物质的分离与提纯1.doc

物质的分离与提纯化学092班 叶竞雄1、 前期分析1. 学习任务分析本节课选自苏教版高一化学必须1专题一第二单元，为本单元的第一课时。内容包括结晶、过滤、萃取、分液、蒸馏这五种分离和提纯基本操作的原理、使用范围、实验仪器及操作注意事项。本节内容是在初中化学结晶、过滤这些简单方法基础上对物质分离提纯的进一步研究，在高中实验化学体系中具有基础性的地位，将为之后从自然界中提取钠、镁、铝、铁等物质的学习奠定基础。教学重点：对结晶、过滤、萃取、分液、蒸馏这五种分离和提纯基本操作的原理、使用范围、实验仪器及操作注意事项的掌握教学难点：对不同的混合物的分离与提纯方法的正确选择。2. 学习者分析本节课的授课对象是普通高中的高一学生，他们思维敏捷、求知欲强，对实验充满好奇和热情。他们已经在初中阶段学习了过滤和结晶这两种物质分离提纯的方法，对于分离和提纯有了一定的感性认识，但难以说出分离和提纯的区别。由于是初次接触萃取、分液和蒸馏，对于操作中涉及的实验仪器、操作注意事项需要教师仔细地讲解。2、 教学目标知识与技能1) 知道结晶、过滤、萃取、分液、蒸馏这五种分离和提纯基本操作的原理和适用范围，说出相应操作所需的实验仪器和操作注意事项；2) 设计简单的分离提纯方案解决实际问题。过程与方法1) 通过小组讨论设计简单的分离提纯方案，增强合作交流意识；2) 通过总结不同的分离提纯方法的适用范围和操作要领，提升逻辑思维，增强知识的总结归纳能力。情感态度与价值观通过了解并简单分析玫瑰精油的制备中所涉及的物质提纯分离方法，体验化学对生产的贡献，增强化学学习兴趣。3、 教学准备课件实验仪器及试剂4、 教学过程【创设情景，导入新课】【投影】玫瑰精油精油有“西方的中药”之称，是可以通过皮肤渗透进入血液循环，能有效的调理身体,达到舒缓、净化等作用。所有的植物都会进行光合作用，它的细胞会分泌出芬香的分子，这些分子则会聚集成香囊，散布在花瓣、叶子或树干上。【设问】该如何把零散分布在花瓣、叶子、树干上的精油分离出来呢？其中又涉及哪些化学实验操作呢？今天我们就一起来学习物质的分离和提纯。【明晰概念，固本求源】【分析】分离是将混合物的各成分分开，要求不论经过怎样的处理，发生怎样的变化，最后得到原来给定的几种物质。提纯就是除杂，只要把杂质成分去掉，得到我们想要的物质。1. 过滤【问题1】如何实验室中从氯酸钾制氧气后的混合中分离出氯化钾和二氧化锰？【分析】将混合物溶于水后，过滤。【提问】过滤操作需要用到哪些实验仪器？操作要领是什么？【投影】过滤操作图【分析】过滤时要用到铁架台、铁圈、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸。操作时要注意“一贴、二低、三靠”，滤纸与漏斗应该紧贴无气泡；二低是指滤纸边缘低于漏斗边缘，漏斗内液面低于滤纸边缘；三靠是指烧杯（呈放过滤液体）靠在玻璃棒上使液体沿着玻璃棒流下，玻璃棒靠在三层滤纸上，漏斗颈紧靠烧杯（接收滤液）内壁。【总结】过滤适用于不溶性的固体与液体进行分离。2. 结晶【问题2】过滤后氯化钾还在滤液中，怎样把它提取出来呢？【投影】氯化钾和硝酸钾的溶解度曲线【分析】氯化钾在水中的溶解度随温度的变化不大，采用蒸发结晶的方法。【提问】如何提纯混有少量氯化钾的硝酸钾。【分析】硝酸钾的溶解度随着温度的变化很大，采用冷却热饱和溶液的方法。【总结】增发结晶是可溶性的固体与液体的分离，冷却结晶是利用物质在同一溶液中溶解度不同，进行的固固（均可溶）分离。【分析】截图3. 萃取【投影】地沟油【问题3】不法商贩是怎样从油水混合物中提炼出这一桶桶的油的呢？【实验】截图现象：在呈有橙黄色的溴水的试管中加入无色油状的四氯化碳后，液体分层，无色的四氯化碳在下层；振荡时两种液体充分接触，静置后，液体又分层。下层无色的四氯化碳变为橙红色，上层的溴水颜色变浅，近乎无色。结论：说明溴在四氯化碳中的溶解度比在水中大。【分析】像这种利用物质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而实现分离的方法称为萃取。【提问】如何得到四氯化碳层中的溴单质呢？【呈现】分液装置【说明】分液操作用到的是分液漏斗、烧杯、铁架台（铁圈）。分液漏斗在使用前先检漏。先加入适量水后盖好盖子，倒置；观察半分钟看是否漏液，如不漏液，正放在桌子上，旋转塞子180度，赛今后再次倒置，观察半分钟，如仍不漏液，检漏通过。【实验演示】在分液漏斗内用四氯化碳萃取溴水中的溴。1.萃取将10mL溴水和5mL四氯化碳溶液从上口倒入分液漏斗，赛好塞子进行振荡。振荡时一手捏住漏斗上口颈部，用食指压紧塞子，另一只手握住旋塞，手指控制活塞部分，保证旋塞为关闭状态，将漏斗倒转过来振荡。振荡一段时间后打开旋塞放气。2.分液萃取完成后，将分液漏斗放置在铁圈中静置，待液体清晰分层后进行分液。分液时先取下分液漏斗顶部的玻璃塞，然后旋开活塞，使下层液体从漏斗下口放出，当下层液体恰好流尽时，关闭活塞。上层液体从漏斗上口倒出。指明四氯化碳需要回收。【补充】分液漏斗中液体不可超过其容积的3/4。分液得到的是溴的四氯化碳溶液，将四氯化碳汽化后可得到纯净的溴了。【提问】萃取剂有什么要求呢？【分析】1) 与被萃取物质不反应，且被萃取物质在萃取剂中有较大的溶解度，对杂志不溶或是微溶；2) 与原溶液的溶剂不反应，互不相溶，密度不同4. 蒸馏【问题4】某地区的自来水中含有铁离子，该如何获得纯净的水？【呈现】蒸馏装置【说明】蒸馏装置在搭建时自下而上，自左向右。装置里包括酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器（牛角管）、锥形瓶。蒸馏烧瓶加热时要垫石棉网，温度计水银球放在支管口略向下的位置。冷凝管横放时头高尾低保证冷凝液自然下流，冷却水低进高出。烧瓶中放入多孔瓷片以防暴沸。【实验演示】对含有铁离子的水进行蒸馏得到蒸馏水。现象：烧瓶中不断产生水蒸气，在锥形瓶里收集到了无色的蒸馏水。【总结】像这种将液态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的过程成为蒸馏。适用于沸点相差较大的液体混合物，也可除去水等液体中难挥发或是不挥发的物质。5. 层析【学生活动】阅读书本中的拓展视野【学生实验】取一支粉笔，在距离粗的一头1厘米的地方点上一点蓝墨水(只要用细玻璃棒蘸上蓝墨水一点，不可用滴管满，因为这样做会使蓝墨水的点太大)，点完后，蓝墨水点的直径约为1毫米。在培养皿内加酒精作展开液面高度保持在0.5厘米左右。然后把粉笔的大头朝下，竖立在酒精中，但酒精的液面不可与蓝墨水点接触。现象：酒精就在粉笔上慢慢上升，随着酒精向上扩散，蓝墨水也在粉笔上向上移动。最后，你可以看到粉笔上半部的墨水是蓝色的，粉笔下半部的墨水是紫色的。说明在蓝墨水中存在着两种染料，一种是紫色的，另一种是蓝色的。【说明】这是层析法的一种色层析法。【剖析问题，学以致用】【小组讨论】粗盐里面含有硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂志。怎样由粗盐提纯氯化钠？【方案分析】1) 将粗盐先溶解在水中，过滤除去泥沙。2) 在滤液中依次加入过量氢氧化钠溶液、过量氯化钡溶液、过量碳酸钠溶液、适量的盐酸溶液。3) 将溶液进行蒸发结晶，得到氯化钠固体。【说明】在物质的分离提纯中常常是物理方法和化学方法并用的。【课堂小结，思维拓展】【投影】玫瑰精油的提取流程：鲜玫瑰花+清水水蒸汽蒸馏油水混合物分离油层除水玫瑰油。【提问】在这个过程中用到了哪些本节课所学的物质提纯分离方法？【回答】蒸馏、萃取、分液【总结】本节课我们学习了结晶、过滤、萃取、分液、蒸馏这五种分离和提纯基本操作，请大家结合这张表格在课后对它们的原理、使用范围、实验仪器及操作注意事项做个梳理。【投影】操作名称适用的混合物性质实例操作中的注意事项5、 形成性练习【小试牛刀】在三支试管里有三种无色透明的液体：水、乙醇、四氯化碳，你如何区别？6、 板书设计物质的分离与提纯1、 过滤：一贴二低三靠2、 结晶：蒸发结晶和冷却结晶3、 萃取适用范围：在两种溶剂中的溶解度差异很大的液体物质。主要仪器：试管或分液漏斗萃取剂的要求：1) 与被萃取物质不反应，且被萃取物质在萃取剂中有较大的溶解度，对杂志不溶或是微溶；2) 与原溶液的溶剂不反应，互不相溶，密度不同4、 分液适用范围：互不相溶的液体主要仪器：分液漏斗注意事项：上层液体从上口倒出，下层