从实验学化学-第2课时-物质的分离和提纯

1、LOGO从实验学化学从实验学化学备备 课课 组：组： 高一化学组高一化学组 学学 校：校： 禹州市高级中学禹州市高级中学 目录目录二、化学实验安全二、化学实验安全 三、混合物的分离和提纯三、混合物的分离和提纯一、回顾初中化学实验基本操作一、回顾初中化学实验基本操作金是一种不活泼金属，在自然界中常以游离态存在。金是一种不活泼金属，在自然界中常以游离态存在。金的密度很大，所以从沙里淘金，可用水冲洗法从沙里提取金的密度很大，所以从沙里淘金，可用水冲洗法从沙里提取密度很大的金。密度很大的金。这是最简单的一种利用物质物理性质不同进行分离的方法。这是最简单的一种利用物质物理性质不同进行分离的方法。三、混合

2、物的分离和提纯三、混合物的分离和提纯三、混合物的分离和提纯三、混合物的分离和提纯通过适当的方法，把混合物中的几种成份通过适当的方法，把混合物中的几种成份分开，分别得到纯净的物质。分开，分别得到纯净的物质。 通过适当的方法，将混合物中的杂质除去，通过适当的方法，将混合物中的杂质除去，得到纯净的物质（杂质弃去）。得到纯净的物质（杂质弃去）。 物质的物质的分离分离 物质的物质的提纯提纯 基本概念基本概念不增不增不减不减易分离易分离易复原易复原三、混合物的分离和提纯三、混合物的分离和提纯四原则四原则 提纯过程中不增加新的杂质提纯过程中不增加新的杂质 不减少预被提纯的物质不减少预被提纯的物质 被提纯物与

3、杂质容易分离被提纯物与杂质容易分离 被提纯物质易复原被提纯物质易复原 操作原则操作原则三、混合物的分离和提纯三、混合物的分离和提纯除杂试剂必须过量除杂试剂必须过量 除杂试剂必须除尽除杂试剂必须除尽（过量试剂带入新的杂质）（过量试剂带入新的杂质） 除杂途径必须选最佳除杂途径必须选最佳 操作原则操作原则三、混合物的分离和提纯三、混合物的分离和提纯基本方法基本方法 过滤和蒸发过滤和蒸发 蒸馏和萃取蒸馏和萃取 初中时学习了哪些有关混合物的分离和提纯的方法？初中时学习了哪些有关混合物的分离和提纯的方法？ 过滤适用于什么类型的混合物的分离？过滤适用于什么类型的混合物的分离？ 过滤、蒸发、结晶等过滤、蒸发、

4、结晶等 过滤是将不溶于液体的固体分离，即固液分离。过滤是将不溶于液体的固体分离，即固液分离。 1.过滤和蒸发过滤和蒸发(1) 过滤过滤过滤：过滤：利用物质的溶解性差异，利用物质的溶解性差异，将液体和不溶于液体的固体分离开将液体和不溶于液体的固体分离开来的方法。来的方法。 演示过滤实验演示过滤实验二低滤纸紧贴漏斗内壁，中滤纸紧贴漏斗内壁，中间无气泡。间无气泡。 (1)(1)滤纸边缘低于漏滤纸边缘低于漏 斗口；斗口； (2)(2)漏斗中液体低于漏斗中液体低于 滤纸边缘。滤纸边缘。 (1) (1) 倾倒液体的烧杯尖口紧靠玻璃棒；倾倒液体的烧杯尖口紧靠玻璃棒； (2) (2) 玻璃棒的一端要靠在三层滤

5、纸的一侧；玻璃棒的一端要靠在三层滤纸的一侧； (3) (3) 漏斗的下端漏斗的下端( (尖嘴部分尖嘴部分) )紧靠烧杯内壁。紧靠烧杯内壁。 1.过滤和蒸发过滤和蒸发1.过滤和蒸发过滤和蒸发注意事项注意事项过滤时先倒上层清液，在转移浊液。过滤时先倒上层清液，在转移浊液。 过滤完毕洗涤沉淀过滤完毕洗涤沉淀2-3次。次。 洗涤方法：洗涤方法：向过滤器中加入适量蒸馏水，使水面浸没沉淀物，向过滤器中加入适量蒸馏水，使水面浸没沉淀物，待水滤去后，再加水洗涤，连续洗几次，直至沉淀物洗净为止。待水滤去后，再加水洗涤，连续洗几次，直至沉淀物洗净为止。 1.过滤和蒸发过滤和蒸发1蒸发结晶：蒸发结晶： 通过蒸发或气

6、化，减少通过蒸发或气化，减少一部分溶剂使溶液达到饱一部分溶剂使溶液达到饱和而析出晶体。和而析出晶体。 此法主要用于溶解度随此法主要用于溶解度随温度的改变而变化不大的温度的改变而变化不大的物质。物质。 2冷却结晶：冷却结晶： 通过降低温度，使溶液通过降低温度，使溶液冷却达到饱和而析出晶体。冷却达到饱和而析出晶体。 重结晶指重复冷却结晶。重结晶指重复冷却结晶。 此法主要用于溶解度随此法主要用于溶解度随温度的下降而明显减小的温度的下降而明显减小的物质。物质。 结晶结晶原理：原理：利用溶剂对被提纯物质和杂质的溶解度不同，可使被提纯物质从过饱利用溶剂对被提纯物质和杂质的溶解度不同，可使被提纯物质从过饱和

7、溶液中析出，而让杂质全部或大部分仍留在溶液中，从而达到提纯的目的。和溶液中析出，而让杂质全部或大部分仍留在溶液中，从而达到提纯的目的。 1.过滤和蒸发过滤和蒸发演示蒸发实验演示蒸发实验使用的仪器：使用的仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三脚架蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三脚架 ( (或铁架台带铁圈或铁架台带铁圈) )(2)蒸发蒸发1.过滤和蒸发过滤和蒸发注意事项 a.蒸发皿中的液体不超过其体积的2/3 b.玻璃棒不断搅拌，使受热均匀 c.剩余少许液体或析出较多固体时，停止加热 1.过滤和蒸发过滤和蒸发使用的仪器：使用的仪器：天平、烧杯、玻璃棒、漏斗、天平、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、铁架台、 铁圈、滤

8、纸。铁圈、滤纸。粗盐提纯粗盐提纯1.过滤和蒸发过滤和蒸发步骤步骤现象现象1.溶解：溶解：称取称取 4g 粗盐加到盛有粗盐加到盛有12 mL水的小烧杯水的小烧杯中，用玻璃棒搅拌使氯化钠充分溶解。中，用玻璃棒搅拌使氯化钠充分溶解。 粗盐逐渐溶解，溶液浑浊粗盐逐渐溶解，溶液浑浊 2.过滤：过滤：组装好仪器，将组装好仪器，将1中所得到的混合物进行中所得到的混合物进行过滤。若滤液浑浊，要再次过滤至澄清为止。过滤。若滤液浑浊，要再次过滤至澄清为止。 滤纸上有不溶物残留，溶滤纸上有不溶物残留，溶液澄清。液澄清。 3.蒸发：蒸发：将过滤后的澄清溶液转入蒸发皿，加热，将过滤后的澄清溶液转入蒸发皿，加热，并用玻璃

9、棒搅拌，防止液滴飞溅。当出现较多固并用玻璃棒搅拌，防止液滴飞溅。当出现较多固体时停止加热，用余热蒸干。体时停止加热，用余热蒸干。 蒸发皿中产生了白色固体蒸发皿中产生了白色固体 1.过滤和蒸发过滤和蒸发本实验中玻璃棒起到了哪些作用？本实验中玻璃棒起到了哪些作用？ 答：答：a.用于粗盐溶解时的搅拌用于粗盐溶解时的搅拌 （起促进溶解的作用）（起促进溶解的作用） （防止溶液带出（防止溶液带出 外面）外面） （防止液体局部过热而飞溅出来）（防止液体局部过热而飞溅出来） b.过滤时让溶液顺着玻璃棒流进滤器过滤时让溶液顺着玻璃棒流进滤器 c.蒸发时用玻璃棒搅拌蒸发时用玻璃棒搅拌 1.过滤和蒸发过滤和蒸发通过

10、过滤蒸发得到的是比较纯净的氯化钠吗通过过滤蒸发得到的是比较纯净的氯化钠吗? 可能还有什么杂质没有除去可能还有什么杂质没有除去? 粗盐中含有的杂质：粗盐中含有的杂质：MgCl2、CaCl2和和一些硫酸盐。一些硫酸盐。 1.过滤和蒸发过滤和蒸发SO42-的检验：的检验：先将稀盐酸使溶液酸化，再加入几滴氯化先将稀盐酸使溶液酸化，再加入几滴氯化钡溶液。如有白色沉淀产生，则说明有钡溶液。如有白色沉淀产生，则说明有SO42-。 演示过演示过SO42-检验实验检验实验1.过滤和蒸发过滤和蒸发加加HCl酸化的目的是为了排除酸化的目的是为了排除CO32-的的影响，改用影响，改用HNO3可以吗？可以吗？ 不可以，

11、在检验溶液中的不可以，在检验溶液中的SO42-，并不能确定溶液中是否还有，并不能确定溶液中是否还有其他物质，若原溶液中有其他物质，若原溶液中有SO32-，HNO3会将会将SO32-氧化为氧化为SO42-，从而造成干扰。从而造成干扰。1.过滤和蒸发过滤和蒸发粗盐的进一步提纯粗盐的进一步提纯 Na+、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+Na+、Cl-、SO42-、Ca2+、OH-Na+、Cl-、Ca2+、OH-、Ba2+Na+、Cl-Na+、Cl-、CO32-、OH-、NaCl晶体晶体过量过量NaOH溶液溶液过滤过滤过量过量CaCl2溶液溶液过滤过滤过量过量Na2CO3溶液溶液过滤过滤 适量适量

12、HCl 蒸发结晶蒸发结晶1.过滤和蒸发过滤和蒸发杂质杂质加入试剂加入试剂化学方程式化学方程式MgCl2NaOH溶液溶液Na2SO4BaCl2溶液溶液CaCl2Na2CO3溶液溶液BaCl2Na2CO3溶液溶液Na2CO3HCl溶液溶液NaOHHCl溶液溶液1.加入的试剂为什么要过量？加入的试剂为什么要过量？ 2.加入试剂的顺序是否可以改变？加入试剂的顺序是否可以改变？ MgCl2+2NaOH = Mg(OH)2+2NaCl Na2SO4+ BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl CaCl2+ Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl BaCl2+Na2CO3 = BaCO3 + 2Na

13、Cl 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl+CO2+H2OHCl + NaOH = NaCl + H2O 一、除杂时要设计好所加试剂的先后顺序。一、除杂时要设计好所加试剂的先后顺序。二、每次所加试剂必须过量。二、每次所加试剂必须过量。三、后面所加试剂要能将前面过量的试剂三、后面所加试剂要能将前面过量的试剂和杂质一起除去。和杂质一起除去。1.过滤和蒸发过滤和蒸发2.蒸馏和萃取蒸馏和萃取2.蒸馏和萃取蒸馏和萃取仪器：仪器：蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、铁架台带铁圈、温度计、铁架台带铁圈、温度计、尾接管、锥形瓶尾接管、锥形瓶(1)蒸馏蒸馏原理：原理：利用液态混合物中各成分

14、的沸点不同，通过加热到一定利用液态混合物中各成分的沸点不同，通过加热到一定 温度使沸点低的成分先汽化，在冷凝，从而与沸点高的温度使沸点低的成分先汽化，在冷凝，从而与沸点高的 物质分离开来。物质分离开来。 演示蒸馏实验演示蒸馏实验2.蒸馏和萃取蒸馏和萃取1. 给蒸馏瓶加热时，要垫石棉网。否则烧瓶会因受热不均而发生炸裂。给蒸馏瓶加热时，要垫石棉网。否则烧瓶会因受热不均而发生炸裂。2. 加沸石（或碎瓷片），防止液体暴沸。加沸石（或碎瓷片），防止液体暴沸。3. 温度计测量易挥发物质的沸点，水银球位置应与蒸温度计测量易挥发物质的沸点，水银球位置应与蒸 馏烧瓶的支管馏烧瓶的支管 口相平。口相平。4. 液体

15、量：液体量：1/32/3，少于，少于1/3，易蒸干导致烧瓶炸裂，大于，易蒸干导致烧瓶炸裂，大于2/3， 液体易喷入冷凝管，从而达不到提纯的效果。液体易喷入冷凝管，从而达不到提纯的效果。5. 冷凝水方向由下向上，水流与气流相逆而行。冷凝水方向由下向上，水流与气流相逆而行。6. 开始时先通冷凝水，再加热；结束时先停止加热，后停止通冷凝水。开始时先通冷凝水，再加热；结束时先停止加热，后停止通冷凝水。 注意事项注意事项：2.蒸馏和萃取蒸馏和萃取实验目的实验目的实验操作实验操作实验现象实验现象结论结论自来水中离子自来水中离子的检验的检验水的提纯水的提纯蒸馏水中杂质蒸馏水中杂质离子的检验离子的检验出现不溶

16、于稀硝酸出现不溶于稀硝酸的白色沉淀的白色沉淀蒸馏瓶中水沸腾，冷凝管蒸馏瓶中水沸腾，冷凝管中有无色液体凝结，并通中有无色液体凝结，并通过尾接管流入锥形瓶中过尾接管流入锥形瓶中无明显现象无明显现象自来水中含有自来水中含有Cl-锥形瓶中收集到锥形瓶中收集到无色透明的水无色透明的水蒸馏水中不含蒸馏水中不含Cl-自来水自来水HNO3酸化酸化 AgNO3 自来水自来水HNO3酸化酸化 AgNO3 2.蒸馏和萃取蒸馏和萃取(2)萃取萃取定义：定义：利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，将物质从利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，将物质从 一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而将物质分离的方法。一种溶剂转移到

17、另一种溶剂中，从而将物质分离的方法。 仪器：仪器：分液漏斗、铁架台带铁圈、烧杯分液漏斗、铁架台带铁圈、烧杯分液漏斗的组成：分液漏斗的组成：活塞、上口玻璃塞同漏斗本身是活塞、上口玻璃塞同漏斗本身是配套的配套的 2.蒸馏和萃取蒸馏和萃取萃取剂的选择原则：萃取剂的选择原则：1. 1.与原溶剂互不相溶；与原溶剂互不相溶；2.2.与溶质和原溶剂不反应；与溶质和原溶剂不反应；3.3.溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。 常见的萃取剂：常见的萃取剂： 四氯化碳（四氯化碳（CCl4）、苯、汽油等。）、苯、汽油等。 演示萃取实验演示萃取实验操作：操作：

18、2.蒸馏和萃取蒸馏和萃取 先检漏先检漏 加液、振荡加液、振荡 静置分层静置分层 将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不能超过漏斗容积的能超过漏斗容积的2/32/3，塞好塞子进行振荡。振荡时右手捏住漏斗，塞好塞子进行振荡。振荡时右手捏住漏斗上口的颈部，并用食指根部压紧塞子，左手握住旋塞，同时用手指上口的颈部，并用食指根部压紧塞子，左手握住旋塞，同时用手指控制活塞。控制活塞。 关闭颈部活塞，加入少量水，观察活塞两端和漏斗下口处是否关闭颈部活塞，加入少量水，观察活塞两端和漏斗下口处是否漏水，如不漏水，关闭玻璃塞，用右手食指按住玻璃

19、塞，左手握漏水，如不漏水，关闭玻璃塞，用右手食指按住玻璃塞，左手握着活塞部分，将漏斗倒立，查看是否漏水，若不漏水，此分液漏着活塞部分，将漏斗倒立，查看是否漏水，若不漏水，此分液漏斗可以使用。斗可以使用。 将分液漏斗放到铁圈中进行静置，待液体分层后进行再分液。将分液漏斗放到铁圈中进行静置，待液体分层后进行再分液。思考：思考：能否用酒精代替上述萃取剂来萃取碘水中的能否用酒精代替上述萃取剂来萃取碘水中的碘？为什么？碘？为什么？分液分液将互不相溶的两种液体分开的操作。将互不相溶的两种液体分开的操作。应用：应用：分离互不相溶的两种液体。分液与萃取相结合使用，分离互不相溶的两种液体。分液与萃取相结合使用，

20、但分液不一定要有萃取。但分液不一定要有萃取。操作：操作：将分层后的分液漏斗放在铁架台的将分层后的分液漏斗放在铁架台的铁圈中，打开漏斗的玻璃塞或使玻铁圈中，打开漏斗的玻璃塞或使玻璃塞上的小孔对准漏斗上的小孔，璃塞上的小孔对准漏斗上的小孔，使漏斗内外大气压强相同，打开活使漏斗内外大气压强相同，打开活塞，下层液体流出。待下层液体流塞，下层液体流出。待下层液体流完后，将活塞关上，将上层液体从完后，将活塞关上，将上层液体从上口倒出。上口倒出。2.蒸馏和萃取蒸馏和萃取演示分液实验演示分液实验一、混合物的分离和提纯除了我们在本章学一、混合物的分离和提纯除了我们在本章学过的四种方法以外，还有许多分离和提纯的过的四种方法以外，还有许多分离和提纯的方法。方法。二、利用物质的特殊性质来分离和检验的方二、利用物质的特殊性质来分离和检验的方法也很多。这一些我们将在今后的学习过程法也很多。这一些我们将在今后的学习过程逐步介绍。逐步介绍。2.蒸馏和萃取蒸馏和萃取 例例 某化学课外小组用海带为原料制取少量碘水，现用某化学课外小组用海带为原料制取少量碘水，