121物质分离和提纯（20131）课件.ppt

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1、 在科学研究、生产及在科学研究、生产及生活中，很多时候都需要对生活中，很多时候都需要对混合物进行分离和提纯。混合物进行分离和提纯。怎样从沙子中淘金怎样从沙子中淘金?金矿中含有少量的纯金金矿中含有少量的纯金“沙里淘金沙里淘金”问题讨论问题讨论 金是一种很不活泼的金属；金是一种很不活泼的金属；密度很大密度很大(19.3g/cm(19.3g/cm3 3)。如果有铁屑和铜屑的混合物，你如果有铁屑和铜屑的混合物，你能用哪些方法将铁屑分离除去？能用哪些方法将铁屑分离除去？1、用磁铁将混合物中的、用磁铁将混合物中的铁屑分离出来铁屑分离出来2、加盐酸、加盐酸物理方法物理方法化学方法化学方法方法方法2中如何分离

2、出铜屑？中如何分离出铜屑？通过怎样的操作可以从溶液中得到固体？通过怎样的操作可以从溶液中得到固体？讨论讨论问题讨论问题讨论物质的分离和提纯物质的分离和提纯分离：分离：是通过适当的方法，把混合物中的是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开，几种物质分开，每一组分都要保留下来，每一组分都要保留下来，并恢复到原状态，得到比较纯的物质。并恢复到原状态，得到比较纯的物质。提纯：提纯：指保留混合物中的某一主要组分，指保留混合物中的某一主要组分，把其余杂质通过一定方法都除去。把其余杂质通过一定方法都除去。分离：分离：是通过适当的方法，把是通过适当的方法，把混合物混合物中的中的几种物质几种物质分开分开，每一

3、组分都要保留下来每一组分都要保留下来，并恢复到原状态并恢复到原状态，得到比较纯的物质得到比较纯的物质。提纯：提纯：指指保留保留混合物中的某一混合物中的某一主要组分主要组分，把其余把其余杂质杂质通过一定方法都通过一定方法都除去除去。回顾一下，你学过哪些有关混合物分回顾一下，你学过哪些有关混合物分离的方法？离的方法？过滤、结晶等过滤、结晶等【问题问题】一、过滤一、过滤通常用来分离通常用来分离易溶和易溶和难溶的难溶的的混合物的混合物注意事项注意事项:1、一贴、二低、三靠一贴、二低、三靠 2、过滤时用到的器：过滤时用到的器：烧杯、玻璃棒、漏斗、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台铁架台（一）（一）.过滤过滤（1

4、 1）分离物质：不溶性固体与液体）分离物质：不溶性固体与液体（2 2）装置仪器：）装置仪器：（3 3）注意事项：）注意事项：“一贴二低三靠一贴二低三靠”*特殊方法特殊方法；（1 1）利用吸铁石对铁的吸引。）利用吸铁石对铁的吸引。（2）利用密度。利用密度。物质的分离和提纯物质的分离和提纯蒸发蒸发物质的分离和提纯方法之二物质的分离和提纯方法之二（1 1）是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析）是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法，适用于分离溶于溶剂中的溶质。出的方法，适用于分离溶于溶剂中的溶质。（2 2）主要仪器：）主要仪器：蒸发皿、铁架台、酒精灯、蒸发皿、铁架台、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳玻璃

5、棒、坩埚钳。（3 3）装置图：）装置图：知识回顾知识回顾 结结晶晶是是溶溶质质从从溶溶液液中中析析出出晶晶体体的的过过程程，可可以以用用来来分分离离和和提提纯纯几几种种可可溶溶性性固固体体的的混混合合物物。结结晶晶的的原原理理是是根根据据混混合合物物中中各各成成分分在在某某种种溶溶剂剂里里的的溶溶解解度度的的不不同同，通通过过蒸蒸发发减减少少溶溶剂剂或或降降低低温温度度使使溶溶解解度度变变小小，从从而使晶体析出。而使晶体析出。结晶结晶物质的分离和提纯方法之三物质的分离和提纯方法之三 知识回顾知识回顾1 1、蒸发结晶、蒸发结晶(减少溶剂减少溶剂)b b、当析出大量晶体时就应、当析出大量晶体时就应

6、熄灭酒精灯熄灭酒精灯.二、结晶二、结晶a、加热时要不断搅拌、加热时要不断搅拌;防止因局部过热防止因局部过热,液体溅出液体溅出余热能够保证固体被蒸发至干余热能够保证固体被蒸发至干C、蒸发皿内液体体积不超过容积的、蒸发皿内液体体积不超过容积的2/3d、热的蒸发皿应放在石棉网上、热的蒸发皿应放在石棉网上溶解度随温度溶解度随温度 变化小变化小的物质先析出的物质先析出2 2、降温结晶、降温结晶(改变溶解度改变溶解度)溶解度随温度溶解度随温度 变化大变化大的物质先析出的物质先析出（二）结晶（二）结晶2.2.蒸发结晶蒸发结晶（1 1）分离物质：溶于溶剂中的固体溶质）分离物质：溶于溶剂中的固体溶质（2 2）装

7、置仪器：）装置仪器：（3 3）注意事项：利用余热蒸干）注意事项：利用余热蒸干3.3.降温（降温（冷却冷却）结晶）结晶（1 1）分离物质：两种溶质溶解度随温度变化程度相差很大）分离物质：两种溶质溶解度随温度变化程度相差很大（2 2）实例：）实例：KNOKNO3 3与与NaClNaCl的分离的分离【交流和讨论交流和讨论】1.除去氯化钠中混有的泥沙。除去氯化钠中混有的泥沙。2.实验室中用实验室中用KClO3在在MnO2催化下受热催化下受热分解制取氧气。从反应后的分解制取氧气。从反应后的KCl和和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质，需的混合物中分离、回收这两种物质，需要使用哪些分离方法？请简述实验

8、方案。要使用哪些分离方法？请简述实验方案。设计思路：设计思路：KClKCl（MnOMnO2 2）混合物）混合物MnOMnO2 2固体固体KClKCl固体固体加水溶解加水溶解蒸发结晶蒸发结晶设计方案：设计方案：将混合物溶于适量水中将混合物溶于适量水中,搅拌后，搅拌后，过滤，（过滤，（1 1）取滤液蒸发结晶得到）取滤液蒸发结晶得到KClKCl固体；固体；（2 2）滤渣烘干得到）滤渣烘干得到MnOMnO2 2。KClKCl溶液溶液过滤过滤【交流和讨论交流和讨论】3.现有混有少量氯化钾现有混有少量氯化钾的硝酸钾粉末，请参照的硝酸钾粉末，请参照右图的溶解度曲线右图的溶解度曲线,设计设计实验方案提纯硝酸钾

9、。实验方案提纯硝酸钾。设计思路：设计思路：KNOKNO3 3（KClKCl）混合物）混合物KClKCl、KNOKNO3 3浓浓溶液溶液KNOKNO3 3(固体固体)、KClKCl KNOKNO3 3溶液溶液KNOKNO3 3（固体）（固体）加水、加热溶解加水、加热溶解降温结晶降温结晶（冷却结晶）（冷却结晶）过滤过滤设计方案：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，自然冷却结晶，过滤得解，自然冷却结晶，过滤得KNOKNO3 3晶体。晶体。重结晶重结晶纯度更高的纯度更高的KNOKNO3 3（固体）（固体）使晶体再溶解结晶，使晶体再溶解结晶，以进一步提纯以进一步提纯KNO3

10、不增不增不减不减易分易分不加入新的物质不加入新的物质不减少被提纯的物质不减少被提纯的物质杂质转换为沉淀、气体等易分离除去杂质转换为沉淀、气体等易分离除去【分离提纯的思想分离提纯的思想】化学方法分离和提纯物质时要注意八个字化学方法分离和提纯物质时要注意八个字“不增、不减、易分、复原不增、不减、易分、复原”复原复原分离时必须将原物质恢复原状分离时必须将原物质恢复原状设计实验方案的一般思路设计实验方案的一般思路可能途径可能途径 （科学合理）（科学合理）优化选择优化选择 （综合评价）（综合评价）拟定步骤拟定步骤 （周密严谨）（周密严谨）具体方案具体方案 （全面细致）（全面细致）【分离提纯的方法分离提纯

11、的方法】v沉淀法（如除去沉淀法（如除去SO42-、Ca2+）v气体法（如除去气体法（如除去CO32-）1、氯化钠溶液（、氯化钠溶液（碳酸钙碳酸钙）如何分离下列混合物如何分离下列混合物?过滤过滤溶解、过滤、蒸发结晶溶解、过滤、蒸发结晶2、氯化钠固体（、氯化钠固体（碳酸钙碳酸钙）3、硝酸钾固体（、硝酸钾固体（氯化钠氯化钠）溶解、蒸发、冷却结晶、过滤溶解、蒸发、冷却结晶、过滤4、氯化钠固体（、氯化钠固体（硝酸钾硝酸钾）溶解、蒸发结晶、趁热过滤溶解、蒸发结晶、趁热过滤海海 水水 晒晒 盐盐海盐海盐岩盐岩盐湖盐湖盐井盐井盐 粗粗 盐盐 【观察与思考观察与思考】实验实验步骤步骤在两支试管中各加入在两支试管

12、中各加入2 23ml3ml碘水，再向碘水，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。实验实验现象现象碘水呈碘水呈 色。加色。加CClCCl4 4后溶液后溶液 ，振荡，上层振荡，上层 ，下层，下层 。黄褐黄褐分层分层几乎无色几乎无色深紫色深紫色思考思考:CCl4和水互不相溶，和水互不相溶，CCl4的密度比水大的密度比水大,且且碘在碘在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度中的溶解度远大于在水中的溶解度1、溶液为什么会分层？、溶液为什么会分层？2、振荡后、振荡后,碘进入了哪一层？碘进入了哪一层？碘从水层转移到了碘从水层转移到了CCl4层层

13、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剂中，从而的不同，将物质从一种溶剂转移到另一溶剂中，从而进行分离的方法称为萃取。进行分离的方法称为萃取。互不相溶互不相溶溶解度溶解度转移转移萃取剂的选择：萃取剂的选择：1 1、萃取剂与原溶剂、萃取剂与原溶剂互不相溶互不相溶；2 2、溶质溶质在萃取剂中有在萃取剂中有较大的溶解度较大的溶解度；3 3、溶质、溶质不不与萃取剂与萃取剂发生发生任何任何反应反应。4 4、萃取剂易挥发、萃取剂易挥发三、萃取三、萃取萃取的定义：萃取的定义：（将溶质从溶解度小的溶剂将溶质从溶解度小的溶剂中转移到溶解度大的溶剂中中

14、转移到溶解度大的溶剂中）四、四、分液分液主要用来分离互主要用来分离互不相溶的液体混不相溶的液体混合物合物仪器：仪器：分液漏斗分液漏斗 我我校校化化学学研研究究性性活活动动小小组组以以海海带带为为原原料料制制得得少少量量碘碘水水。现现用用CCl4从从碘碘水水中中萃萃取取碘碘并并用用分分液液漏漏斗斗分分离离两两种种溶溶液液。其其实实验操作可分解为如下几步：验操作可分解为如下几步：1、检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞、检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液是否漏液；2、把把 10 mL碘碘水水和和 4ml CCl4加加入入分分液液漏漏斗斗中中，并并盖盖好好玻玻璃璃瓶塞；瓶塞；3、倒倒转转漏漏斗斗用用力力振

15、振荡荡，并并不不时时旋旋开开活活塞塞放放气气，最最后后关关闭闭活活塞，把漏斗放正；塞，把漏斗放正；4、把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中、把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中 5、将漏斗上口的玻璃塞、将漏斗上口的玻璃塞打开打开，静置，分层，静置，分层 6、旋开活塞，用烧杯接受、旋开活塞，用烧杯接受下层溶液下层溶液；7、从分液漏斗、从分液漏斗上口倒出上口倒出上层水溶液上层水溶液【实践与探究实践与探究】1.上述步骤上述步骤5将漏斗上口的玻璃塞打开的目的是将漏斗上口的玻璃塞打开的目的是?2.能选用能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是从碘水中萃取碘的原因是?使漏斗内外空气相通，以保证漏斗内液体能

16、流出使漏斗内外空气相通，以保证漏斗内液体能流出CCl4与水互不相溶，但碘在与水互不相溶，但碘在CCl4中的溶解度较中的溶解度较在水中要大得多在水中要大得多【思考题思考题】分液操作注意：分液操作注意：、充分振荡，适当放气，充分静置，然后分液；、充分振荡，适当放气，充分静置，然后分液；2 2、分液时保持漏斗内与大气压一致；分液时保持漏斗内与大气压一致；下层溶液下口出，上层溶液上口出下层溶液下口出，上层溶液上口出（三）（三）.萃取分液萃取分液v（1）分离物质分离物质：v（2）条件：条件：v（3）仪器仪器：v（4）实例：实例：在两种溶剂中溶解度相差很大的溶质在两种溶剂中溶解度相差很大的溶质被萃取的物质

17、在两种溶剂中溶解度相差很大。被萃取的物质在两种溶剂中溶解度相差很大。两种溶剂互不相溶。两种溶剂互不相溶。两种溶剂密度相差较大两种溶剂密度相差较大分液漏斗分液漏斗溴水、碘水中溴、碘的提取溴水、碘水中溴、碘的提取 利用各组分利用各组分沸点沸点不同，将液态混合物不同，将液态混合物分离和提纯的方法分离和提纯的方法五、蒸馏五、蒸馏投放沸石投放沸石或瓷片或瓷片温度计温度计水银球水银球处于支处于支管口处管口处水，下水，下进上出进上出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 主要玻璃仪器：主要玻璃仪器：蒸馏烧瓶、蒸馏烧瓶、冷凝管、冷凝管、牛角管、牛角管、锥形瓶、锥形瓶、温

18、度计、温度计、酒精灯酒精灯 据混合物中据混合物中各物质各物质被吸附性能的不被吸附性能的不同同，把它们溶解在某溶，把它们溶解在某溶剂中，以层析的方法进剂中，以层析的方法进行分离。行分离。【拓展视野拓展视野】6 6、层析层析：（四）（四）.蒸馏蒸馏（1 1）分离物质分离物质：（2 2）仪器装置：仪器装置：（3 3）实例：制取少量蒸馏水；石油的分馏）实例：制取少量蒸馏水；石油的分馏（五）（五）.层析法层析法（1 1）条件条件：（2 2）方法方法：（3 3）实例：植物体中各种色素的分离）实例：植物体中各种色素的分离沸点相差较大的液体，沸点相差较大的液体，或除去水中难挥发或不挥发的物质或除去水中难挥发或

19、不挥发的物质蒸馏烧瓶、冷凝管蒸馏烧瓶、冷凝管混合物中各物质被吸附性能不同混合物中各物质被吸附性能不同纸层析法、薄层层析、柱层析纸层析法、薄层层析、柱层析【练习与实践练习与实践】实例实例物质性质的差异物质性质的差异分离方法分离方法除去氯化钠溶液除去氯化钠溶液中的泥沙中的泥沙用四氯化碳提取用四氯化碳提取溴水中的溴单质溴水中的溴单质分离乙酸与乙酸分离乙酸与乙酸乙酯乙酯分离汽油和水分离汽油和水从含有少量氯化从含有少量氯化钠和硝酸钾溶液钠和硝酸钾溶液中提取硝酸钾中提取硝酸钾在水中溶解度的差异在水中溶解度的差异过滤过滤在不同溶剂中溶解度在不同溶剂中溶解度的差异的差异萃取萃取沸点的差异沸点的差异蒸馏蒸馏互不

20、相溶互不相溶分液分液溶解度随温度变化的差异溶解度随温度变化的差异结晶结晶【交流和讨论交流和讨论2】1 1、现有含氯化镁和泥沙等杂质的粗食盐，、现有含氯化镁和泥沙等杂质的粗食盐，请你设计实验方案提纯氯化钠。请你设计实验方案提纯氯化钠。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.所加试剂的顺序有什么要求所加试剂的顺序有什么要求?6.6.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）（得到纯净的氯化钠）

21、（先除去其中的杂质）（先除去其中的杂质）（NaOHNaOH溶液、溶液、HClHCl溶液）溶液）（必须过量）（必须过量）（具有挥发性的（具有挥发性的HClHCl溶液最后加）溶液最后加）关键关键!MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaClHCl+NaOH=NaCl+H2O、将粗食盐加水溶解并过滤；、将粗食盐加水溶解并过滤；2 2、向、向(1)(1)所得滤液加入过量的所得滤液加入过量的NaOHNaOH溶液，直至沉淀溶液，直至沉淀不再生成，静置；不再生成，静置；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HClHCl4 4、将、将(3)

22、(3)所得溶液加热蒸发结晶。所得溶液加热蒸发结晶。实验方案实验方案:（除泥沙）（除泥沙）（除（除Mg2+）（除（除OH-）(除除HCl、得、得NaCl)示意图示意图:溶解溶解 过滤过滤 Na0H(Na0H(过量过量)过过滤滤 盐酸盐酸(过量过量)蒸发结晶蒸发结晶简单思路步骤简单思路步骤 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、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2.已知硫酸钡既难溶于水又难溶于酸，已知硫酸钡既难溶于水又难溶于酸，现有含硫酸钠的粗食盐，请设计实验方

23、现有含硫酸钠的粗食盐，请设计实验方案提纯氯化钠。案提纯氯化钠。实验方案：实验方案：3.现有含硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂质现有含硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂质 的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐 提纯氯化钠。提纯氯化钠。实验实验3方案方案加水溶解加水溶解过滤过滤加入过量加入过量BaCl2溶液溶液加入过量加入过量NaOH溶液溶液加入过量加入过量Na2CO3溶液溶液过滤过滤加入过量盐酸加入过量盐酸加热、蒸发加热、蒸发1.1.过滤过滤（1 1）分离物质：不溶性固体与液体）分离物质：不溶性固体与液体（2 2）装置仪器：）装置仪器：（3 3）注意事项：）注意事项：“一贴二低三靠

24、一贴二低三靠”*特殊方法特殊方法；（1 1）利用吸铁石对铁的吸引。）利用吸铁石对铁的吸引。（2）利用密度。利用密度。物质的分离和提纯物质的分离和提纯2.2.蒸发结晶蒸发结晶（1 1）分离物质：溶于溶剂中的固体溶质）分离物质：溶于溶剂中的固体溶质（2 2）装置仪器：）装置仪器：（3 3）注意事项：利用余热蒸干）注意事项：利用余热蒸干3.3.降温（降温（冷却冷却）结晶）结晶（1 1）分离物质：两种溶质溶解度随温度变化程度相差很大）分离物质：两种溶质溶解度随温度变化程度相差很大（2 2）实例：）实例：KNOKNO3 3与与NaClNaCl的分离的分离4.萃取萃取v（1）分离物质分离物质：v（2）条件

25、：条件：v（3）仪器仪器：v（4）实例：实例：在两种溶剂中溶解度相差很大的溶质在两种溶剂中溶解度相差很大的溶质被萃取的物质在两种溶剂中溶解度相差很大。被萃取的物质在两种溶剂中溶解度相差很大。两种溶剂互不相溶。两种溶剂互不相溶。两种溶剂密度相差较大两种溶剂密度相差较大分液漏斗分液漏斗溴水、碘水中溴、碘的提取溴水、碘水中溴、碘的提取4.分液分液v（1）分离物质分离物质：v（2）仪器仪器：v（3）实例：实例：互不相溶的液体的分离互不相溶的液体的分离分液漏斗分液漏斗溴水中水层与溴水中水层与CCl4层的分离、层的分离、碘水中水层与碘水中水层与CCl4层的分离层的分离5.5.蒸馏蒸馏（1 1）分离物质分离

26、物质：（2 2）仪器装置：仪器装置：（3 3）实例：制取少量蒸馏水；石油的分馏）实例：制取少量蒸馏水；石油的分馏6.6.层析法层析法（1 1）条件条件：（2 2）方法方法：（3 3）实例：植物体中各种色素的分离）实例：植物体中各种色素的分离沸点相差较大的液体，沸点相差较大的液体，或除去水中难挥发或不挥发的物质或除去水中难挥发或不挥发的物质蒸馏烧瓶、冷凝管蒸馏烧瓶、冷凝管混合物中各物质被吸附性能不同混合物中各物质被吸附性能不同纸层析法、薄层层析、柱层析纸层析法、薄层层析、柱层析萃取萃取物质物质溶解性溶解性的差异的差异结晶结晶过滤过滤物质物质挥发性挥发性的差异的差异升华升华蒸馏蒸馏蒸发蒸发碘的升华碘的升华A CADADD