2019-2020学年鲁科版选修6 主题1 综合实验活动 从茶叶中提取咖啡因 学案
2019-2020学年鲁科版选修6 主题1 综合实验活动 从茶叶中提取咖啡因 学案第3页

  要点 升华及常用的升华装置

  升华

  (1)升华是指固态物质吸热后不经过熔融状态直接变成蒸气、遇冷再直接变成固体的过程。如固态I2、AlCl3、咖啡因晶体都具有升华的特性。

  (2)利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其他受热不升华的物质分离开来。

  升华实验的常见装置

  (1)教材中给出的两种常用的升华装置的优缺点

  

  装置1:在滤纸上用大头针刺有许多小孔,小孔带有滤纸纤维的一面向下。升华时,热气流从小孔通过,咖啡因附着在滤纸纤维上结晶析出。这种装置便于咖啡因的结晶,但是学生观察不到升华过程中蒸发皿中的现象,温度控制不好还容易使固体燃着。

  装置2:使用透明容器,可以很清楚地看到:温度升高,在固体表面出现白色晶体→白色晶体增多→在固体上方形成白色蒸气→蒸气越来越浓→结晶→固体表面白色晶体的量开始减少→蒸气变淡→升华逐渐结束的全过程,现象非常明显。缺点在于要求焙炒完全干燥后再放入锥形瓶等容器中升华,否则,加热首先生成水汽,水汽在盛有冷水的试管外表面凝结,形成水雾或水珠,咖啡因升华后无法凝华。而焙炒是否完全干燥对于学生来说不易控制,因此成功率不高。另外,锥形瓶内壁是倾斜的,咖啡因也容易在其内壁上结晶,结晶后不易收集,解决此问题可参照教材中升华装置。

  (2)其他常用的升华装置

  较大量物质的升华可在烧杯中进行。烧杯上放置一个通冷水的圆底烧瓶(或在其中加冰),使蒸气在烧瓶底部凝结成晶体并附着在瓶底上(图1)。

  在空气或惰性气体流中进行升华,可采用图2装置。物质加热后,开始升华时,通入的气体带出升华物质,遇到用冷水冷却的烧瓶壁就凝结在其内壁上。本装置也适用于大量物质的升华。

  减压升华装置(图3所示),利用水泵或油泵减压。先接通冷凝水,再加热使固体升华。

  

  实验中存在的问题与注意事项

  (1)提取过程中,熟石灰起中和单宁酸的作用。

(2)提取时,如烧瓶里留有少量水分,升华开始时,将产生一些烟雾,污染器皿和产品。