学年高中化学 专题1 化学家眼中的物质世界 第二单元 研究物质的实验方法（第1课时）物质的分离与提纯课件 苏教必修1.ppt

第二单元第二单元研究物质的实验方法研究物质的实验方法2021/8/8 星期日1第1课时物质的分离与提纯2021/8/8 星期日22021/8/8 星期日3自主阅读自主检测一、混合物的分离方法混合物的分离是依据混合物中各组分性质的差异进行的。常见的混合物分离方法有过滤、结晶、萃取、分液、蒸馏等。二、过滤、结晶1.过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法。适用于不溶性固体和液体的分离或除去混合物中不溶性杂质(悬浊液)。2.过滤仪器及用品:漏斗、烧杯、玻璃棒、带铁圈的铁架台及滤纸。3.主要步骤:制过滤器;固定烧杯和过滤器;过滤操作。2021/8/8 星期日4自主阅读自主检测4.过滤时应注意:一贴、二低、三靠。5.两种固体混合物均溶于水,溶解度的差别较大时。例如:在提纯混有少量氯化钾的硝酸钾时,可采用结晶的办法。先在较高温度下将混合物溶于水中形成浓溶液,然后冷却到一定温度,由于硝酸钾的溶解度随温度降低急剧下降,因此有大量硝酸钾晶体析出,而氯化钾不会结晶析出,再过滤,即可获得纯净的硝酸钾晶体。如果还有少量杂质可以重复上述操作。2021/8/8 星期日5自主阅读自主检测三、萃取、分液1.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中,从而实现分离的方法称为萃取。2.在实验室中,萃取和分液常在分液漏斗中进行。分液时,当液体分成清晰的两层后,打开旋塞,将下层液体从下口放出,然后关闭旋塞,将上层液体从上口倒出。四、蒸馏运用蒸馏的方法,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。2021/8/8 星期日6自主阅读自主检测五、分离方法的应用在实验室和化工生产中,常常结合使用各种分离方法,有时还要运用化学方法把物质的转化与分离结合起来。除去粗盐中的氯化镁杂质及泥沙时,先将粗盐溶于适量水中,向粗盐中加入稍过量的氢氧化钠溶液,使氯化镁完全转化为氢氧化镁沉淀,化学方程式为MgCl2+2NaOHMg(OH)2+2NaCl,过滤,除去泥沙和氢氧化镁沉淀,向滤液中加入盐酸中和过量的氢氧化钠,最后加热蒸发溶液,获得氯化钠晶体。2021/8/8 星期日7自主阅读自主检测1.下列分离混合物的操作中,必须加热的是()A.过滤B.萃取C.层析D.蒸馏答案:D2.下列各组混合物可用分液漏斗分离的一组是()A.食用油和酒精B.碘和四氯化碳C.淀粉液和泥沙D.汽油和水答案:D3.下列分离混合物的方法中不正确的是()A.从酒精和水的混合物中分离出酒精蒸馏法B.使浑浊的食盐水变澄清过滤法C.从溴水中分离出溴分液法D.把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来结晶法答案:C2021/8/8 星期日8情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二物物质质的的过滤过滤、蒸、蒸发发和和结结晶晶淘金,指淘金者们打捞起河里或湖里的淤泥后,用淘盘将淤泥洗涤,以便找出淤泥里的天然金沙。淘金曾是众多冒险家眼中的致富手段,历史上曾经掀起过几度淘金浪潮。2021/8/8 星期日9情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二讨论探究1.淘金者是利用什么性质和方法将金子从沙里分出来的?如果有食盐和沙的混合物,你能用什么方法将沙子和食盐分别分离出来?探究提示:沙里淘金是从含金量较大的沙里淘金,根据金以游离态存在、密度比沙大的性质,可以用水洗法将金从沙里分离出来。如果是沙和食盐的混合物,可以采用过滤的方法分离出沙子,再采用蒸发结晶然后过滤的方法得到食盐。2.过滤和蒸发操作中共同使用了哪些仪器?它们的用途是否完全一样?探究提示:(1)都用到的实验装置:铁架台(带铁圈)、玻璃棒。(2)玻璃棒的用途:过滤时使用玻璃棒的作用是引流。蒸发时使用玻璃棒的作用是搅拌,防止NaCl晶体在受热不均匀时飞溅。2021/8/8 星期日10情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二3.在生产过程中,KNO3中混有少量KCl杂质,如果要在实验室中提纯KNO3晶体,应采用什么方法?写出具体的操作步骤。探究提示:方法:冷却结晶步骤:加热溶解冷却结晶过滤洗涤晾干2021/8/8 星期日11情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二1.过滤(1)当溶液中有不溶于溶剂的固体杂质时用过滤的方法。(2)过滤操作应注意“一贴、二低、三靠”。“一贴二低三靠”:滤纸紧贴漏斗内壁,滤纸低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘,上部烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃棒末端紧靠三层滤纸处,漏斗末端紧靠下部烧杯内壁。2021/8/8 星期日12情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二2.蒸发(1)为了使易溶物析出可采用蒸发操作。(2)注意事项:进行蒸发时,液体放置在蒸发皿中的量不得超过蒸发皿容量的,以免加热时液体溅出。在加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌液体,以免液体局部过热而使液体飞溅。当蒸发皿中有晶体析出,并剩余少量液体时即停止加热,利用余热烘干。2021/8/8 星期日13情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二3.冷却结晶要使溶解度受温度影响较大的溶质析出,可以通过冷却结晶的方法来得到晶体或分离提纯。方法是将溶液加热蒸发浓缩或制成热的饱和溶液,再将热的溶液冷却而析出晶体。例如:将CuSO4溶液浓缩后降温(可用冰水冷却),析出胆矾(CuSO45H2O)晶体;提纯混有少量KCl的KNO3,可先制成热的浓溶液,再冷却结晶,析出KNO3晶体,KCl留在母液里。4.重结晶将一次结晶得到的晶体(往往还混有少量杂质)重新溶解在热的蒸馏水中,制成饱和浓溶液,冷却,使它再次结晶,然后过滤,杂质留在母液里,这样的分离方法叫做重结晶或再结晶。重结晶能得到纯度较高的晶体。2021/8/8 星期日14情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二例题1导学号18100020过滤与蒸发是常用的物质分离与提纯的方法,试用你掌握的有关知识完成下列问题:(1)关于过滤操作的说法中,错误的是。A.玻璃棒下端要靠在三层滤纸处B.滤纸边缘低于漏斗边缘,多余部分要剪去,并用水润湿贴紧,不留气泡C.过滤时将液体沿玻璃棒注入过滤器,并使液面高于滤纸边缘D.漏斗下端紧靠烧杯内壁(2)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程,其正确的操作顺序为。放置酒精灯固定铁圈位置放上蒸发皿加热搅拌停止加热,用余热蒸干A.B.C.D.2021/8/8 星期日15情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二解析:(1)玻璃棒下端要靠在三层滤纸处,目的是防止玻璃棒捅破滤纸,故A项正确;滤纸边缘低于漏斗边缘,并用水润湿,且不留气泡的原因是保证液体不从漏斗与滤纸之间流下,故B项正确;过滤时将液体沿玻璃棒注入过滤器,并使液面低于滤纸边缘,C项错误;漏斗下端紧靠烧杯内壁其目的是防止液体溅出,故D项正确。(2)在进行NaCl溶液蒸发时,根据题意应先放置酒精灯,然后根据酒精灯的高度来调整铁圈的位置,接下来放上蒸发皿,加入NaCl溶液进行加热,不断搅拌,当剩余少量液体时,停止加热,用余热蒸干。答案:(1)C(2)B2021/8/8 星期日16情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验1某同学在实验室里过滤一种浑浊液体,发现滤出的液体仍浑浊。他检查实验装置,发现漏斗外壁没有水,滤纸也未出现破损或小漏洞,则造成实验失败的原因可能是下列操作中的()A.滤纸高出漏斗边缘的部分未剪掉B.滤纸与漏斗之间有气泡未被排掉C.倾倒液体时液面高于滤纸边缘D.过滤时玻璃棒靠在一层滤纸上解析:关键掌握过滤操作的“一贴、二低、三靠”,从这三个方面来分析。答案:C2021/8/8 星期日17重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领萃取、分液和蒸萃取、分液和蒸馏馏食用油有两种生产工艺:压榨法和萃取法,请调查你家里的食用油的生产工艺。讨论探究1.萃取后怎样分离互不相溶的两种液体?这种分离方法需要什么仪器?探究提示:可以采用分液的方法分离互不相溶的两种液体。分液需要的仪器有:分液漏斗。另外,分液还需要烧杯与铁架台(带铁圈)进行辅助。2021/8/8 星期日18重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领2.分液操作应该注意哪些情况?探究提示:分液操作的注意事项:振荡时,要不时旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大引起危险。分液时要将玻璃塞打开,或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗口的小孔,保证漏斗内与外界大气相通,同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁,从而使液体顺利流下。下层液体要从下口放出,上层液体要从上口倒出。3.在蒸馏操作中,温度计的水银球需要插入液面以下吗?探究提示:不需要。本实验中用温度计指示蒸气的温度,以控制温度在两种物质的沸点之间,因为挥发出来的是沸点低的物质,所以温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处。2021/8/8 星期日19重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领1.萃取萃取剂必须具备的三点性质:(1)萃取剂和水互不相溶;(2)萃取剂和溶质不发生反应;(3)溶质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度。2.使用分液漏斗时应注意的问题(1)使用前必须先检查玻璃塞和旋塞处是否漏液;(2)不能长时间盛装碱性溶液;(3)萃取溶液从上口倒入,不得超过分液漏斗容积的。3.蒸馏并不是所有互相溶解的液体均可以用蒸馏法进行分离,只有沸点相差较大时,才能使用蒸馏法。2021/8/8 星期日20重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领4.蒸馏、萃取与分液的区别萃取与分液使用的主要仪器都是分液漏斗,但分液不一定要萃取,只要互不相溶的液体,都可用分液法分离。而萃取后的分离必然进行分液操作,分液后仍然是溶液,要得到纯净物最后还要进行蒸馏操作。2021/8/8 星期日21重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题2导学号18100021我们生活在丰富多彩的物质世界里,绝大多数物质都是混合物。而在科学实验或工农业生产实践中,有时需要纯度较高或极高的物质,这就要求我们要学会物质的分离和提纯。下列提纯方法中不正确的是()A.除去KNO3中少量的NaCl杂质结晶、重结晶B.除去粗盐中的泥沙过滤C.除去KCl中的少量K2CO3加适量的盐酸D.除去碘水中的水升华解析:固体混合物分离,常使用过滤法和结晶法。若有一种固体难溶于水,则使用过滤法;若两种固体都易溶于水,常使用结晶法;从碘水中提取碘,通常使用萃取法。答案:D2021/8/8 星期日22重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领2021/8/8 星期日23重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验2下列各组仪器,常用于物质分离的有(填序号)。漏斗托盘天平分液漏斗量筒胶头滴管蒸馏烧瓶解析:混合物的分离方法通常有过滤、蒸发、蒸馏、分液等。固体与液体组成的混合物用过滤的方法分离,主要仪器为漏斗;两种互不相溶的液体混合物用分液的方法分离,主要仪器为分液漏斗;互溶的液体混合物,根据各组分沸点差异较大,用蒸馏的方法分离,主要仪器为蒸馏烧瓶。答案:2021/8/8 星期日241 2 3 41.下列实验操作中,不属于混合物分离方法的是()A.过滤 B.蒸馏C.溶解 D.分液答案:C2021/8/8 星期日251 2 3 42.现有一瓶甲、乙的混合物,已知甲、乙均属于有机物,甲、乙的某些性质如下:根据物理性质,将混合物中甲、乙分离的最佳方法是()A.蒸馏 B.萃取C.结晶 D.分液答案:A2021/8/8 星期日261 2 3 43.蒸发操作中必须用到蒸发皿,下面对蒸发皿的操作的叙述正确的是()A.将蒸发皿放置在铁圈上,直接用酒精灯加热B.将蒸发皿放置在铁圈上,并垫上石棉网加热C.蒸发操作中将蒸发皿中的液体蒸干后才能停止加热D.完成后立即用坩埚钳取下蒸发皿放在实验桌上冷却解析:蒸发皿加热时不需要垫石棉网,B项错误;蒸发操作时当蒸发皿中出现大量晶体时就停止加热,利用余热蒸干,C项错误;热的蒸发皿不能直接放在实验桌上,防止烫坏桌面,D项错误。答案:A2021/8/8 星期日271 2 3 44.现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液,其实验操作可分为如下几步:A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上;B.把20mL碘水和5mLCCl4加入分液漏斗中,并塞好玻璃塞;C.检验分液漏斗旋塞和上口的玻璃塞是否漏液;D.倒转分液漏斗用力振荡,并不时打开旋塞放气,最后关闭旋塞,把分液漏斗放正;E.打开旋塞,用烧杯接收溶液;F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液;G.将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准分液漏斗上口的小孔;H.静置,分层。就此实验,完成下列填空:2021/8/8 星期日281 2 3 4(1)正确操作步骤的顺序是AGEF(用上述各操作的编号字母填写)。(2)上述E步骤的操作中应注意;上述G步骤操作的目的是。(3)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多,能不能用酒精来萃取碘水中的碘?(填“能”或“不能”),其理由是。解析:本题考查了萃取、分液的操作方法。只要熟悉萃取、分液的操作步骤,即检漏装液振荡静置放液(先下后上),便可正确排出操作顺序。酒精易溶于水,不能用作萃取碘水中碘的萃取剂。答案:(1)CBDH(2)使分液漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,并且在下层液体放完时及时关闭活塞,不要让上层液体流出使分液漏斗内外空气相通,以保证E操作时,分液漏斗里的液体能够顺利流出(3)不能酒精和水可以互溶2021/8/8 星期日292021/8/8 星期日30