從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)-第2課時(shí)-物質(zhì)的分離和提純

1、LOGO從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)備備 課課 組：組： 高一化學(xué)組高一化學(xué)組 學(xué)學(xué) 校：校： 禹州市高級中學(xué)禹州市高級中學(xué) 目錄目錄二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全 三、混合物的分離和提純?nèi)?、混合物的分離和提純一、回顧初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作一、回顧初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作金是一種不活潑金屬，在自然界中常以游離態(tài)存在。金是一種不活潑金屬，在自然界中常以游離態(tài)存在。金的密度很大，所以從沙里淘金，可用水沖洗法從沙里提取金的密度很大，所以從沙里淘金，可用水沖洗法從沙里提取密度很大的金。密度很大的金。這是最簡單的一種利用物質(zhì)物理性質(zhì)不同進(jìn)行分離的方法。這是最簡單的一種利用物質(zhì)物理性質(zhì)不同進(jìn)行分離的方法。三、混合

2、物的分離和提純?nèi)⒒旌衔锏姆蛛x和提純?nèi)?、混合物的分離和提純?nèi)?、混合物的分離和提純通過適當(dāng)?shù)姆椒?，把混合物中的幾種成份通過適當(dāng)?shù)姆椒ǎ鸦旌衔镏械膸追N成份分開，分別得到純凈的物質(zhì)。分開，分別得到純凈的物質(zhì)。 通過適當(dāng)?shù)姆椒?，將混合物中的雜質(zhì)除去，通過適當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑢⒒旌衔镏械碾s質(zhì)除去，得到純凈的物質(zhì)（雜質(zhì)棄去）。得到純凈的物質(zhì)（雜質(zhì)棄去）。 物質(zhì)的物質(zhì)的分離分離 物質(zhì)的物質(zhì)的提純提純 基本概念基本概念不增不增不減不減易分離易分離易復(fù)原易復(fù)原三、混合物的分離和提純?nèi)?、混合物的分離和提純四原則四原則 提純過程中不增加新的雜質(zhì)提純過程中不增加新的雜質(zhì) 不減少預(yù)被提純的物質(zhì)不減少預(yù)被提純的物質(zhì) 被提純物與

3、雜質(zhì)容易分離被提純物與雜質(zhì)容易分離 被提純物質(zhì)易復(fù)原被提純物質(zhì)易復(fù)原 操作原則操作原則三、混合物的分離和提純?nèi)⒒旌衔锏姆蛛x和提純除雜試劑必須過量除雜試劑必須過量 除雜試劑必須除盡除雜試劑必須除盡（過量試劑帶入新的雜質(zhì)）（過量試劑帶入新的雜質(zhì)） 除雜途徑必須選最佳除雜途徑必須選最佳 操作原則操作原則三、混合物的分離和提純?nèi)?、混合物的分離和提純基本方法基本方法 過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā) 蒸餾和萃取蒸餾和萃取 初中時(shí)學(xué)習(xí)了哪些有關(guān)混合物的分離和提純的方法？初中時(shí)學(xué)習(xí)了哪些有關(guān)混合物的分離和提純的方法？ 過濾適用于什么類型的混合物的分離？過濾適用于什么類型的混合物的分離？ 過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等過濾、蒸發(fā)、

4、結(jié)晶等 過濾是將不溶于液體的固體分離，即固液分離。過濾是將不溶于液體的固體分離，即固液分離。 1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)(1) 過濾過濾過濾：過濾：利用物質(zhì)的溶解性差異，利用物質(zhì)的溶解性差異，將液體和不溶于液體的固體分離開將液體和不溶于液體的固體分離開來的方法。來的方法。 演示過濾實(shí)驗(yàn)演示過濾實(shí)驗(yàn)二低濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁，中濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁，中間無氣泡。間無氣泡。 (1)(1)濾紙邊緣低于漏濾紙邊緣低于漏 斗口；斗口； (2)(2)漏斗中液體低于漏斗中液體低于 濾紙邊緣。濾紙邊緣。 (1) (1) 傾倒液體的燒杯尖口緊靠玻璃棒；傾倒液體的燒杯尖口緊靠玻璃棒； (2) (2) 玻璃棒的一端要靠在三層濾

5、紙的一側(cè)；玻璃棒的一端要靠在三層濾紙的一側(cè)； (3) (3) 漏斗的下端漏斗的下端( (尖嘴部分尖嘴部分) )緊靠燒杯內(nèi)壁。緊靠燒杯內(nèi)壁。 1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)過濾時(shí)先倒上層清液，在轉(zhuǎn)移濁液。過濾時(shí)先倒上層清液，在轉(zhuǎn)移濁液。 過濾完畢洗滌沉淀過濾完畢洗滌沉淀2-3次。次。 洗滌方法：洗滌方法：向過濾器中加入適量蒸餾水，使水面浸沒沉淀物，向過濾器中加入適量蒸餾水，使水面浸沒沉淀物，待水濾去后，再加水洗滌，連續(xù)洗幾次，直至沉淀物洗凈為止。待水濾去后，再加水洗滌，連續(xù)洗幾次，直至沉淀物洗凈為止。 1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)1蒸發(fā)結(jié)晶：蒸發(fā)結(jié)晶： 通過蒸發(fā)或氣

6、化，減少通過蒸發(fā)或氣化，減少一部分溶劑使溶液達(dá)到飽一部分溶劑使溶液達(dá)到飽和而析出晶體。和而析出晶體。 此法主要用于溶解度隨此法主要用于溶解度隨溫度的改變而變化不大的溫度的改變而變化不大的物質(zhì)。物質(zhì)。 2冷卻結(jié)晶：冷卻結(jié)晶： 通過降低溫度，使溶液通過降低溫度，使溶液冷卻達(dá)到飽和而析出晶體。冷卻達(dá)到飽和而析出晶體。 重結(jié)晶指重復(fù)冷卻結(jié)晶。重結(jié)晶指重復(fù)冷卻結(jié)晶。 此法主要用于溶解度隨此法主要用于溶解度隨溫度的下降而明顯減小的溫度的下降而明顯減小的物質(zhì)。物質(zhì)。 結(jié)晶結(jié)晶原理：原理：利用溶劑對被提純物質(zhì)和雜質(zhì)的溶解度不同，可使被提純物質(zhì)從過飽利用溶劑對被提純物質(zhì)和雜質(zhì)的溶解度不同，可使被提純物質(zhì)從過飽和

7、溶液中析出，而讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中，從而達(dá)到提純的目的。和溶液中析出，而讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中，從而達(dá)到提純的目的。 1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)演示蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)演示蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)使用的儀器：使用的儀器：蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、三腳架蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、三腳架 ( (或鐵架臺帶鐵圈或鐵架臺帶鐵圈) )(2)蒸發(fā)蒸發(fā)1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)注意事項(xiàng) a.蒸發(fā)皿中的液體不超過其體積的2/3 b.玻璃棒不斷攪拌，使受熱均勻 c.剩余少許液體或析出較多固體時(shí)，停止加熱 1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)使用的儀器：使用的儀器：天平、燒杯、玻璃棒、漏斗、天平、燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺、鐵架臺、 鐵圈、濾

8、紙。鐵圈、濾紙。粗鹽提純粗鹽提純1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)步驟步驟現(xiàn)象現(xiàn)象1.溶解：溶解：稱取稱取 4g 粗鹽加到盛有粗鹽加到盛有12 mL水的小燒杯水的小燒杯中，用玻璃棒攪拌使氯化鈉充分溶解。中，用玻璃棒攪拌使氯化鈉充分溶解。 粗鹽逐漸溶解，溶液渾濁粗鹽逐漸溶解，溶液渾濁 2.過濾：過濾：組裝好儀器，將組裝好儀器，將1中所得到的混合物進(jìn)行中所得到的混合物進(jìn)行過濾。若濾液渾濁，要再次過濾至澄清為止。過濾。若濾液渾濁，要再次過濾至澄清為止。 濾紙上有不溶物殘留，溶濾紙上有不溶物殘留，溶液澄清。液澄清。 3.蒸發(fā)：蒸發(fā)：將過濾后的澄清溶液轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿，加熱，將過濾后的澄清溶液轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿，加熱，并用玻璃

9、棒攪拌，防止液滴飛濺。當(dāng)出現(xiàn)較多固并用玻璃棒攪拌，防止液滴飛濺。當(dāng)出現(xiàn)較多固體時(shí)停止加熱，用余熱蒸干。體時(shí)停止加熱，用余熱蒸干。 蒸發(fā)皿中產(chǎn)生了白色固體蒸發(fā)皿中產(chǎn)生了白色固體 1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)本實(shí)驗(yàn)中玻璃棒起到了哪些作用？本實(shí)驗(yàn)中玻璃棒起到了哪些作用？ 答：答：a.用于粗鹽溶解時(shí)的攪拌用于粗鹽溶解時(shí)的攪拌 （起促進(jìn)溶解的作用）（起促進(jìn)溶解的作用） （防止溶液帶出（防止溶液帶出 外面）外面） （防止液體局部過熱而飛濺出來）（防止液體局部過熱而飛濺出來） b.過濾時(shí)讓溶液順著玻璃棒流進(jìn)濾器過濾時(shí)讓溶液順著玻璃棒流進(jìn)濾器 c.蒸發(fā)時(shí)用玻璃棒攪拌蒸發(fā)時(shí)用玻璃棒攪拌 1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)通過

10、過濾蒸發(fā)得到的是比較純凈的氯化鈉嗎通過過濾蒸發(fā)得到的是比較純凈的氯化鈉嗎? 可能還有什么雜質(zhì)沒有除去可能還有什么雜質(zhì)沒有除去? 粗鹽中含有的雜質(zhì)：粗鹽中含有的雜質(zhì)：MgCl2、CaCl2和和一些硫酸鹽。一些硫酸鹽。 1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)SO42-的檢驗(yàn)：的檢驗(yàn)：先將稀鹽酸使溶液酸化，再加入幾滴氯化先將稀鹽酸使溶液酸化，再加入幾滴氯化鋇溶液。如有白色沉淀產(chǎn)生，則說明有鋇溶液。如有白色沉淀產(chǎn)生，則說明有SO42-。 演示過演示過SO42-檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)加加HCl酸化的目的是為了排除酸化的目的是為了排除CO32-的的影響，改用影響，改用HNO3可以嗎？可以嗎？ 不可以，

11、在檢驗(yàn)溶液中的不可以，在檢驗(yàn)溶液中的SO42-，并不能確定溶液中是否還有，并不能確定溶液中是否還有其他物質(zhì)，若原溶液中有其他物質(zhì)，若原溶液中有SO32-，HNO3會(huì)將會(huì)將SO32-氧化為氧化為SO42-，從而造成干擾。從而造成干擾。1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)粗鹽的進(jìn)一步提純粗鹽的進(jìn)一步提純 Na+、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+Na+、Cl-、SO42-、Ca2+、OH-Na+、Cl-、Ca2+、OH-、Ba2+Na+、Cl-Na+、Cl-、CO32-、OH-、NaCl晶體晶體過量過量NaOH溶液溶液過濾過濾過量過量CaCl2溶液溶液過濾過濾過量過量Na2CO3溶液溶液過濾過濾 適量適量

12、HCl 蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)雜質(zhì)雜質(zhì)加入試劑加入試劑化學(xué)方程式化學(xué)方程式MgCl2NaOH溶液溶液Na2SO4BaCl2溶液溶液CaCl2Na2CO3溶液溶液BaCl2Na2CO3溶液溶液Na2CO3HCl溶液溶液NaOHHCl溶液溶液1.加入的試劑為什么要過量？加入的試劑為什么要過量？ 2.加入試劑的順序是否可以改變？加入試劑的順序是否可以改變？ MgCl2+2NaOH = Mg(OH)2+2NaCl Na2SO4+ BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl CaCl2+ Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl BaCl2+Na2CO3 = BaCO3 + 2Na

13、Cl 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl+CO2+H2OHCl + NaOH = NaCl + H2O 一、除雜時(shí)要設(shè)計(jì)好所加試劑的先后順序。一、除雜時(shí)要設(shè)計(jì)好所加試劑的先后順序。二、每次所加試劑必須過量。二、每次所加試劑必須過量。三、后面所加試劑要能將前面過量的試劑三、后面所加試劑要能將前面過量的試劑和雜質(zhì)一起除去。和雜質(zhì)一起除去。1.過濾和蒸發(fā)過濾和蒸發(fā)2.蒸餾和萃取蒸餾和萃取2.蒸餾和萃取蒸餾和萃取儀器：儀器：蒸餾燒瓶、冷凝管、酒精燈、蒸餾燒瓶、冷凝管、酒精燈、鐵架臺帶鐵圈、溫度計(jì)、鐵架臺帶鐵圈、溫度計(jì)、尾接管、錐形瓶尾接管、錐形瓶(1)蒸餾蒸餾原理：原理：利用液態(tài)混合物中各成分

14、的沸點(diǎn)不同，通過加熱到一定利用液態(tài)混合物中各成分的沸點(diǎn)不同，通過加熱到一定 溫度使沸點(diǎn)低的成分先汽化，在冷凝，從而與沸點(diǎn)高的溫度使沸點(diǎn)低的成分先汽化，在冷凝，從而與沸點(diǎn)高的 物質(zhì)分離開來。物質(zhì)分離開來。 演示蒸餾實(shí)驗(yàn)演示蒸餾實(shí)驗(yàn)2.蒸餾和萃取蒸餾和萃取1. 給蒸餾瓶加熱時(shí)，要墊石棉網(wǎng)。否則燒瓶會(huì)因受熱不均而發(fā)生炸裂。給蒸餾瓶加熱時(shí)，要墊石棉網(wǎng)。否則燒瓶會(huì)因受熱不均而發(fā)生炸裂。2. 加沸石（或碎瓷片），防止液體暴沸。加沸石（或碎瓷片），防止液體暴沸。3. 溫度計(jì)測量易揮發(fā)物質(zhì)的沸點(diǎn)，水銀球位置應(yīng)與蒸溫度計(jì)測量易揮發(fā)物質(zhì)的沸點(diǎn)，水銀球位置應(yīng)與蒸 餾燒瓶的支管餾燒瓶的支管 口相平。口相平。4. 液體

15、量：液體量：1/32/3，少于，少于1/3，易蒸干導(dǎo)致燒瓶炸裂，大于，易蒸干導(dǎo)致燒瓶炸裂，大于2/3， 液體易噴入冷凝管，從而達(dá)不到提純的效果。液體易噴入冷凝管，從而達(dá)不到提純的效果。5. 冷凝水方向由下向上，水流與氣流相逆而行。冷凝水方向由下向上，水流與氣流相逆而行。6. 開始時(shí)先通冷凝水，再加熱；結(jié)束時(shí)先停止加熱，后停止通冷凝水。開始時(shí)先通冷凝水，再加熱；結(jié)束時(shí)先停止加熱，后停止通冷凝水。 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)：2.蒸餾和萃取蒸餾和萃取實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論自來水中離子自來水中離子的檢驗(yàn)的檢驗(yàn)水的提純水的提純蒸餾水中雜質(zhì)蒸餾水中雜質(zhì)離子的檢驗(yàn)離子的檢驗(yàn)出現(xiàn)不溶

16、于稀硝酸出現(xiàn)不溶于稀硝酸的白色沉淀的白色沉淀蒸餾瓶中水沸騰，冷凝管蒸餾瓶中水沸騰，冷凝管中有無色液體凝結(jié)，并通中有無色液體凝結(jié)，并通過尾接管流入錐形瓶中過尾接管流入錐形瓶中無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象自來水中含有自來水中含有Cl-錐形瓶中收集到錐形瓶中收集到無色透明的水無色透明的水蒸餾水中不含蒸餾水中不含Cl-自來水自來水HNO3酸化酸化 AgNO3 自來水自來水HNO3酸化酸化 AgNO3 2.蒸餾和萃取蒸餾和萃取(2)萃取萃取定義：定義：利用物質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，將物質(zhì)從利用物質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，將物質(zhì)從 一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中，從而將物質(zhì)分離的方法。一種溶劑轉(zhuǎn)移到

17、另一種溶劑中，從而將物質(zhì)分離的方法。 儀器：儀器：分液漏斗、鐵架臺帶鐵圈、燒杯分液漏斗、鐵架臺帶鐵圈、燒杯分液漏斗的組成：分液漏斗的組成：活塞、上口玻璃塞同漏斗本身是活塞、上口玻璃塞同漏斗本身是配套的配套的 2.蒸餾和萃取蒸餾和萃取萃取劑的選擇原則：萃取劑的選擇原則：1. 1.與原溶劑互不相溶；與原溶劑互不相溶；2.2.與溶質(zhì)和原溶劑不反應(yīng)；與溶質(zhì)和原溶劑不反應(yīng)；3.3.溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度。溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度。 常見的萃取劑：常見的萃取劑： 四氯化碳（四氯化碳（CCl4）、苯、汽油等。）、苯、汽油等。 演示萃取實(shí)驗(yàn)演示萃取實(shí)驗(yàn)操作：操作：

18、2.蒸餾和萃取蒸餾和萃取 先檢漏先檢漏 加液、振蕩加液、振蕩 靜置分層靜置分層 將要萃取的溶液和萃取溶劑依次從上口倒入分液漏斗，其量不將要萃取的溶液和萃取溶劑依次從上口倒入分液漏斗，其量不能超過漏斗容積的能超過漏斗容積的2/32/3，塞好塞子進(jìn)行振蕩。振蕩時(shí)右手捏住漏斗，塞好塞子進(jìn)行振蕩。振蕩時(shí)右手捏住漏斗上口的頸部，并用食指根部壓緊塞子，左手握住旋塞，同時(shí)用手指上口的頸部，并用食指根部壓緊塞子，左手握住旋塞，同時(shí)用手指控制活塞?？刂苹钊?。 關(guān)閉頸部活塞，加入少量水，觀察活塞兩端和漏斗下口處是否關(guān)閉頸部活塞，加入少量水，觀察活塞兩端和漏斗下口處是否漏水，如不漏水，關(guān)閉玻璃塞，用右手食指按住玻璃

19、塞，左手握漏水，如不漏水，關(guān)閉玻璃塞，用右手食指按住玻璃塞，左手握著活塞部分，將漏斗倒立，查看是否漏水，若不漏水，此分液漏著活塞部分，將漏斗倒立，查看是否漏水，若不漏水，此分液漏斗可以使用。斗可以使用。 將分液漏斗放到鐵圈中進(jìn)行靜置，待液體分層后進(jìn)行再分液。將分液漏斗放到鐵圈中進(jìn)行靜置，待液體分層后進(jìn)行再分液。思考：思考：能否用酒精代替上述萃取劑來萃取碘水中的能否用酒精代替上述萃取劑來萃取碘水中的碘？為什么？碘？為什么？分液分液將互不相溶的兩種液體分開的操作。將互不相溶的兩種液體分開的操作。應(yīng)用：應(yīng)用：分離互不相溶的兩種液體。分液與萃取相結(jié)合使用，分離互不相溶的兩種液體。分液與萃取相結(jié)合使用，

20、但分液不一定要有萃取。但分液不一定要有萃取。操作：操作：將分層后的分液漏斗放在鐵架臺的將分層后的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中，打開漏斗的玻璃塞或使玻鐵圈中，打開漏斗的玻璃塞或使玻璃塞上的小孔對準(zhǔn)漏斗上的小孔，璃塞上的小孔對準(zhǔn)漏斗上的小孔，使漏斗內(nèi)外大氣壓強(qiáng)相同，打開活使漏斗內(nèi)外大氣壓強(qiáng)相同，打開活塞，下層液體流出。待下層液體流塞，下層液體流出。待下層液體流完后，將活塞關(guān)上，將上層液體從完后，將活塞關(guān)上，將上層液體從上口倒出。上口倒出。2.蒸餾和萃取蒸餾和萃取演示分液實(shí)驗(yàn)演示分液實(shí)驗(yàn)一、混合物的分離和提純除了我們在本章學(xué)一、混合物的分離和提純除了我們在本章學(xué)過的四種方法以外，還有許多分離和提純的過的四種方法以外，還有許多分離和提純的方法。方法。二、利用物質(zhì)的特殊性質(zhì)來分離和檢驗(yàn)的方二、利用物質(zhì)的特殊性質(zhì)來分離和檢驗(yàn)的方法也很多。這一些我們將在今后的學(xué)習(xí)過程法也很多。這一些我們將在今后的學(xué)習(xí)過程逐步介紹。逐步介紹。2.蒸餾和萃取蒸餾和萃取 例例 某化學(xué)課外小組用海帶為原料制取少量碘水，現(xiàn)用某化學(xué)課外小組用海帶為原料制取少量碘水，