浙江省临海市杜桥中学高一化学《物质的分离与提纯》课件 新人教.ppt

第二单元第二单元研究物质的实验方法 物质的分离与提纯2021/8/8 星期日1混合物的分离和提纯混合物的分离和提纯分离和提纯有什么不同？分离和提纯有什么不同？分离分离是通过适当的方法，把混合物中的几种物质是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开，分开，获得纯净组分的过程。每获得纯净组分的过程。每一组分都要保留下来，一组分都要保留下来，且如原来是固体，最后还是固体且如原来是固体，最后还是固体 提纯提纯是将混合物中的是将混合物中的杂质杂质（不需要或有害的物质）（不需要或有害的物质）通过物理或化学方法通过物理或化学方法除掉除掉而得到所需物质的过程，其中而得到所需物质的过程，其中杂质不需恢复为原来的物质杂质不需恢复为原来的物质。2021/8/8 星期日2 交流与交流与讨论 下列混合物分离下列混合物分离时所采用的方法或所采用的方法或实验步步骤的名称的名称1.1.沙子与水沙子与水2.2.混入沙子的食盐混入沙子的食盐过滤过滤溶解、过滤、蒸发结晶溶解、过滤、蒸发结晶小结小结:用过滤方法分离混合物时的适用范围用过滤方法分离混合物时的适用范围不溶于液体的固体与液体的分离；不溶于液体的固体与液体的分离；两种混合物中一种可溶于水，另一种难溶于水。两种混合物中一种可溶于水，另一种难溶于水。【问题解决问题解决】课本课本P18 12021/8/8 星期日3一 过滤1 原理：原理：利用物质的利用物质的溶解性差异溶解性差异，将，将液体液体和和不溶于液不溶于液体体的的固体分离固体分离开来的方法。例如用过滤法除去粗开来的方法。例如用过滤法除去粗盐中的泥沙盐中的泥沙。2 实验仪器：实验仪器：3 3 操作要点：操作要点：一贴，二低，三靠一贴，二低，三靠漏斗漏斗，滤纸滤纸，烧杯，玻璃棒，烧杯，玻璃棒，铁架台（铁圈）铁架台（铁圈）过滤一定要洗涤过滤一定要洗涤普通普通滤纸滤纸是用是用0.5cm0.5cm的纸经过的纸经过酸液酸液处理后成为处理后成为孔径孔径在在80-12080-120微米微米而形成的。而形成的。2021/8/8 星期日4滤纸应与漏斗滤纸应与漏斗内壁紧内壁紧贴贴无气泡无气泡 滤纸边缘滤纸边缘低低于漏斗于漏斗边缘，滤纸液面边缘，滤纸液面低低于滤纸边缘。于滤纸边缘。玻璃棒玻璃棒靠靠在在三层滤纸上三层滤纸上 漏斗颈紧漏斗颈紧靠靠烧杯内壁烧杯内壁 烧杯口烧杯口靠靠在玻璃在玻璃棒上使液体沿玻棒上使液体沿玻璃棒流下。璃棒流下。一贴，二低，三靠一贴，二低，三靠2021/8/8 星期日5物质物质200C800C1000CKNO331.6g169g246gKCl34.0g51.1g56.7g【交流和讨论交流和讨论2】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。2021/8/8 星期日62、结晶：适用范围：溶解度受温度变化影响不大的固体溶溶解度受温度变化影响不大的固体溶质质蒸发溶剂法（浓缩结晶法）蒸发溶剂法（浓缩结晶法）溶解度受温度变化影响较大的固体溶溶解度受温度变化影响较大的固体溶质质降温结晶法降温结晶法如如KClKCl、NaClNaCl晶体晶体KNOKNO3 3晶体晶体结晶方法：结晶方法：蒸发结晶蒸发结晶冷却结晶冷却结晶2021/8/8 星期日7物质物质200C800C1000CKNO331.6g169g246gKCl34.0g51.1g56.7g【交流和讨论交流和讨论2】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。将混合物溶于水配成在较高温度下的KNO3饱和溶液；然后冷却到一定温度（室温），由于硝酸钾的溶解度随温度降低急剧下降，就会有大量KNO3晶体析出，而氯化钾的溶解度随温度变化不大，因而不会结晶析出。再过滤，即可得到较纯净的硝酸钾晶体。2021/8/8 星期日8海水晒盐海水晒盐，是将海水引入海滩上的盐田里，利用，是将海水引入海滩上的盐田里，利用日晒和风吹使水分慢慢蒸发，溶液逐渐浓缩，食日晒和风吹使水分慢慢蒸发，溶液逐渐浓缩，食盐便结晶而析出。采用蒸发（减少溶剂）的方法盐便结晶而析出。采用蒸发（减少溶剂）的方法来进行结晶。来进行结晶。蒸发结晶蒸发结晶2021/8/8 星期日9蒸发结晶蒸发结晶原理：原理：利用加热的方法，使溶液中溶剂利用加热的方法，使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质（晶体）的过程。不断挥发而析出溶质（晶体）的过程。实验用品实验用品：蒸发皿蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、玻璃棒、酒精灯、铁架台（铁圈）铁架台（铁圈）操作注意事项：操作注意事项：、蒸发皿中的液体不能超过其容积的、蒸发皿中的液体不能超过其容积的2/3。、当出现大量固体时，应停止加热用余热蒸干。、当出现大量固体时，应停止加热用余热蒸干。、蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌，、蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高而使液体飞溅。防止局部温度过高而使液体飞溅。、不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网。、不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网。2021/8/8 星期日10 交流与交流与讨论 下列混合物分离下列混合物分离时所采用的方法所采用的方法1 1、汽油与水、汽油与水2 2、溴水中提取出溴、溴水中提取出溴分液分液萃取、分液萃取、分液分液分液：把两种：把两种互不相溶的液体（且密度不同）互不相溶的液体（且密度不同）分开的操作分开的操作分液漏斗分液漏斗2021/8/8 星期日11萃取剂的选择条件：萃取剂的选择条件：1、萃取剂与原溶剂、萃取剂与原溶剂互不相溶互不相溶2、溶质在萃取剂中有较大的溶解度、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、溶质不与萃取剂发生任何反应观察与思考观察与思考溴水中溴的萃取萃取实验实验实验:p19页页可以用酒精或汽油萃取溴水中的溴单质吗？可以用酒精或汽油萃取溴水中的溴单质吗？萃取萃取：利用某溶质在：利用某溶质在互不相溶的溶剂互不相溶的溶剂中的中的溶解度溶解度不同，不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来，在利用出来，在利用分液分液的原理和方法将它们分离开来。的原理和方法将它们分离开来。实验仪器：实验仪器：分液漏斗分液漏斗，铁架台（铁圈），烧杯，铁架台（铁圈），烧杯2021/8/8 星期日123 操作要点：操作要点：萃取：萃取：（1）操作时先）操作时先检验检验分液漏斗是否分液漏斗是否漏液漏液。萃取溶。萃取溶液和萃取剂液和萃取剂 总量不要超过漏斗容积的总量不要超过漏斗容积的3/4。（3）静置后，当液体分成清晰的两层时）静置后，当液体分成清晰的两层时分液分液。（2）振荡振荡时，用右手掌压紧盖子，左手用时，用右手掌压紧盖子，左手用拇指、食指和中指握住活塞。把漏斗倒转过来振拇指、食指和中指握住活塞。把漏斗倒转过来振荡，荡，如图如图。并不时旋开活塞，放出易挥发物质的。并不时旋开活塞，放出易挥发物质的蒸气。这样反复操作几次，当产生的气体很少时，蒸气。这样反复操作几次，当产生的气体很少时，再剧烈振荡几次，把漏斗放在漏斗架上再剧烈振荡几次，把漏斗放在漏斗架上静置静置。分液：分离互不相溶的液体分液：分离互不相溶的液体分液时打开旋塞（保持漏斗内与大气压一致）；分液时打开旋塞（保持漏斗内与大气压一致）；下层溶液下口出下层溶液下口出，上层液体从上口倒出上层液体从上口倒出 2021/8/8 星期日13萃取的生活应用玫瑰(Rose)分离提纯分离提纯玫瑰精油2021/8/8 星期日141、检漏：上下口是否漏水；2、取液：容积3/4；3、振荡：充分萃取、适时放气4、静置分层5、分液：打开分液斗上口玻璃塞，下层 液体从下口流出，上层液从上 口倒出。步骤：步骤：2021/8/8 星期日15萃取分液装置：萃取萃取静置分液静置分液分液漏斗分液漏斗研钵研钵用于研磨固体物质或进行粉末状固体的混和用于研磨固体物质或进行粉末状固体的混和 2021/8/8 星期日16阅读下列材料，按要求回答问题：阅读下列材料，按要求回答问题：酒精、苯、酒精、苯、l、煤油都是有机溶剂，有机溶剂之间大、煤油都是有机溶剂，有机溶剂之间大都能互溶；碘（都能互溶；碘（）难溶于水，易溶于有机溶剂，其溶液呈）难溶于水，易溶于有机溶剂，其溶液呈紫色；溴（液溴）的性质与碘相似，其溶液呈橙色。紫色；溴（液溴）的性质与碘相似，其溶液呈橙色。、下列能用分液漏斗分离的是（）、下列能用分液漏斗分离的是（）、液溴和、液溴和l、酒精和煤油、酒精和煤油、al和和a溶液、苯和蒸馏水溶液、苯和蒸馏水、在酒精、苯、在酒精、苯、l、al溶液、蒸馏水五种试剂中，溶液、蒸馏水五种试剂中，（）能把碘单质从碘水中萃取出来的是（）能把碘单质从碘水中萃取出来的是 ，进行，进行分液之后是否已经得到纯净的碘单质？分液之后是否已经得到纯净的碘单质？苯，苯，l（）能把溴从溴水中萃取出来，并在分液时溴从分液漏斗上端（）能把溴从溴水中萃取出来，并在分液时溴从分液漏斗上端倒出的是倒出的是 ；萃取时，上层液体呈；萃取时，上层液体呈 色，色，下层液体呈下层液体呈 色色苯苯橙橙无或颜色变浅无或颜色变浅练习、l能把碘酒中的碘萃取出来么？能把碘酒中的碘萃取出来么？不能，还要进一步分离不能，还要进一步分离不能，酒精与不能，酒精与CCl4混溶混溶2021/8/8 星期日17温度计温度计水银球的顶端水银球的顶端与与支管下沿支管下沿处于同一水平处于同一水平线线蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶中液体的中液体的量是烧瓶量是烧瓶容量的容量的1/31/2 在蒸馏烧在蒸馏烧瓶内放有瓶内放有沸石沸石，防防止爆沸止爆沸冷凝管横放时冷凝管横放时头高尾头高尾低低保证保证冷凝液自然下冷凝液自然下流流，冷却水进水通入冷却水进水通入与被冷凝蒸气流向相反与被冷凝蒸气流向相反给蒸馏烧瓶加给蒸馏烧瓶加热要热要垫石棉网垫石棉网牛角管牛角管蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶水冷凝管水冷凝管操作要点：操作要点：操作注意：操作注意：先通水，再加热先通水，再加热利用各组分沸点不同，将液态混合物分离和提纯利用各组分沸点不同，将液态混合物分离和提纯 的方法的方法蒸馏蒸馏酒精和水的混合物能用什么方法分离？酒精和水的混合物能用什么方法分离？先分离出来的是什么？先分离出来的是什么？实验仪器：实验仪器：2021/8/8 星期日18层析层析1 原理：原理：2 实验仪器：实验仪器：根据混合物中各物质被根据混合物中各物质被吸附性能吸附性能的不同，将的不同，将溶解在某溶剂中的混合物分离开来溶解在某溶剂中的混合物分离开来培养皿，培养皿，吸附剂吸附剂（如粉笔，层析纸等）（如粉笔，层析纸等）3 应用举例：应用举例：用粉笔将红墨水中的红色物质分离开来用粉笔将红墨水中的红色物质分离开来2021/8/8 星期日19其它常见提纯实例其它常见提纯实例气体气体：洗气法洗气法：除：除CO中的杂质中的杂质CO2加热法加热法：除：除CO2中的杂质中的杂质CO干燥法干燥法：如除气体中的水气：如除气体中的水气2021/8/8 星期日20 物质分离和提纯时一般遵循物质分离和提纯时一般遵循“四原则四原则”和和“三必须三必须”1“四原则四原则”是：是：2“三必须三必须”是：是：(1)除杂试剂除杂试剂必须必须过量过量(2)过量试剂过量试剂必须必须除尽除尽(因为过量试剂带入新的杂质因为过量试剂带入新的杂质)(3)除杂途径除杂途径必须选必须选最佳最佳(1)不增不增 提纯过程中不增加新的杂质提纯过程中不增加新的杂质(2)不减不减 不减少欲被提纯的物质不减少欲被提纯的物质(3)易分离易分离 被提纯物与杂质容易分离被提纯物与杂质容易分离(4)易复原易复原 被提纯物质要复原被提纯物质要复原2021/8/8 星期日21练习与实践现需要分离下列物质，请用直线将分离实例、现需要分离下列物质，请用直线将分离实例、分离方法和选择分离方法的依据连接起来。分离方法和选择分离方法的依据连接起来。实实 例例 分离方法分离方法 选择的依据选择的依据除去澄清石灰水中的碳酸钙除去澄清石灰水中的碳酸钙 蒸馏蒸馏 溶解度随温度变化的差异溶解度随温度变化的差异 用用CCl4提取溴水中溴单质提取溴水中溴单质 过滤过滤 在不同溶剂中溶解度的差异在不同溶剂中溶解度的差异分离醋酸分离醋酸（沸点（沸点118）与乙醇与乙醇（沸点（沸点78.5）分液分液 沸点的差异较大沸点的差异较大分离汽油和水分离汽油和水 结晶结晶 两溶剂互不相溶两溶剂互不相溶 从含有氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾从含有氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾 萃取萃取 物质在水中溶解度的不同物质在水中溶解度的不同2021/8/8 星期日22讨论 现有含MgCl2和泥沙的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐提纯NaCl。MgCl2NaCl NaCl沸点：1442 MgCl2沸点：14122021/8/8 星期日23 1 用于分离或提纯物质的已学方法有：用于分离或提纯物质的已学方法有：A萃取萃取 B分液分液 C过滤过滤 D加热分解加热分解 E蒸发蒸发 F蒸馏蒸馏 下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合 适适?（把选用方法的标号填入括号内）（把选用方法的标号填入括号内）（1）除去）除去Ca（OH）2溶液中悬浮的溶液中悬浮的Ca（OH）2 颗粒（颗粒（）（2）把饱和食盐水中的食盐提取出来（）把饱和食盐水中的食盐提取出来（）（3）除去酒精中溶解的微量食盐（）除去酒精中溶解的微量食盐（）（4）把溴水中的溴提取出来）把溴水中的溴提取出来（）（5）用自来水制取医用蒸馏水）用自来水制取医用蒸馏水（）（6）除去氧化钙中的碳酸钙）除去氧化钙中的碳酸钙（）（7）分离柴油和水的混合物）分离柴油和水的混合物（）BDACEFF2021/8/8 星期日242、分离下列混合物，按溶解、过滤、蒸发顺序、分离下列混合物，按溶解、过滤、蒸发顺序进行的是（进行的是（）A、氧化铜、木炭、氧化铜、木炭 B、碳酸钙、氯化、碳酸钙、氯化钠钠C、硝酸钾、氯化钠、硝酸钾、氯化钠 D、乙醇、水、乙醇、水B2021/8/8 星期日252021/8/8 星期日26分离和提分离和提纯的的方法方法分离的物分离的物质应注意的事注意的事项应用用举例例过滤用于用于固液混合物固液混合物的的分离分离一一贴、二低、三靠、二低、三靠如粗如粗盐的的提提纯蒸蒸馏提提纯或分离沸点不或分离沸点不同的同的液体混合物液体混合物防止液体暴沸，温度防止液体暴沸，温度计水水银球的位置，如石球的位置，如石油的蒸油的蒸馏中冷凝管中中冷凝管中水的流向水的流向如石油的如石油的蒸蒸馏萃取萃取 利用溶利用溶质在互不相在互不相溶的溶溶的溶剂里的溶里的溶解度不同，用一解度不同，用一种溶种溶剂把溶把溶质从从它与另一种溶它与另一种溶剂所所组成的成的溶液溶液中中提取出来的方法提取出来的方法选择的萃取的萃取剂应符合下符合下列要求：和原溶液中列要求：和原溶液中的溶的溶剂互不相溶；互不相溶；对溶溶质的溶解度要的溶解度要远大大于原溶于原溶剂用四用四氯化化碳萃取碳萃取溴水里溴水里的溴、的溴、碘碘2021/8/8 星期日27分液分液分离互不相溶分离互不相溶的的液体液体打开上端活塞或使活打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上塞上的凹槽与漏斗上的水孔，使漏斗内外的水孔，使漏斗内外空气相通。打开活塞，空气相通。打开活塞，使下使下层液体慢慢流出，液体慢慢流出，及及时关关闭活塞，上活塞，上层液体由上端倒出液体由上端倒出如用四如用四氯化碳化碳萃取溴水里的萃取溴水里的溴、碘后再分溴、碘后再分液液蒸蒸发和和结晶晶用来分离和提用来分离和提纯几种几种可溶性可溶性固体的混合物固体的混合物加加热蒸蒸发皿使溶液蒸皿使溶液蒸发时，要用玻璃棒不，要用玻璃棒不断断搅动溶液；当蒸溶液；当蒸发皿中出皿中出现较多的固体多的固体时，即停止加，即停止加热分离分离NaCl和和KNO3混合物混合物2021/8/8 星期日28蒸发结晶蒸发结晶具体操作：具体操作：通过通过蒸发或气化蒸发或气化，减少减少一部分一部分溶剂溶剂使溶液达到饱和而析出晶体。使溶液达到饱和而析出晶体。适用物质：适用物质：此法主要用于此法主要用于溶解度随温度改变而变化不大溶解度随温度改变而变化不大的物质。的物质。（如氯化钠）（如氯化钠）2021/8/8 星期日29利用各组分沸点不同，将液态混合物利用各组分沸点不同，将液态混合物分离和提纯的方法分离和提纯的方法 蒸馏蒸馏投放沸石投放沸石或瓷片或瓷片温度计水温度计水银球处于银球处于支管口处支管口处水，下水，下入上出入上出操作注意：操作注意：、先通水，再加热、先通水，再加热、刚开始收集到的馏分、刚开始收集到的馏分应弃去应弃去、全程严格控制好温度、全程严格控制好温度酒精和水的混合物能用什么方法分离？先分离出来的是什么？酒精和水的混合物能用什么方法分离？先分离出来的是什么？用蒸馏原理进行多种混合液体的分离用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫叫分馏分馏 溶液体积溶液体积不超过烧不超过烧瓶体积瓶体积1/22021/8/8 星期日30三三 蒸馏蒸馏1 原理：原理：利用利用互溶的互溶的液体混合物中各组分的液体混合物中各组分的沸点不同沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气蒸气再再冷凝成液体冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于分离用于分离沸点相差较大沸点相差较大的液体混合物。（例如蒸馏的液体混合物。（例如蒸馏石油提纯不同沸点的有机组分）石油提纯不同沸点的有机组分）2 实验仪器：实验仪器：蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶，冷凝管冷凝管，酒精灯，锥形瓶（接受器），酒精灯，锥形瓶（接受器），牛牛角管角管，温度计，铁架台（铁圈，温度计，铁架台（铁圈、铁夹），石棉网等铁夹），石棉网等2021/8/8 星期日31分液分液：分离互不相溶的液体操作注意：操作注意：充分振荡，适当放气，充充分振荡，适当放气，充分静止，然后分静止，然后分液分液；分液时保持漏斗内与大气分液时保持漏斗内与大气压一致；压一致；下层溶液下口出下层溶液下口出，上层溶液上口出上层溶液上口出 溶液体积不大于分液漏斗体溶液体积不大于分液漏斗体积的积的3/42021/8/8 星期日32关闭分液漏斗颈部旋塞，向分液漏斗内注入适量的蒸馏水，观察旋塞的两端以及漏斗的下口处是否漏水，若不漏水，关闭上磨口塞，左手握住旋塞，右手食指摁住上磨口塞，倒立，检查是否漏水；若不漏水，正立，将上磨口塞旋转180度，倒立，检查是否漏水，若不漏水，则此分液漏斗可以使用分液漏斗如何检漏分离溶液时 溶液的表面积越小分离的就越溶液被分离 球形的分液漏斗直径较大 梨形分液漏斗上大下小 容易将溶液分离的较好 当然仍需要多次分离效果才会更好2021/8/8 星期日33交流与讨论：交流与讨论：如何将氯化钾和硝酸钾从两者的混合物如何将氯化钾和硝酸钾从两者的混合物中分别分离出来？中分别分离出来？现有室温下现有室温下KClKCl和和KNOKNO3 3的固体混合物的固体混合物50g50g，其中，其中KClKCl的质量的质量分数为分数为1010，请设计实验方案提纯，请设计实验方案提纯KNOKNO3 32021/8/8 星期日34实验方案：实验方案：、溶解：、溶解：将将50g50g混合物放入烧杯中，加入混合物放入烧杯中，加入约约 mL80mL80的的热水，使固体完全溶解。热水，使固体完全溶解。、降温结晶：、降温结晶：将将(1)(1)所得溶液放在实验台所得溶液放在实验台上自然冷却到不再有固体析出。上自然冷却到不再有固体析出。3 3、过滤：、过滤：将将(2)(2)所得混合物进行过滤，滤纸所得混合物进行过滤，滤纸上的晶体即为较纯净的上的晶体即为较纯净的KNOKNO3 3（不用洗涤）（不用洗涤）、重结晶：、重结晶：将若需要更纯净的将若需要更纯净的KNOKNO3 3晶体，晶体，可将可将(3)(3)中所得晶体再结晶中所得晶体再结晶重复重复(1)-(3)(1)-(3)操作一次。操作一次。2021/8/8 星期日35三、分离方法的正确选择(1)、难溶的固体和可溶性组分的混合物过滤。如：分离KClO3与MnO2的混合物(书P18)；(2)、两种溶解度有明显差异的固体物质降温结晶法或蒸发结晶法。如：分离KCl与KNO3(书P18)；(3)、在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同的物质萃取分液。如：CCl4萃取溴水(书P19)；2021/8/8 星期日36(4)、沸点有明显差别的液态混合物蒸馏。如：制取蒸馏水(书P20)(5)、根据混合物中各种物质对某种吸附剂吸附性能的差异层析法。(书P20)2021/8/8 星期日372021/8/8 星期日38