专题2　第1单元　课时1　实验安全与基本规范　物质的分离提纯

专题2

研究物质的基本方法第一单元研究物质的实验方法课时1实验安全与基本规范物质的分离提纯内容索引学习目标活动方案课堂反馈学习目标1.能运用实验基本操作实施实验方案，具有安全意识和环保意识。2.认识化学实验是探究和学习物质及其变化的基本方法，是科学探究的一种重要途径。3.初步学会物质的分离、提纯实验基础知识和基本技能，初步学会过滤、蒸发结晶、蒸馏、萃取等分离和提纯物质的方法。4.学习进行物质分离实验及探究活动的核心思路与基本方法。以粗盐的提纯、蒸馏水的制取、用四氯化碳萃取溴水中的溴(或碘水中的碘)等实验为例，理解物质分离和提纯的原理。5.能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质制备、分离、提纯等简单任务的方案。6.能观察并如实记录实验现象和数据，进行分析和推理，得出合理的结论。活动方案活动一：了解实验安全常识与基本规范实验是研究物质组成、结构和性质的重要方法。借助实验，化学家得以分离和提纯所需要的物质，确定组成物质的元素及其含量，解析物质的微观结构，揭示化学现象的本质。科学的实验方法为化学家打开物质世界的大门提供了一把金钥匙。1.实验安全与基本规范方面，良好的安全防护意识和必要的实验安全措施是进行化学实验的前提。同学们进入实验室之前应该做好哪些工作？【答案】

应做好预习和实验准备，熟悉实验所需的药品，掌握仪器、药品安全使用的要领，理解、掌握实验原理，熟悉实验步骤和操作要求。2.阅读教材，回答下列问题。(1)在取用药品前需注意什么？实验过程中和实验结束应做好哪些事情？【答案】

取用药品前须仔细核对所需药品与试剂瓶上的标签是否一致，仔细阅读使用说明，正确取用。实验过程中，仔细观察实验现象，如实记录；实验结束后，认真处理实验数据，分析实验结果，写好实验报告。(2)掌握正确的操作方法。①物质加热：在横线上填上所选用的仪器名称。②药品取用：在横线上填上所选用的仪器名称。(3)实验后药品的处理方法。①实验用剩的试剂一般____放回原试剂瓶，以防污染试剂。②实验后的废液用________收集，实验后集中处理。(4)“三废”的处理方法。废气：不能直接排入大气，要进行______处理。废液：不能直接倒入下水道，要倒入指定的废液缸内。废渣：不能随意丢弃，要进行分类处理。不废液缸回收3.认识常见化学危险品的分类标志。常见危险化学品的分类标识活动二：学习分离提纯的物理方法化学家在研究物质的组成和性质时，首先要获得纯净的物质，以避免其他物质的干扰。我们所见到的各种各样的物质，无论是自然界存在的，还是人工制备的，大多是混合物。因此，在研究某物质时就要先将该物质从混合物中分离出来，并加以提纯。物质分离提纯的依据是什么？有哪些方法？【答案】

混合物分离提纯的依据是混合物中各组分性质(如状态、沸点、水溶性等)的差异。在分离提纯的过程中，应尽量减少所需物质的损失。常见的混合物分离的方法有过滤、结晶、蒸馏、分液、萃取等。1.过滤法。(1)过滤法的适用范围是什么？【答案】

分离难溶固体和液体(2)实验装置：写出右图中仪器名称。【答案】

①玻璃棒②烧杯③漏斗(3)过滤操作有哪些注意点？【答案】

“一贴”：将滤纸折叠好放入漏斗中，加少量蒸馏水润湿，使滤纸紧贴漏斗内壁。“二低”：滤纸边缘应略低于漏斗口边缘；加入漏斗中的液体的液面应略低于滤纸的边缘。“三靠”：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴处应紧靠玻璃棒；玻璃棒的下端应靠在过滤器中三层滤纸处；漏斗颈的下尖端应与烧杯的内壁紧靠。2.结晶。(1)蒸发结晶。蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出，叫蒸发结晶。①蒸发结晶适用范围是什么？

【答案】

单一溶质的溶液或溶解度受温度影响不大的溶质的溶液②实验装置：写出右图中仪器名称。【答案】

蒸发皿酒精灯③思考、讨论回答以下问题。Ⅰ.蒸发操作中停止加热的依据是什么？能否将蒸发皿中液体直接加热蒸干？【答案】

当蒸发皿中有较多固体析出时停止加热，利用余热蒸干；不能将蒸发皿中的液体直接加热蒸干。Ⅱ.过滤和蒸发操作时均使用到玻璃棒，二者的作用相同吗？【答案】

不相同；过滤时玻璃棒的作用是引流，而蒸发时玻璃棒的作用是搅拌，防止液滴飞溅。Ⅲ.实验室用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气。现从反应后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(KCl的溶解度曲线见下图)。【答案】

为分离KCl和MnO2的混合物，可先加入适量水，并充分搅拌，可溶的KCl完全溶解，难溶的MnO2仍以固体形式存在。过滤、洗涤、干燥滤渣，即可得到MnO2。将滤液蒸发结晶，可得到KCl晶体。(2)冷却结晶。若固体混合物中的两种组分都溶于水，且溶解度随温度变化有较大差异，一般先将混合物完全溶解，再根据两种组分的溶解度随温度变化的曲线，通过控制温度，利用溶解、结晶等方法分离。右图是KNO3和KCl的溶解度曲线。参照溶解度曲线，设计实验方案提纯混有少量KCl的KNO3。【答案】

在提纯混有少量KCl的KNO3时，先在较高温度下将混合物溶于水形成浓溶液，再冷却到一定温度。KNO3的溶解度随温度降低急剧下降，因此有大量的KNO3晶体析出，而KCl的溶解度随温度降低变化不大，难以析出晶体。再过滤、洗涤、干燥，即可得到纯度较高的KNO3晶体。3.蒸馏。蒸馏是一种分离液体混合物的常用方法。如将含有少量难挥发性杂质的水加热至沸点时，液态水转化为水蒸气，再将其冷凝收集至另一容器中，便可得到蒸馏水。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操作过程称为蒸馏(distillation)。运用蒸馏的方法，可以分离沸点相差较大的液体混合物，也可以除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质。蒸馏广泛应用于石油炼制等工业生产中。(1)在圆底烧瓶中加入几粒沸石(或碎瓷片)的作用是什么？实验时冷却水从冷凝管的____(填“A”或“B”)口进入，为什么？【答案】

防止暴沸。下进上出时，能使冷凝器中的冷水充满且冷水的流向与气流方向相反，气流由上至下所处的温度越来越低，冷凝效果好。(2)为什么温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处？【答案】

因为温度计显示温度为其水银球所处环境的温度，故蒸馏时为测蒸馏出蒸气的温度，将温度计水银球放于该位置。A(3)有同学提出：可以不使用温度计完成该实验，他的理由是什么？【答案】

因为杂质离子不易挥发。(4)若用上述装置从酒精稀溶液中获取较纯净的酒精，应控制温度在什么范围(已知：酒精的沸点为78℃)?【答案】78～100℃4.分液。

如果两种液体互不相溶，它们的混合物静置后会出现分层现象，例如植物油和水的混合体系中，植物油的密度比水小而浮在上层，水在下层，那么可以通过分液(separate)的方法分离这两种液体。分液时要用到分液漏斗。当漏斗中的液体分成清晰的两层后，取下分液漏斗顶部的塞子，打开旋塞，使下层液体从漏斗下端流出，然后关闭旋塞，将上层液体从上口倒出。5.萃取。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种溶剂(也称萃取剂)中，从而实现分离的方法称为萃取(extraction)。萃取在中药成分提取中有广泛的应用，常用乙醇、石油醚等作溶剂提取药材的有效成分。实验：已知四氯化碳(CCl4)是一种难溶于水的无色油状液体，密度比水大。溴、碘等在四氯化碳中的溶解度远大于在水中的溶解度。取一只分液漏斗，向其中加入5mL四氯化碳，再加入约15mL溴水，塞上分液漏斗顶部的塞子，倒转过来充分振荡，然后置于铁架台上静置。(1)仔细观察静置过程中分液漏斗中的现象并做出解释。【答案】

上述实验中，分液漏斗中的液体在静置时，慢慢分为两层。上层是水层，颜色比原来溴水的颜色浅了许多，下层的四氯化碳变成了橙红色，说明溴水中的溴大部分由水层转移到四氯化碳层中，使溴得以富集。(2)思考并讨论，回答下列问题。①使用分液漏斗时要注意什么事项？【答案】

使用分液漏斗首先应检查是否漏水；放出液体时，应先打开玻璃塞等。②从碘水中提取碘的实验中，可以用酒精代替CCl4作萃取剂吗？应该如何选择萃取剂？【答案】

不可以。尽管碘在水中和酒精中的溶解度有较大差异，但酒精与水互溶，不分层，故不能用酒精作萃取剂。萃取剂与水互不相溶；溶质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度；萃取剂与水、溶质均不反应。③用苯萃取溴水中的溴时，充分振荡后，再如何操作？【答案】

充分振荡后，应将分液漏斗放置在铁架台上，静置分层，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。活动三：学习分离提纯的化学方法化学上常采用化学方法，通过化学反应分离、提纯物质。采用化学方法提纯下列混合物(括号内为少量杂质)，指出使用的试剂和分离方法。序号混合物分离方法1氮气(氧气)2二氧化碳(一氧化碳)3CH4(H2O)4FeCl2溶液(CuCl2)5CaCl2

溶液(HCl)将混合气体缓缓通过灼热的铜网将混合气体缓缓通过灼热的氧化铜通过盛有浓硫酸的洗气瓶加入过量铁粉、过滤加入过量CaCO3固体、过滤课堂反馈245137968【解析】

酒精是易燃液体。1.[扬州邗江期中]在盛放酒精的试剂瓶的标签上应印有的警示标志是(

)C245137968【解析】

溶液和胶体都可以通过滤纸，用过滤法不能分离二者，可改用渗析法，C错误。2.[2025南京、镇江、扬州三市六校联考]下列实验装置使用不正确的是(

)A.制取蒸馏水B.分离汽油和水C.分离溶液和胶体D.制备NaCl晶体C2453796813.[2025徐州一中月考]下列实验操作正确的是(

)A.检查装置气密性

B.蒸发食盐水得到食盐晶体C.加热液体 D.读液体体积A245379681245379681【解析】

蒸馏操作时，温度计水银球靠近支管口附近，因为测的是蒸气的温度，B错误；萃取剂的选择，一是与原溶剂不互溶，二是被萃取物质在萃取剂的溶解度远大于原溶剂，与密度无关，C错误；过滤操作时，不能搅拌，搅拌易使滤纸破裂，D错误。4.[宿迁期末]下列实验操作能达到实验目的的是(

)A.分液操作时，分液漏斗下尖端紧靠烧杯内壁B.蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的底部C.萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大D.过滤操作时，用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤速度A2453796815.需要分离下列两种混合物，选用最合适的实验装置是(

)a.汽油中不小心混入了大量的水b.水与丙酮的混合物已知：丙酮是一种可与水混溶的无色液体，密度小于水，沸点约为56℃。A.④③

B.②④

C.②①

D.①③B245379681【解析】

汽油中混入了大量的水，两者互不相溶，可用分液法分离，即装置②，丙酮可与水混溶，沸点约为56℃，分离水与丙酮可采取蒸馏法，即装置④。2453796816.[2024徐州期末]一种利用溶剂从黄花蒿中提取青蒿素的具体操作流程如下：已知：①青蒿素为白色晶体，沸点为389.9℃，高于60℃分解；②不同溶剂的沸点和青蒿素的溶解度如下：溶剂水乙醇乙醚沸点/℃100.078.534.6溶解度/(mg/L)0.0732.2026.50245379681【解析】

粉碎的目的是增大与溶剂的接触面积，提高浸取率，A正确；用乙醇作溶剂，蒸馏时温度需超过78.5℃，此时青蒿素分解，B错误；用乙醚作溶剂，温度需超过34.6℃，为防止青蒿素分解，适宜温度为35℃，C正确；青蒿素在乙醇中溶解度大，可从粗品中提取更多青蒿素，D正确。下列说法错误的是(

)A.粉碎黄花蒿的作用是增大黄花蒿与溶剂的接触面积B.加溶剂浸取时，可采用乙醚或乙醇作溶剂C.蒸馏时要控制温度在35℃左右，目的是防止青蒿素的分解D.加乙醇溶解的原因是青蒿素在乙醇中的溶解度大B2453796817.[苏州常熟期中]在中学实验中学过的可用于分离或提纯物质的方法很多，如①过滤；②蒸发结晶；③降温结晶；④蒸馏；⑤萃取；⑥分液；⑦升华等。请将分离或提纯下列各混合物最适宜的方法名称的序号填入横线上。(1)除去粗盐中的泥沙____。(2)从饱和食盐水中提取食盐____。(3)分离植物油和水____。

(4)分离碘的CCl4溶液____。①②⑥④2453796818.右图为实验室制取蒸馏水的装置示意图，根据图示回答下列问题。(1)指出图中两处明显的错误：①_______________________________________；②_________________。(2)A仪器的名称是__________，B仪器的名称是________。(3)实验时，A中除加入少量自来水外，还需加入少量_______________，其作用是防止加热时液体暴沸。温度计水银球位置应处于蒸馏烧瓶支管口处冷却水进出口反了蒸馏烧瓶冷凝管沸石(或碎瓷