1.2.1物质的分离与提纯（2013.1）.ppt

物质的分离与提纯,第二单元研究物质的实验方法,在科学研究、生产及生活中，很多时候都需要对混合物进行分离和提纯。,怎样从沙子中淘金?,金矿中含有少量的纯金,“沙里淘金”,问题讨论,金是一种很不活泼的金属；密度很大(19.3g/cm3)。,如果有铁屑和铜屑的混合物，你能用哪些方法将铁屑分离除去？,1、用磁铁将混合物中的铁屑分离出来,2、加盐酸,物理方法,化学方法,方法2中如何分离出铜屑？,通过怎样的操作可以从溶液中得到固体？,讨论,问题讨论,物质的分离和提纯,分离：是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开，每一组分都要保留下来，并恢复到原状态，得到比较纯的物质。,提纯：指保留混合物中的某一主要组分，把其余杂质通过一定方法都除去。,分离：是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开，每一组分都要保留下来，并恢复到原状态，得到比较纯的物质。,提纯：指保留混合物中的某一主要组分，把其余杂质通过一定方法都除去。,回顾一下，你学过哪些有关混合物分离的方法？,过滤、结晶等,【问题】,一、过滤,通常用来分离易溶和难溶的的混合物,注意事项:,1、一贴、二低、三靠,2、过滤时用到的器：,烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台,（一）.过滤（1）分离物质：不溶性固体与液体（2）装置仪器：（3）注意事项：“一贴二低三靠”,*特殊方法；（1）利用吸铁石对铁的吸引。,（2）利用密度。,物质的分离和提纯,蒸发物质的分离和提纯方法之二,知识回顾,结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程，可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同，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。,结晶物质的分离和提纯方法之三,知识回顾,1、蒸发结晶(减少溶剂),b、当析出大量晶体时就应熄灭酒精灯.,二、结晶,a、加热时要不断搅拌;,防止因局部过热,液体溅出,余热能够保证固体被蒸发至干,C、蒸发皿内液体体积不超过容积的2/3,d、热的蒸发皿应放在石棉网上,溶解度随温度变化小的物质先析出,2、降温结晶(改变溶解度),溶解度随温度变化大的物质先析出,（二）结晶2.蒸发结晶（1）分离物质：溶于溶剂中的固体溶质（2）装置仪器：（3）注意事项：利用余热蒸干,3.降温（冷却）结晶（1）分离物质：两种溶质溶解度随温度变化程度相差很大（2）实例：KNO3与NaCl的分离,【交流和讨论】,1.除去氯化钠中混有的泥沙。2.实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气。从反应后的KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质，需要使用哪些分离方法？请简述实验方案。,设计思路：,KCl（MnO2）混合物,MnO2固体,KCl固体,加水溶解,蒸发结晶,设计方案：将混合物溶于适量水中,搅拌后，过滤，（1）取滤液蒸发结晶得到KCl固体；（2）滤渣烘干得到MnO2。,KCl溶液,过滤,【交流和讨论】,3.现有混有少量氯化钾的硝酸钾粉末，请参照右图的溶解度曲线,设计实验方案提纯硝酸钾。,设计思路：,KNO3（KCl）混合物,KCl、KNO3浓溶液,KNO3(固体)、KClKNO3溶液,KNO3（固体）,加水、加热溶解,降温结晶（冷却结晶）,过滤,设计方案：将混合物溶于适量水中加热溶解，自然冷却结晶，过滤得KNO3晶体。,重结晶,纯度更高的KNO3（固体）,使晶体再溶解结晶，以进一步提纯KNO3,不增,不减,易分,不加入新的物质,不减少被提纯的物质,杂质转换为沉淀、气体等易分离除去,【分离提纯的思想】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”,复原,分离时必须将原物质恢复原状,设计实验方案的一般思路,可能途径（科学合理）优化选择（综合评价）拟定步骤（周密严谨）具体方案（全面细致）,【分离提纯的方法】,沉淀法（如除去SO42-、Ca2+）气体法（如除去CO32-）,如何分离下列混合物?,考考你的智慧,过滤,溶解、过滤、蒸发结晶,2、氯化钠固体（碳酸钙）,3、硝酸钾固体（氯化钠）,溶解、蒸发、冷却结晶、过滤,4、氯化钠固体（硝酸钾）,溶解、蒸发结晶、趁热过滤,海水晒盐,海盐,岩盐,湖盐,井盐,粗盐,【观察与思考】,实验步骤,在两支试管中各加入23ml碘水，再向其中的一支试管中滴加1mlCCl4，振荡、静置。,实验现象,碘水呈色。加CCl4后溶液，振荡，上层，下层。,黄褐,分层,几乎无色,深紫色,思考:,CCl4和水互不相溶，CCl4的密度比水大,且碘在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,1、溶液为什么会分层？,2、振荡后,碘进入了哪一层？,碘从水层转移到了CCl4层,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。,互不相溶,溶解度,转移,萃取剂的选择：,1、萃取剂与原溶剂互不相溶；2、溶质在萃取剂中有较大的溶解度；3、溶质不与萃取剂发生任何反应。4、萃取剂易挥发,三、萃取,萃取的定义：,（将溶质从溶解度小的溶剂中转移到溶解度大的溶剂中）,四、分液,主要用来分离互不相溶的液体混合物,仪器：分液漏斗,我校化学研究性活动小组以海带为原料制得少量碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步：1、检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液；2、把10mL碘水和4mlCCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃瓶塞；3、倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把漏斗放正；4、把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中5、将漏斗上口的玻璃塞打开，静置，分层6、旋开活塞，用烧杯接受下层溶液；7、从分液漏斗上口倒出上层水溶液,【实践与探究】,1.上述步骤5将漏斗上口的玻璃塞打开的目的是?,2.能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是?,使漏斗内外空气相通，以保证漏斗内液体能流出,CCl4与水互不相溶，但碘在CCl4中的溶解度较在水中要大得多,【思考题】,分液操作注意：、充分振荡，适当放气，充分静置，然后分液；2、分液时保持漏斗内与大气压一致；下层溶液下口出，上层溶液上口出,（三）.萃取分液,（1）分离物质：（2）条件：（3）仪器：（4）实例：,在两种溶剂中溶解度相差很大的溶质,被萃取的物质在两种溶剂中溶解度相差很大。两种溶剂互不相溶。两种溶剂密度相差较大,分液漏斗,溴水、碘水中溴、碘的提取,利用各组分沸点不同，将液态混合物分离和提纯的方法,五、蒸馏,投放沸石或瓷片,温度计水银球处于支管口处,水，下进上出,用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏,主要玻璃仪器：蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶、温度计、酒精灯,据混合物中各物质被吸附性能的不同，把它们溶解在某溶剂中，以层析的方法进行分离。,【拓展视野】,6、层析：,（四）.蒸馏（1）分离物质：（2）仪器装置：（3）实例：制取少量蒸馏水；石油的分馏,（五）.层析法（1）条件：（2）方法：（3）实例：植物体中各种色素的分离,沸点相差较大的液体，或除去水中难挥发或不挥发的物质,蒸馏烧瓶、冷凝管,混合物中各物质被吸附性能不同,纸层析法、薄层层析、柱层析,【练习与实践】,在水中溶解度的差异,过滤,在不同溶剂中溶解度的差异,萃取,沸点的差异,蒸馏,互不相溶,分液,溶解度随温度变化的差异,结晶,【交流和讨论2】,1、现有含氯化镁和泥沙等杂质的粗食盐，请你设计实验方案提纯氯化钠。,思考:1.该实验的目的是什么？2.怎样才能实现这个目的？3.用什么试剂来除杂？4.所加试剂的量有什么要求？5.所加试剂的顺序有什么要求?6.加入试剂发生的反应方程式?,（得到纯净的氯化钠）,（先除去其中的杂质）,（NaOH溶液、HCl溶液）,（必须过量）,（具有挥发性的HCl溶液最后加）,关键!,MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl,HCl+NaOH=NaCl+H2O,、将粗食盐加水溶解并过滤；,2、向(1)所得滤液加入过量的NaOH溶液，直至沉淀不再生成，静置；,3、将(2)所得混合物过滤，往滤液中加入稍过量的稀HCl,4、将(3)所得溶液加热蒸发结晶。,实验方案:,（除泥沙）,（除Mg2+）,（除OH-）,(除HCl、得NaCl),示意图:溶解过滤Na0H(过量)过滤盐酸(过量)蒸发结晶,简单思路步骤,1、除杂时所加试剂必须过量；2、过量的试剂也必须除去；3、分离和提纯的方法要求最佳。,物质的分离和提纯中须注意,实验3方案加水溶解过滤加入过量BaCl2溶液加入过量NaOH溶液加入过量Na2CO3溶液过滤加入过量盐酸加热、蒸发,1.过滤（1）分离物质：不溶性固体与液体（2）装置仪器：（3）注意事项：“一贴二低三靠”,*特殊方法；（1）利用吸铁石对铁的吸引。,（2）利用密度。,物质的分离和提纯,2.蒸发结晶（1）分离物质：溶于溶剂中的固体溶质（2）装置仪器：（3）注意事项：利用余热蒸干,3.降温（冷却）结晶（1）分离物质：两种溶质溶解度随温度变化程度相差很大（2）实例：KNO3与NaCl的分离,4.萃取,（1）分离物质：（2）条件：（3）仪器：（4）实例：,在两种溶剂中溶解度相差很大的溶质,被萃取的物质在两种溶剂中溶解度相差很大。两种溶剂互不相溶。两种溶剂密度相差较大,分液漏斗,溴水、碘水中溴、碘的提取,4.分液,（1）分离物质：（2）仪器：（3）实例：,互不相溶的液体的分离,分液漏斗,溴水中水层与CCl4层的分离、碘水中水层与