2019_2020学年高中化学专题1研究物质的实验方法第1课时物质的分离与提纯学案（含解析）苏教版.docx

第1课时物质的分离与提纯学习目标掌握结晶、蒸馏、萃取、分液、过滤等分离提纯混合物方法的原理、所需仪器、基本操作、注意事项，能够灵活地选用合适的方法分离、提纯混合物。知识回顾一、过滤1概念：将固体与液体分离的一种方法。2主要仪器及用品烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸。3装置图二、蒸发1概念：分离溶于溶剂中的固体溶质的一种方法。2主要仪器及用品蒸发皿、酒精灯、铁架台(带铁圈)、玻璃棒。3装置图 新知学习一、结晶(重结晶)原理：利用混合物中各组分物质的溶解度受温度变化影响的差异，将其中的物质进行分离的一种实验方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程，通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小，从而使晶体析出。操作要领(冷却法)：通常先在较高温度下溶解固体并形成浓溶液，然后降低温度，溶解度受温度变化影响较大的溶质析出晶体。【注意】重结晶又叫再结晶，即让晶体重新溶解，再进行蒸发或降温冷却，让晶体重复结晶、过滤，以达到更进一步分离或提纯混合物的目的。二、蒸馏1原理利用混合物中各组分的沸点不同，除去液态混合物中易挥发、难挥发或不挥发的杂质的方法。2制取蒸馏水(1)仪器及装置图(2)实验操作检验Cl在试管中加入少量自来水，滴入几滴稀硝酸和几滴AgNO3溶液，试管中产生白色沉淀。说明水中含有Cl。蒸馏在100 mL烧瓶中加入约体积的自来水，再加入几粒沸石，按上图连接好装置，向冷凝管中通入冷却水，加热烧瓶，弃去开始馏出的部分液体。再次检验Cl取少量收集到的液体加入试管中，然后滴入几滴稀硝酸和几滴AgNO3溶液，试管内无沉淀。说明制得的蒸馏水不含Cl。三、萃取与分液1原理(1)萃取利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。(2)分液将两种互不相溶的液体分开的操作。2主要仪器：分液漏斗、带铁圈的铁架台、烧杯。3用四氯化碳萃取碘水中的碘(1)加萃取剂用量筒量取10 mL碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再注入4 mL四氯化碳，盖好玻璃塞，发现溶液分层，四氯化碳在下层。(2)振荡萃取用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触。(3)静置分层将分液漏斗放在铁架台上静置，液体分层。上层为水层，无色；下层为碘的四氯化碳溶液，紫色。(4)分液待液体分层后，将分液漏斗上的玻璃塞打开(或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔)，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体沿烧杯壁流下，然后关闭旋塞。上层液体从分液漏斗上口倒出。1降温结晶除杂法是根据两组分的溶解度不同吗？提示：不是，是根据两组分的溶解度随温度变化有较大差异。2能否用酒精来萃取碘水中的碘？为什么？提示：不能，因酒精与水互溶。3在蒸馏操作中，温度计的水银球要插入液面以下吗？提示：不是，本实验中用温度计指示蒸气的温度，以控制温度在两种物质的沸点之间，因为挥发出来的是沸点低的物质，所以温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处。4冷凝管的水流方向如何？能否颠倒？提示：下进上出，不能颠倒，水流与蒸气方向相反，采用的是逆流原理。一、物质的分离和提纯1含义 (1)物质的分离：把混合物的各种成分分开，分别得到纯净的物质，如分离液态空气中的N2和O2。(2)物质的提纯：把混合物中所含有的杂质除去，以得到纯净的物质。如除去CO2中的CO。2区别物质的分离过程中，分开后的各物质要恢复到原来的状态，而提纯过程中，若杂质发生化学变化，不必恢复为原来的状态。3方法(1)物理方法：过滤、结晶、升华、蒸馏、萃取、分液、溶解等。(2)化学方法：沉淀、置换、加热分解等。4原则特别提醒从根本上说分离和提纯都是将某一物质从某混合物中分离出来，相比较而言，提纯采用的方法更为宽松，而分离需要将各组分一一分开。无论分离还是提纯，都要特别注意不要引入新的杂质。练习与实践1除去下列物质中的杂质，所用试剂和方法不正确的是() 物质 杂质 除杂所用试剂和方法AH2SO4 HCl AgNO3溶液、过滤BKNO3 K2SO4 Ba(NO3)2溶液、过滤CCu CuO 盐酸、过滤DCaCO3 CaO H2O、过滤答案A解析除杂是将杂质除去并进行有效的分离，所加试剂与杂质反应后的生成物要易于分离而除去，通常将杂质转化为不溶物或可溶物。除杂要求除去杂质时不能引入新的杂质。H2SO4和AgNO3反应生成的Ag2SO4微溶，不能达到除杂的目的，且引入新杂质NO。2通过溶解、过滤、蒸发等操作，可将下列各组混合物分离的是()A硝酸钠、氢氧化钠 B氧化铜、二氧化锰C氯化钾、二氧化锰 D硫酸铜、氢氧化钙答案C解析A项，硝酸钠和氢氧化钠都溶于水，无法用过滤法分离；B项，氧化铜和二氧化锰都不溶于水；D项，硫酸铜、氢氧化钙溶于水后两者会发生反应；而氯化钾和二氧化锰可用过滤法分离，然后蒸发滤液即可得到氯化钾。3填写合适的分离或除杂方法。除去CaO中的CaCO3：_分离溴和四氯化碳：_除去N2中的O2：_分离植物油和水：_除去H2中的CO2：_答案加热蒸馏灼热的铜网分液洗气二、蒸馏和萃取操作时的注意事项1蒸馏操作注意事项(1)多种液体分离时需使用蒸馏烧瓶和温度计，且温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处。(2)蒸馏时在烧瓶中放少量碎瓷片或沸石，防止液体暴沸。(3)冷凝管中冷却水从下口进，上口出。先通冷凝水，再加热。(4)烧瓶中所盛液体体积一般应介于其容积的之间。(5)给蒸馏烧瓶加热时，要垫上石棉网。2萃取操作注意事项(1)分液漏斗的使用分液漏斗使用前必须检查是否漏液，方法是：在分液漏斗中注入少量的水，塞上瓶塞，倒置看是否漏水，若不漏水，正立后把瓶塞旋转180，再倒置看是否漏水。(2)萃取剂必须具备的三点性质萃取剂和原溶剂互不相溶。萃取剂和原溶剂、溶质都不发生反应。溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。(3)分液操作的注意事项振荡时，要不时旋开活塞放气，以防止分液漏斗内压强过大引起危险。分液时要将玻璃塞打开，或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔，保证漏斗内与外界大气相通，同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁，从而使液体顺利流下。下层液体要从下口放出，上层液体要从上口倒出。特别提醒分液既是萃取操作中的一个步骤，也是一个独立的分离混合物的方法，工业生产和实验室中经常利用萃取分液的方法分离提纯物质，如分离水和CCl4的混合物时可用分液的方法。练习与实践4如果你家里的食用花生油不小心混入了大量的水，利用你所学的知识，最简便的分离方法是()答案B解析花生油不溶于水，分离两种互不相溶的液体，可用分液法。5某化学课外小组以海带为原料制取少量碘水，现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验可分解为如下各步：A把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；B把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；C检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；D倒转漏斗振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；E旋开活塞，用烧杯接收下层溶液；F从分液漏斗上口倒出上层溶液；G将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准分液漏斗口上的小孔；H静置、分层。就此实验完成下列填空：(1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写)：_AH_EF(2)D步骤为什么要不时旋开活塞放气？_。(3)上述E步骤的操作中应注意_。(4)上述G步骤操作的目的是_。(5)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是_。答案(1)C B D G(2)防止分液漏斗内压强过大而发生危险(3)使分液漏斗下端漏斗颈紧靠烧杯内壁；及时关闭活塞，防止上层液体流出(4)使分液漏斗内外空气相通，以保证进行E操作时漏斗里的液体顺利流出(5)CCl4与水既不反应也不互溶，且碘在CCl4中的溶解度比在水中大得多解析(1)题中给出了八个步骤，后五个步骤的顺序也已给出了其中四个：AH()EF，只要考虑到静置、分层后才能分液，操作顺序应为AH(G)EF。前三个步骤应为：查漏装液振荡，即CBD。(2)振荡分液漏斗时，会产生气体，导致漏斗内压强过大而发生危险。本课小结1过滤操作中要注意“一贴、