物质的分离和提纯修改 苏教必修一专题一.pptx
日常生活中，我们所接触的各种日常生活中，我们所接触的各种各样的物质，大多数都是混合物，而各样的物质，大多数都是混合物，而化学研究化学研究、工业生产中经常要对混合工业生产中经常要对混合物进行分离和提纯，如：自来水的净物进行分离和提纯，如：自来水的净化处理、化处理、海水通过日晒得到粗盐等。海水通过日晒得到粗盐等。第1页/共28页混合物的分离和提纯混合物的分离和提纯分离分离:是通过适当的方法是通过适当的方法,把混合物中的几把混合物中的几种物质分开种物质分开,每一种组分都要保留下来每一种组分都要保留下来,并并恢复到原状态恢复到原状态,如原来是固体，最后还是固如原来是固体，最后还是固体，得到比较纯的物质体，得到比较纯的物质.提纯提纯:将混合物中的将混合物中的杂质杂质（不需要的物质）（不需要的物质）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而得到所需物质的过程。过程。分离和提纯有什么不同？分离和提纯有什么不同？第2页/共28页回顾一下，你学过哪些有关混合物分离的回顾一下，你学过哪些有关混合物分离的方法？如何应用这些方法分离混合物？方法？如何应用这些方法分离混合物？原理：原理：利用物质的溶解性差异，将液体和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来。不溶于液体的固体分离开来。过滤和结晶过滤和结晶一、过滤一、过滤仪器：仪器：漏斗、滤纸、铁架台（铁圈）、烧漏斗、滤纸、铁架台（铁圈）、烧杯、玻璃棒。杯、玻璃棒。第3页/共28页操作要点：操作要点：一贴、一贴、二低、二低、三靠三靠.第4页/共28页原理：原理：利用加热的方法，使溶液中溶利用加热的方法，使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质（晶体）的过程。剂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、玻璃棒、酒精灯、蒸发皿、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、不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫 上石棉网。上石棉网。（1 1）蒸发结晶）蒸发结晶二、结晶二、结晶第5页/共28页【交流和讨论交流和讨论2】现有含少量氯化镁和泥沙等杂质的粗食盐，现有含少量氯化镁和泥沙等杂质的粗食盐，请你设计实验方案，用粗食盐提纯氯化钠。请你设计实验方案，用粗食盐提纯氯化钠。(已知氢氧化镁难溶于水已知氢氧化镁难溶于水)思考：思考：1.1.该实验的目的是什么？该实验的目的是什么？2.2.怎样才能实现这个目的？怎样才能实现这个目的？3.3.用什么试剂来除杂？用什么试剂来除杂？4.4.所加试剂的量有什么要求？所加试剂的量有什么要求？5.5.加入试剂发生的反应方程式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）（NaOHNaOH、HClHCl）（必须过量）第6页/共28页、将粗食盐加水溶解并过滤。（溶解）、将粗食盐加水溶解并过滤。（溶解）2 2、向(1)(1)所得滤液加入过量NaOHNaOH溶液到沉淀不再 增加为止，静置沉降。（除Mg2 2+）3 3、将、将(2)(2)所得混合物过滤，往滤液中加入稍过量的稀所得混合物过滤，往滤液中加入稍过量的稀HClHCl。（除。（除OHOH-）4 4、将、将(3)(3)所得溶液加热蒸发结晶。所得溶液加热蒸发结晶。(除除HClHCl、得、得NaCl)NaCl)实验方案实验方案:第7页/共28页溶解溶解稍过量稍过量NaOH（除去（除去Mg2+）过滤过滤（除沉淀、泥沙）（除沉淀、泥沙）稀稀HCl（除去（除去OH-）蒸发结晶交流与讨论交流与讨论2也可以用下列方式来表示：也可以用下列方式来表示：第8页/共28页（2 2）冷却结晶 首先将溶液加热蒸发浓缩（配成热饱和溶首先将溶液加热蒸发浓缩（配成热饱和溶液），再将热的溶液慢慢冷却析出晶体。液），再将热的溶液慢慢冷却析出晶体。此此法主要用于法主要用于溶解度随温度变化大溶解度随温度变化大的物质。的物质。现有混有少量氯化钾的硝酸钾粉末现有混有少量氯化钾的硝酸钾粉末,参照课本的溶解度曲线参照课本的溶解度曲线,设计实验方设计实验方案提纯硝酸钾。案提纯硝酸钾。【交流和讨论交流和讨论1】第9页/共28页 设计思路：KClKCl、KNOKNO3 3混合物KClKCl、KNOKNO3 3溶液KNOKNO3 3()、KClKCl KNOKNO3 3溶液KNOKNO3 3（）加热溶解降温结晶过滤设计方案：设计方案：将混合物溶于适量水中加热溶将混合物溶于适量水中加热溶解（形成浓溶液解（形成浓溶液)，自然冷却结晶，过滤，自然冷却结晶，过滤得得KNOKNO3 3晶体。晶体。第10页/共28页实验方案：实验方案：、溶解：、溶解：将混合物放入烧杯中，加入热将混合物放入烧杯中，加入热 水，使固体完全溶解。水，使固体完全溶解。(配成热饱和溶液配成热饱和溶液)、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。、重结晶：、重结晶：若需要更纯净的若需要更纯净的KNOKNO3 3晶体，可晶体，可将将(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)操操作一次。作一次。第11页/共28页 1、除杂时所加试剂必须过量；、除杂时所加试剂必须过量；2、过量的试剂也必须除去；、过量的试剂也必须除去；3、不能损耗或减少被提纯物质的质量不能损耗或减少被提纯物质的质量.4、分离和提纯的方法要求最佳。、分离和提纯的方法要求最佳。物质的分离和提纯中须注意：物质的分离和提纯中须注意：第12页/共28页【观察和思考观察和思考】实验实验步骤步骤：在两支试管中各加入在两支试管中各加入2 23ml3ml溴水，再向溴水，再向其中的一支试管中滴加其中的一支试管中滴加1mlCCl1mlCCl4 4，振荡、，振荡、静置。静置。现象现象：溴水呈橙色。加溴水呈橙色。加CClCCl4 4后溶液分层，上层后溶液分层，上层几乎无色，下层呈橙红色。几乎无色，下层呈橙红色。解释：解释：1 1、四氯化碳与水互不相溶，出现分层现象四氯化碳与水互不相溶，出现分层现象。2 2、四氯化碳的密度大于水的密度，沉在下层。、四氯化碳的密度大于水的密度，沉在下层。3 3、溴在四氯化碳中的溶解度远大于在水中的溶、溴在四氯化碳中的溶解度远大于在水中的溶解度，溴从水中转移到四氯化碳中。解度，溴从水中转移到四氯化碳中。第13页/共28页四、四、萃取萃取 利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度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的不同，将物质从一种溶剂转移到另一溶剂中，从而进行剂中，从而进行分离的方法分离的方法称为萃取。称为萃取。萃取剂要求：萃取剂要求：1.1.两种溶剂要两种溶剂要互不相溶互不相溶 2.2.溶质在萃取剂中的溶质在萃取剂中的溶解度溶解度比在原溶比在原溶剂中的溶解度剂中的溶解度大的多大的多3.3.溶质、溶剂之间不能反应。溶质、溶剂之间不能反应。第14页/共28页 萃取之后一般通过萃取之后一般通过分液分液的方法将互不相的方法将互不相溶的液体分离。溶的液体分离。思考：思考：萃取后如何把四氯化碳层与水层分开？萃取后如何把四氯化碳层与水层分开？五、分液：分离互不相溶的液体混合物分离互不相溶的液体混合物分液时用到的仪器：分液时用到的仪器：分液漏斗、烧杯、分液漏斗、烧杯、铁架台铁架台(带铁圈带铁圈)第15页/共28页分液操作步骤分液操作步骤:第16页/共28页1、分液漏斗在洗涤干净后，必须检查上口和玻璃 旋塞是否漏水；2、充分振荡，适当放气，充分静置，然后分液；3、分液时保持漏斗内外大气压一致；4、下层溶液下口出，上层溶液上口出；5、分液漏斗下端管口要紧靠在烧杯内壁上；6、下层液体恰好流尽时，立即关闭旋塞。分液操作应注意：分液操作应注意：第17页/共28页七、层析法：七、层析法：根据混合物中各物质被吸附性能的不同，根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把它们溶解在某溶剂中中，以层析的方法进行分离。，以层析的方法进行分离。分离溶液中的微量物质分离溶液中的微量物质六、升华六、升华可分离出固体混合物中的易升华物质可分离出固体混合物中的易升华物质第18页/共28页三、蒸馏三、蒸馏1 1 原理原理 :利用互溶液体混合物中各组分沸点利用互溶液体混合物中各组分沸点不同不同,进行分离提纯的操作。进行分离提纯的操作。蒸馏一般用于分离蒸馏一般用于分离沸点相差较大沸点相差较大的液体混合物。的液体混合物。其过程是：将液其过程是：将液态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程成为蒸馏。新冷凝为液体的操作过程成为蒸馏。2 实验仪器：实验仪器：圆底烧瓶，水冷凝管，酒精灯，锥形瓶（接收器），圆底烧瓶，水冷凝管，酒精灯，锥形瓶（接收器），牛角管，温度计，铁架台（铁圈牛角管，温度计，铁架台（铁圈、铁夹），石棉网等铁夹），石棉网等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 第19页/共28页蒸馏实验示意图蒸馏实验示意图注意点：注意点：实验前在蒸馏烧瓶中实验前在蒸馏烧瓶中先加入几粒沸石（或碎先加入几粒沸石（或碎瓷片）瓷片）防止液体暴沸防止液体暴沸冷凝水的方向：冷凝水的方向：温度计的水银球处于温度计的水银球处于 蒸馏烧瓶支管处蒸馏烧瓶支管处下进上出下进上出第20页/共28页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1/31/31/21/2 在蒸馏烧在蒸馏烧瓶内放有瓶内放有沸石沸石，防防止暴沸止暴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：实验实验模拟模拟第21页/共28页【课堂小结课堂小结】分离提纯分离提纯方法方法 适用范围适用范围 实例实例 过滤过滤结晶结晶蒸馏蒸馏（分馏）（分馏）分液分液 萃取萃取 物质的分离、提纯物质的分离、提纯注意：注意：不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的性质选择合适的方法进行分离，且有时需要多种方法配合使用。同性质选择合适的方法进行分离，且有时需要多种方法配合使用。同时在分离和提纯时也要满足基本原则：时在分离和提纯时也要满足基本原则：不增、不减、易分、复原。不增、不减、易分、复原。固体与液体不互溶的混合物粗盐的提纯混合物中各成分在溶剂中溶解度不同，包括蒸发溶剂结晶和降温结晶分离NaClNaCl和KNOKNO3 3的混合物 互溶液体沸点有明显差异石油的分馏两种互不相溶的液体混合物 CClCCl4 4和水的分离溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同利用CClCCl4 4从溴水中萃取溴 第22页/共28页 操作原则 “四原则”和“三必须”1“三必须”是：(1)除杂试剂必须过量(2)过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)(3)除杂途径必须选最佳2“四原则”是：(1)不增 提纯过程中不增加新的杂质 不减 不减少欲被提纯的物质 (2)易分离 被提纯物与杂质容易分离 易复原 被提纯物质要复原(3)操作简单 操作过程要简单 节省原料 用试剂一般稍过量(4)无污染 不会产生环境污染第23页/共28页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第24页/共28页三、蒸馏三、蒸馏1 1 原理原理 :利用互溶液体混合物中各组分沸点利用互溶液体混合物中各组分沸点不同不同,进行分离提纯的操作。进行分离提纯的操作。蒸馏一般用于分离蒸馏一般用于分离沸点相差较大沸点相差较大的液体混合物。的液体混合物。其过程是：将液其过程是：将液态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程成为蒸馏。新冷凝为液体的操作过程成为蒸馏。2 实验仪器：实验仪器：圆底烧瓶，水冷凝管，酒精灯，锥形瓶（接收器），圆底烧瓶，水冷凝管，酒精灯，锥形瓶（接收器），牛角管，温度计，铁架台（铁圈牛角管，温度计，铁架台（铁圈、铁夹），石棉网等铁夹），石棉网等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 第25页/共28页蒸馏实验示意图蒸馏实验示意图注意点：注意点：实验前在蒸馏烧瓶中实验前在蒸馏烧瓶中先加入几粒沸石（或碎先加入几粒沸石（或碎瓷片）瓷片）防止液体暴沸防止液体暴沸冷凝水的方向：冷凝水的方向：温度计的水银球处于温度计的水银球处于 蒸馏烧瓶支管处蒸馏烧瓶支管处下进上出下进上出第26页/共28页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1/31/31/21/2 在蒸馏烧在蒸馏烧瓶内放有瓶内放有沸石沸石，防防止暴沸止暴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：实验实验模拟模拟第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页
