:

- Hòa tan chất rắn lẫn tạp chất vào dung môi để tạo dung dịch bão hòa ở nhiệt độ cao (Hình 11.7a)

- Lọc nóng loại bỏ chất không tan 

- Để nguội và làm lạnh dung dịch thu được, chất cần tinh chế sẽ kết tinh (Hình 11.7c)

- Lọc để thu được chất rắn 

Thực hiện kết tinh lại nhiều lần trong cùng một dung môi hoặc trong các dung môi khác nhau.

Hoạt động 3: Ứng dụng

 HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

Phương pháp kết tinh được ứng dụng như thế nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Phương pháp kết tinh được dùng để tách và tinh chế các chất rắn

IV. SẮC KÍ CỘT

Hoạt động 1: Nguyên tắc

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Sắc kí cột là gì?
• Pha động là gì?
• Pha tĩnh là gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Sắc kí cột là phương pháp tách biệt và tinh chế hỗn hợp các chất dựa vào sự phân bố khác nhau của chúng giữa pha động và pha tĩnh

- Pha động là dung môi và dung dịch mẫu chất cần tách di chuyển qua cột

- Pha tĩnh là một chất rắn có diện tích bề mặt rất lớn, có khả năng hấp phụ khác nhau các chất trong hỗn hợp cần tách

Hoạt động 2: Cách tiến hành

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

Nêu cách tiến hành phương pháp sắc kí cột.

Sản phẩm dự kiến:

- Sử dụng các cột thủy tinh có chứa các chất hấp thụ dạng bột (pha tĩnh)

- Cho hỗn hợp cần tách lên cột sắc kí

- Cho dung môi thích hợp chảy liên tục qua cột sắc kí. Thu các chất hữu cơ được tách ra ở từng phân đoạn khác nhau sau khi ra khỏi cột sắc kí

- Loại bỏ dung môi để thu được chất cần tách

Hoạt động 3: Ứng dụng

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

Tìm hiểu ứng dụng của phương pháp sắc kí cột.

Sản phẩm dự kiến:

- Phương pháp sắc kí cột thường dùng để tách các chất hữu cơ có hàm lượng nhỏ và khó tách ra khỏi nhau

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Gừng tươi gọt vỏ, giã nhuyễn, cho vào nồi nước và nấu sôi trong khoảng 10 phút, để nguội và chắt lấy nước uống. Sử dụng nước gừng tươi vào mỗi buổi sáng. Cách thực hiện trên đã vận dụng phương pháp nào để tách tinh dầu và các chất trong củ gừng tươi?

A. Chiết

B. Chưng cất

C. Kết tinh

D. Sắc kí

Câu 2: Phương pháp chưng cất dùng để tách biệt các chất:

A. Có nhiệt độ sôi khác nhau.

B. Có nguyên tử khối khác nhau.

C. Có độ tan khác nhau.

D. Có khối lượng riêng khác nhau.

Câu 3: Phương pháp không dùng để tách biệt và tinh chế các chất hữu cơ là:

A. Chiết

B. Chưng cất

C. Kết tinh

D. sulfat hoá.

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: A

Câu 2: A

Câu 3: D

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Nêu cách tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm các chất: muối ăn và cát.

Câu 2: Một hỗn hợp gồm dầu hỏa có lẫn nước, làm thế nào để tách nước ra khỏi dầu hỏa?