第二单元　研究物质的实验方法 (3).doc

专题1第2单元物质的分离与提纯学案【学习目标】1、知识与技能：初步学会过滤、结晶、萃取、分液、蒸馏等分离物质的实验技能，能独立完成一些简单的物质分离、提纯的实验操作；初步学会设计简单的实验方案。2、过程与方法：初步了解根据混合物的性质，选择不同的分离方法对物质进行分离。3、情感态度与价值观：结合实际事例讨论遵守实验安全守则的重要性。树立安全意识，初步形成良好的实验工作习惯。【引入】某化学兴趣小组在实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气，为了节约试剂以及防止污染环境，打算分离回收反应后的KCl和MnO2（难溶于水），请你帮助他们设计完成实验方案。【方案设计】将混合物溶解在适量水中，并充分_，静置，_，洗涤滤渣，即得到MnO2，将滤液_，可得到KCl晶体。【归纳总结】过滤：用于难溶性固体与溶剂的分离 操作注意事项：“一贴二低三靠”(请学生上台模拟实验，体现“一贴二低三靠”)蒸发结晶：用于可溶性固体与溶剂的分离 操作注意事项：1、蒸发皿中的液体不能超过其容积的_。2、蒸发过程中必须_，防止局部温度过高而使液体飞溅。3、当出现大量固体时，应_用余热蒸干。【交流讨论】将90的KNO3浓溶液冷却至室温，会有大量晶体析出，请结合教材P18图1-11解释产生这一现象的原因。【思考】若是上述溶液的溶质为KCl，仍会有大量晶体析出吗？【问题探讨】现有混有少量氯化钾的硝酸钾粉末，请完善提纯硝酸钾的实验方案。【方案设计】在_下将混合物溶于水中形成_，然后冷却到一定温度，_，即可得到纯净的硝酸钾晶体【交流讨论】在该方案中所使用的方法我们称为降温结晶，适用于_随_变化有明显差异的可溶性固体混合物的分离。【拓展思考】若上述提纯的KNO3仍含有少量KCl，我们该怎么办？【拓展】给出重结晶概念【分组实验】取一支试管，向其中分别加入34ml水和12ml四氯化碳（CCl4）；另取两支试管，向其中各加入23ml溴水，再向其中一支试管中滴加1ml四氯化碳（CCl4），振荡，静置。【交流讨论】观察实验现象，你能得到哪些结论？【新授】利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，将物质从一种溶剂转移到另一溶剂中，从而进行分离的方法称为萃取，萃取时，在液态混合物中加入的溶剂（如上例加入溴水中的CCl4）称为萃取剂。【演示】用苯、酒精“萃取”溴水中的溴【交流讨论】结合以上实验，思考在萃取操作中，萃取剂选择的原则是_？【归纳总结】萃取、分液操作注意事项：(1)用普通漏斗把要分离的液体注入_内，盖好玻璃塞；(2)将分液漏斗置于铁架台的铁圈上，_；(3)将玻璃塞打开，使_，再盖好，使漏斗内外空气相通，以保证漏斗里的液体能够流出；(4)打开活塞，使_慢慢流出，流入烧杯，待下层液体流完立即关闭活塞，注意不可使上层液体流出；(5)从漏斗上端口倒出_。【阅读】教材P20第二段，回答下列几个问题：【新授】蒸馏 1、概念：蒸馏是利用混合物中_不同，用于除去_态混合物中_的杂质。多次蒸馏又叫_。2、原理：3、应用： 【拓展】用蒸馏原理进行多种混合液体的分离操作，又称为分馏(如：石油的分馏)【投影】观看蒸馏实验（制备蒸馏水、石油分馏），并思考以下问题： 给蒸馏烧瓶加热_温度计的水银球应放在_在烧瓶中放入碎瓷片（沸石）的作用_冷凝管的水流方向_【针对训练】【针对训练】现需要分离下列物质，请用直线将分离实例、分离方法和选择分离方法的依据连接起来。实 例 分离方法 选择的依据除去澄清石灰水中的碳酸钙 蒸馏 溶解度随温度变化的差异用CCl4提取溴水中溴单质 过滤 在不同溶剂中溶解度的差异分离醋酸（沸点118）与乙醇（沸点78.5） 分液 沸点的差异较大分离汽油和水 结晶 两溶剂互不相溶从含有氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾 萃取 物质在水中溶解度的不同【练习】：1. 下列除杂方法中，正确的是（ ）AA.用灼烧法除去二氧化锰中混有的炭粉 B.用点燃法除去CO2中混有的少量COC.将H2和O2混和气体通过赤热的CuO以除去氧气中的氢气D.干燥H2S中的水蒸气，将混和气通过浓硫酸的洗气瓶2. 下列分离混合物的操作中，必须加热的是 （ ） A. 过滤 B升华 C结晶 D蒸馏3下列实验操作： 过滤 分液 萃取 蒸馏 分馏。不能用于分离相互混溶的溶液的是 （ ） A. 和 B. 和 C. 、和 D. 、和物质的分离与提纯知识归纳基础填空一、过滤1过滤是除去溶液里混有_的杂质的方法。适用于_的分离。2过滤仪器：_。3主要步骤：制_；固定_；过滤操作。4过滤时应注意：_。二、蒸发利用加热的方法，使溶液中_的过程。三、结晶1结晶是利用固体物质的_受温度变化的影响不同，使一种物质先结晶而使其分离的方法。2结晶一般分为_结晶和_结晶。四、萃取1萃取指利用物质在_溶剂中_的不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而进行分离的方法。2萃取之后一般通过_的方法将互不相溶的液体分离。3分液的操作方法如下：(1)用普通漏斗把要分离的液体注入_内，盖好玻璃塞；(2)将分液漏斗置于铁架台的铁圈上，_；(3)将玻璃塞打开，使_，再盖好，使漏斗内外空气相通，以保证漏斗里的液体能够流出；(4)打开活塞，使_慢慢流出，流入烧杯，待下层液体流完立即关闭活塞，注意不可使上层液体流出；(5)从漏斗上端口倒出_。五、蒸馏1蒸馏是利用混合物中_不同，用于除去_态混合物中_的杂质。多次蒸馏又叫_。2实验室制取蒸馏水时，烧瓶中放入几粒沸石(或碎瓷片)是为了_。实验时，应当先_再_(选答：通入冷却水，加热)。六、层析1色层分析的简称，又称为色谱分析，简称层析。色层分析法是在一种载体(通常为固体)上进行混合物分析和分离的方法。2一般适用范围：混合物试样中各种成分性质相似，用化学方法分离较困难，而用层析法很容易分离。3应用：广泛用于鉴定和分离一些性质相似的物质，如稀有金属；组分复杂的物质，如维生素、蛋白质、天然色素等。问题探讨1如何理解分离物质与提纯物质(即除杂质)的区别？答：分离物质与提纯物质的相同点是被分离和提纯的都是混合物。分离物质要求分离出各种组分，分离指把混合物的各组分一一分开，每一组分都要保留下来，且原来是固体，最后还应是固体，如原来是溶液，最后还应是溶液。而提纯只要求分离出某一种组分。杂质不一定要分离出来，但不能引入新的杂质。所以提纯物质的方法很多，可用过滤、蒸发、蒸馏等物理方法，也可用化学方法，让杂质参加化学反应变为气体跑掉，变为沉淀过滤掉，或使杂质反应生成原混合物中的主要成分等。化学方法分离和提纯物质时要注意八个字“不增、不减、易分、复原”。2如何确定物质的分离和提纯方法？答：在物质的分离和提纯中，要根据被分离的混合物性质来确定应该采用的方法。根据物质的溶解度差异、物质状态的不同，选择结晶、重结晶或过滤的方法进行分离。若是一种难溶的固体和一种液体的混合物，可以选用过滤的方法将固体物质与液体物质分离开来。如分离水溶液中的碳酸钙固体、水溶液中的硫酸钡固体。若是两种溶解度有明显差异的固体物质溶于水中组成的混合溶液，可以采用降温结晶或蒸发结晶的方法来分离，为了提高分离的效果，还可以进行重结晶。两种沸点有明显差别的液体的混合液可以用分馏的方法进行分离，也可以用蒸馏的方法除去液体物质中的难挥发性杂质。例如制取蒸馏水。根据混合物中各种物质对某种吸附剂吸附性能的差异，可通过层析的方法将溶液中的物质分离。注意：不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的性质选择合适的方法进行分离，且有时需要多种方法配合使用。知识点一、物质的分离与提纯：1.定义物质的分离是将两种或多种物质的混合物彼此分开，得到几种纯净物的过程。物质的提纯是除去物质中混有的少量杂质而得到纯净的物质。物质的分离与提纯目的不同，但所遵循的原则与实验操作却非常相似。2方法分离提纯常用到的物理方法：过滤法、蒸发浓缩法、结晶法、重结晶法、蒸馏法、分馏法、分液法、萃取法、吸附法、升华法、水洗法、液化法、渗析法、盐析法、层析法。常用的化学方法：酸碱处理法、沉淀法、氧化还原法、热分解法、离子交换法、电解法。3几种常见分离与提纯的基本操作操作名称适用范围和实例装置操作要点过滤(沉淀洗涤)固体(不溶)液体分离例：除去粗盐中的泥沙(1)对折法折叠滤纸后紧贴漏斗壁，用水打湿不出气泡为止，滤纸边缘低于漏斗；过滤时加入漏斗的溶液液面低于滤纸边缘，即“一贴两低”(2)过滤时，烧杯嘴与玻璃棒接触，玻璃棒与三层滤纸处相接触；漏斗嘴紧靠玻璃烧杯内壁，即“三靠”(3)加水，水面高于沉淀，浸洗三次，以净化沉淀(即沉淀的洗涤)蒸发结晶(重结晶)固体液体分离例：食盐溶液的蒸发结晶利用物质在同一溶剂中溶解度不同，进行固体固体(均溶)分离。例：KNO3、NaCl的结晶分离(1)蒸发皿可直接受热。固定在铁架台的铁环上(2)加热时用玻璃棒不断地搅动防止热液溅出，出现较多固体时撤火，利用余热将剩余溶液蒸干蒸馏分馏分离沸点不同的液体混合物例：从石油中分馏出各馏分；从乙醇、乙酸、浓H2SO4混合液中蒸馏出乙酸乙酯(1)蒸馏烧瓶加热要垫石棉网，温度计水银球放在支管口附近(2)冷凝管横放时头高尾低保证冷凝液自然流下，冷却水与被冷凝蒸气流向相反(3)烧瓶中放入多孔瓷片以防暴沸萃取分液将两种互不相溶的液体分开例：用CCl4将碘从碘水中萃取出来后，再分液分离(1)将溶液注入分液漏斗，溶液总量不超过其容积的3/4，两手握住分液漏斗，倒转分液漏斗并反复用力振荡(2)把分液漏斗放在铁架台的铁圈中静置、分(3)打开旋塞，使下层液体流出，上层液体从上端管口倒出层洗气气气分离(杂质气体与试剂反应) 例：用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质混合气体通入洗气瓶注意气体流向，长进短出渗析胶粒与溶液中的溶质分离例：用渗析的方法除去淀粉胶体中的NaCl将要提纯的胶体装入半透膜中，将半透膜袋系好，浸入蒸馏水(或流水)中，渗析的时间要充分加热杂质发生反应例：Na2CO3中含有NaHCO3杂质用玻璃棒搅拌，使受热均匀。高温灼烧时，蒸发皿改为坩埚升华分离易升华的物质例：碘、萘的提纯资料备选1萃取要注意的问题：(1)萃取剂的选择：选用萃取剂的三种原则：萃取剂与原溶剂互不相溶；萃取剂与原溶质、溶剂均不发生化学反应；被萃取物质在萃取剂中的溶解度要比在原溶剂中的溶解度大得多。常用的萃取剂有：苯、四氯化碳、直馏汽油等。(2)萃取的操作方法如下：用普通漏斗把待萃取的溶液注入分液漏斗，再注入适量萃取液；随即振荡，使溶质充分转移到萃取剂中。振荡的方法是用右手压住上口玻璃塞，左手握住活塞部分，反复倒转漏斗并用力振荡；然后将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置，待分层后进行分液；蒸发萃取剂即可得到纯净的溶质。为把溶质分离干净，一般需多次萃取。2实验室蒸馏操作要注意的问题：(1)主要仪器和用品：蒸馏烧瓶