專題2第一單元研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法第2課時(shí)課件高一化學(xué)2019

第一單元研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法

蘇教版高中化學(xué)（必修一）同步教學(xué)課件專題2

研究物質(zhì)的基本方法

第2課時(shí)物質(zhì)的分離提純

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.根據(jù)混合物各成分的性質(zhì)會(huì)選擇物質(zhì)的分離方法。

2.初步學(xué)會(huì)使用過(guò)濾、蒸發(fā)、蒸餾、萃取等方法對(duì)混合物進(jìn)行分離提純。3.認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究和學(xué)習(xí)物質(zhì)及其變化的基本方法，是科學(xué)探究的一種主要途徑。分離和提純的原理和方法概述：1.原理：依據(jù)混合物中各組分性質(zhì)(如狀態(tài)、沸點(diǎn)、水溶性等)的差異，選擇適當(dāng)?shù)姆椒右苑蛛x，也可以利用不純物質(zhì)中主要成分和所含雜質(zhì)在性質(zhì)上的差異，也可以選擇適當(dāng)?shù)姆椒?，將雜質(zhì)除去或分離出來(lái)，以達(dá)到提純的目的。2.常用的分離提純方法：過(guò)濾、結(jié)晶、萃取、分液、蒸餾等。3.化學(xué)方法提純和分離物質(zhì)的“四原則”和“三必須”：（1）．“四原則”：一不增(提純過(guò)程中不增加新的雜質(zhì))；二不減(不減少欲被提純的物質(zhì))；三易分離(被提純物與雜質(zhì)容易分離)；四易復(fù)原(被提純物質(zhì)要容易復(fù)原)。（2）．“三必須”：一除雜試劑要過(guò)量；二過(guò)量試劑須除盡(不能因試劑過(guò)量帶入新雜質(zhì))；三除雜途徑選最佳。一、過(guò)濾與結(jié)晶1．過(guò)濾(1)原理：利用物質(zhì)________的不同進(jìn)行分離。(2)儀器：______________________、鐵架臺(tái)。(3)實(shí)例：粗鹽提純等。溶解性燒杯、漏斗、玻璃棒托盤天平濾紙漏斗帶鐵圈的鐵架臺(tái)蒸發(fā)皿（4）.要點(diǎn)：如圖所示，過(guò)濾食鹽水，仔細(xì)觀察濾紙上剩余物及濾液的顏色現(xiàn)象：玻璃棒的作用：引流濾紙上的剩余物主要是泥沙；濾液是澄清透明的無(wú)色溶液。一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁。二低：濾紙邊緣低于漏斗邊緣；

液面低于濾紙邊緣。三靠：燒杯口緊靠玻璃棒；玻璃棒斜靠三層濾紙?zhí)?；漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁。注意：如果濾液仍渾濁，需再次過(guò)濾。2．結(jié)晶(1)原理：利用物質(zhì)的溶解度受溫度影響程度不同的差異進(jìn)行分離。(2)實(shí)例：KNO3溶解度受溫度影響特別大，而KCl溶解度受溫度影響特別小，可采用_________的方法提純KNO3。降溫結(jié)晶（3）.要點(diǎn)：把所得澄清濾液倒入蒸發(fā)皿。如圖所示，用酒精燈加熱。在加熱過(guò)程中，用玻璃棒不斷攪拌，防止因局部溫度過(guò)高，造成液滴飛濺。當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)，停止加熱。利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。觀察蒸發(fā)皿中食鹽的外觀?，F(xiàn)象：水分蒸干后，蒸發(fā)皿中出現(xiàn)白色晶體。攪拌的作用：防止局部溫度過(guò)高，造成液滴飛濺。停止加熱不要把蒸發(fā)皿直接放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)，防止?fàn)C壞實(shí)驗(yàn)臺(tái)。在整個(gè)分離和提純過(guò)程中，玻璃棒的作用有哪些？1.加快溶解2.引流3.攪拌，防止局部過(guò)熱4.轉(zhuǎn)移固體即時(shí)理解經(jīng)典例題例1.如何分離和回收實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣后的剩余物？

【解析】例2.現(xiàn)有混有少量KCl的KNO3粉末，參照如圖的溶解度曲線，回答下列問(wèn)題：(1)KNO3和KCl均屬于________(填“易溶”“可溶”或“難溶”)物質(zhì)。(2)在生產(chǎn)過(guò)程中，KNO3中混有少量KCl雜質(zhì)，如果要在實(shí)驗(yàn)室中提純KNO3晶體，應(yīng)采用________的方法。(雜質(zhì)僅含KCl)(3)具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟：①________、②________、③________、④洗滌晾干。(4)完成(3)中①～③步操作必備的實(shí)驗(yàn)儀器有鐵架臺(tái)(帶鐵圈、石棉網(wǎng))、燒杯、玻璃棒、________、________?！敬鸢浮?/p>

(1)易溶(2)冷卻結(jié)晶(3)加熱溶解冷卻結(jié)晶過(guò)濾(4)漏斗酒精燈二、蒸餾1.原理：利用_________混合物中各組分的_______不同，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離。2.儀器：______________________________、鐵架臺(tái)、酒精燈。3.實(shí)例：自來(lái)水制蒸餾水等。液體沸點(diǎn)蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、接收器4．要點(diǎn)：(1)蒸餾時(shí)要加少量沸石(或碎瓷片)以防液體暴沸。(2)溫度計(jì)的水銀球應(yīng)處在蒸餾燒瓶的支管口附近。(3)冷卻水的走向?yàn)橄逻M(jìn)上出。(4)燒瓶中的液體量不超過(guò)燒瓶容積的2/3。5.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)①蒸餾裝置的組裝順序是由下到上、由左到右。②蒸餾燒瓶中所盛液體體積一般應(yīng)介于其容積的1/3～2/3之間，不可將溶液蒸干。③蒸餾時(shí)在蒸餾燒瓶中加入少量碎瓷片或沸石是為了防止液體暴沸。④冷凝管中的冷卻水從下口進(jìn)，從上口出。⑤蒸餾燒瓶加熱時(shí)要墊上石棉網(wǎng)。⑥溫度計(jì)的水銀球與蒸餾燒瓶的支管口相平。即時(shí)理解如何用簡(jiǎn)單方法區(qū)分自來(lái)水和蒸餾水？【解析】取其中一瓶中的適量液體于一小試管中，向其中加入少量硝酸酸化的硝酸銀，若產(chǎn)生白色沉淀，則該瓶液體為自來(lái)水，則另一瓶為蒸餾水。經(jīng)典例題例3.如圖為實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水的裝置示意圖，根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題。(1)指出圖中兩處明顯的錯(cuò)誤：①：_______________________________________________________，②：_______________________________________________________。(2)A儀器的名稱是______________，B儀器的名稱是________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)A中除加入少量自來(lái)水外，還需加入少量____________，其作用是______________。(4)收集完蒸餾水后，是先撤酒精燈還是先停冷凝水？__________________________________________________________?！敬鸢浮?1)①溫度計(jì)水銀球沒(méi)有放置在蒸餾燒瓶的支管口處②冷卻水進(jìn)出口位置反了(2)蒸餾燒瓶冷凝管(3)沸石(或碎瓷片)防止加熱時(shí)液體暴沸(4)先撤酒精燈【解析】

(1)蒸餾時(shí)，溫度計(jì)測(cè)量的是氣體的溫度，而不是溶液的溫度，所以溫度計(jì)的水銀球應(yīng)該放在蒸餾燒瓶的支管口處；其次冷卻水的流向和氣體的流向相反時(shí)冷卻效果好，所以共計(jì)是兩處錯(cuò)誤。(2)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，A是蒸餾燒瓶，B是冷凝管。(3)由于需要加熱，所以需要加入碎瓷片(或沸石)以防止液體暴沸。(4)蒸餾完畢，先撤酒精燈再關(guān)冷凝水，這樣產(chǎn)生的蒸氣可以完全冷凝變成蒸餾水。1．萃取(1)原理：利用物質(zhì)在_____________的溶劑中________的不同，將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中而進(jìn)行分離。(2)實(shí)例：用CCl4從溴水中提取溴等。(3)萃取劑選擇的“三原則”①萃取劑和原溶劑互不相溶。②萃取劑和溶質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)。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。(4)常見(jiàn)的萃取劑：四氯化碳(CCl4)、苯()等，四氯化碳和苯都是難溶于水的無(wú)色油狀液體，其中CCl4的密度比水大，苯的密度比水小。溴、碘等在四氯化碳和苯中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的溶解度。

互不相溶溶解度三、萃取和分液2．分液(1)原理：兩種互不相溶的液體混合物，靜止時(shí)會(huì)分層，從而進(jìn)行分離。(2)儀器：_________________________。(3)實(shí)例：汽油和水、CCl4和水等。分液漏斗、鐵架臺(tái)、燒杯(4)注意事項(xiàng)①分液漏斗使用前要洗滌并檢漏。②振蕩時(shí)，要不時(shí)打開(kāi)旋塞放氣，以防止分液漏斗內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大引起危險(xiǎn)。③分液時(shí)，要將漏斗下端管口尖嘴緊貼燒杯內(nèi)壁，使液體順利流下，防止液體飛濺。④下層液體要從下口放出，恰好流盡時(shí)及時(shí)關(guān)閉旋塞，防止上層液體流出。⑤上層液體要從上口倒出，保證上層液體盡量少地沾附下層液體。用四氯化碳萃取溴水中的溴

即時(shí)理解經(jīng)典例題例4．我國(guó)海洋資源豐富，陸地海岸線長(zhǎng)達(dá)18000千米，海洋中擁有大量人類賴以生存的資源。某化學(xué)興趣小組以海帶為原料制取了少量碘水，并用CCl4從碘水中萃取碘，再用分液漏斗分離兩種溶液。其實(shí)驗(yàn)可分解為如下各步：A．把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺(tái)的鐵圈中B．把50mL碘水和15mL四氯化碳加入分液漏斗中，并塞上分液漏斗頂部的塞子C．檢查分液漏斗旋塞和頂部的塞子是否漏液D．倒轉(zhuǎn)漏斗振蕩，并不時(shí)打開(kāi)旋塞放氣，最后關(guān)閉旋塞，把分液漏斗放正E．打開(kāi)旋塞，用燒杯接收下層溶液F．從分液漏斗上口倒出上層溶液G．取下分液漏斗頂部的塞子H．靜置、分層就此實(shí)驗(yàn)完成下列填空：(1)正確的操作順序(用上述各操作的編號(hào)字母填寫)：________→________→________→A→H→________→E→F。(2)D步驟為什么要不時(shí)打開(kāi)旋塞放氣？____________________________________________________________________________________________________________。(3)上述E步驟的操作中應(yīng)注意：_________________________________________________________________________________________________________________。(4)上述G步驟操作的目的是___________________________________________________________________________________________________________________。(5)能選用CCl4從碘水中萃取碘的原因____________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)CBDG(2)防止分液漏斗內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大而發(fā)生危險(xiǎn)(3)使分液漏斗下端管口尖嘴緊靠燒杯內(nèi)壁，及時(shí)關(guān)閉旋塞，防止上層液體流出(4)使分液漏斗內(nèi)外空氣相通，以保證進(jìn)行E操作時(shí)漏斗中的液體順利流出(5)CCl4與水既不反應(yīng)也不互溶，且碘在CCl4中的溶解度比在水中大得多【解析】(1)題中給出了八個(gè)步驟，后五個(gè)步驟的順序也已給出了其中四個(gè)：A→H→()→E→F，只要考慮到靜置，分層后才能分液，操作順序應(yīng)為A→H→(G)→E→F。前三個(gè)步驟應(yīng)為查漏→裝液→振蕩，即C→B→D。(2)振蕩分液漏斗時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致漏斗內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大而發(fā)生危險(xiǎn)。(3)操作時(shí)要注意使漏斗下端管口尖嘴緊靠燒杯內(nèi)壁，及時(shí)關(guān)閉旋塞，防止上層液體流入燒杯中。(4)為保證分液漏斗內(nèi)液體順利流下，在進(jìn)行分液操作時(shí)應(yīng)注意漏斗內(nèi)部應(yīng)與外界大氣相連通。(5)萃取劑的選擇原則應(yīng)是兩種溶劑不互溶，且要提取的物質(zhì)在萃取劑中的溶解度應(yīng)遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度。萃取操作簡(jiǎn)記口訣萃取原液互不溶，質(zhì)溶程度不相同。充分振蕩再靜置，下放上倒記分明。隨堂練習(xí)1.下列混合物能用過(guò)濾法分離的是(

)A．酒精和水

B．食鹽和蔗糖C．泥沙和食鹽

D．銅粉和鋁粉【解析】過(guò)濾是將不溶于水的固體從水溶液中分離出去的一種實(shí)驗(yàn)方法。酒精和水都為液體且二者互溶；食鹽和蔗糖都能溶于水；銅粉和鋁粉都為難溶于水的物質(zhì)。C2.如圖是關(guān)于蒸發(fā)的實(shí)驗(yàn)示意圖，下列說(shuō)法正確的是(

)A．組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)先固定好鐵圈，放上蒸發(fā)皿，再放酒精燈B．給蒸發(fā)皿內(nèi)所盛液體加熱時(shí)，必須墊上石棉網(wǎng)C．玻璃棒的作用是攪拌，防止因局部過(guò)熱而使固體迸濺D．蒸發(fā)的過(guò)程中，用酒精燈一直加熱到全部固體析出，沒(méi)有水分【解析】組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)先放酒精燈，再根據(jù)酒精燈的高度固定好鐵圈，放上蒸發(fā)皿，A錯(cuò)誤；蒸發(fā)皿可以直接加熱，不用墊上石棉網(wǎng)，B錯(cuò)誤；蒸發(fā)的過(guò)程中，不能直接蒸干，應(yīng)在析出大量固體時(shí)用余熱使其蒸干，D錯(cuò)誤。C3.下列儀器用于過(guò)濾或蒸發(fā)分離物質(zhì)的是(

)①漏斗②試管③蒸發(fā)皿④天平⑤燒杯⑥研缽A．①③④

B．①②⑥

C．①③⑤

D．①③⑥【解析】過(guò)濾需要燒杯、漏斗、玻璃棒、鐵架臺(tái)，蒸發(fā)需要酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒、鐵架臺(tái)，則用于過(guò)濾或蒸發(fā)分離物質(zhì)的儀器為①③⑤。C4.下列關(guān)于制取蒸餾水的實(shí)驗(yàn)裝置與操作的說(shuō)法不正確的是(

)A．可用過(guò)濾的方法制取蒸餾水B．冷凝管中的水流方向是從下口進(jìn)入，上口排出C．實(shí)驗(yàn)中需要在蒸餾燒瓶中加入幾片碎瓷片，防止出現(xiàn)暴沸現(xiàn)象D．給蒸餾燒瓶加熱時(shí)必須墊石棉網(wǎng)【解析】過(guò)濾只能除去水中不溶性雜質(zhì)，而不能除去可溶性雜質(zhì)。制取蒸餾水應(yīng)用蒸餾的方法。A5.工業(yè)酒精是含水約4%的液態(tài)乙醇，向工業(yè)酒精中加入生石灰，會(huì)發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)且生成物不溶于乙醇，CaO＋H2O===Ca(OH)2。要在實(shí)驗(yàn)室中將工業(yè)酒精轉(zhuǎn)化為無(wú)水酒精。下列說(shuō)法正確的是(

)A．加入過(guò)量生石灰后，可采取的分離操作為過(guò)濾B．該實(shí)驗(yàn)需要的玻璃儀器有蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、分液漏斗、冷凝管等C．在該實(shí)驗(yàn)步驟里，加熱之前應(yīng)先通冷卻水D．不用加生石灰，直接蒸餾也可得到無(wú)水酒精【解析】

A項(xiàng)應(yīng)為蒸餾；B項(xiàng)沒(méi)用到分液漏斗；D項(xiàng)直接蒸餾乙醇和水會(huì)形成共沸物得不到無(wú)水酒精。C6.已知乙酸乙酯(C4H8O2)是一種無(wú)色液體，不溶于水，密度小于1g·mL－1，沸點(diǎn)約為55℃。要從水與乙酸乙酯的混合物中將乙酸乙酯分離出來(lái)，下列方法中最簡(jiǎn)便的是(

)A．蒸餾

B．分液

C．過(guò)濾

D．蒸發(fā)【解析】乙酸乙酯與水不互溶，用分液的方法分離最簡(jiǎn)便。B7.下列萃取與分液結(jié)合進(jìn)行的操作(用CCl4作萃取劑，從碘水中萃取碘)中錯(cuò)誤的是(

)A．將飽和碘水和四氯化碳加入分液漏斗中后，蓋好玻璃塞，用右手壓住分液漏斗玻璃塞，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)振蕩B．靜置，待分液漏斗中液體分層后，先使分液漏斗內(nèi)外空氣相通(準(zhǔn)備放出液體)C．打開(kāi)分液漏斗的活塞，使全部下層液體沿盛接液體的燒杯內(nèi)壁慢慢流出D．最后繼續(xù)打開(kāi)活塞，另用容器盛接并保存上層液體【解析】下層液體從下口流出，待下層液體恰好流完后，關(guān)閉活塞，上層液體應(yīng)從上口倒入另一容器中。D8.為了除去氯化鈉溶液中的少量溴化鈉，常用方法是往溶液中加入少量氯水，發(fā)生反應(yīng)：2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，然后加入苯或四氯化碳，經(jīng)振蕩、靜置、分液，可得到氯化鈉溶液。下列分析判斷不正確的是(

)A．加入苯或四氯化碳的操作叫萃取B．苯層在上層或四氯化碳層在下層C．可以用酒精代替苯或四氯化碳D．氯氣單質(zhì)置換出了溴單質(zhì)【解析】由2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2可知，該溶液中加入少量氯水，有溴單質(zhì)生成；用苯或四氯化碳可萃取反應(yīng)后溶液中的溴，苯的密度比水小，苯層在上層，四氯化碳的密度比水大，四氯化碳層在下層；酒精與水混溶，不能作萃取劑。C9.下列括號(hào)中的分離方法運(yùn)用得當(dāng)?shù)氖?

)A．植物油和自來(lái)水(蒸餾)B．水溶液中的食鹽和碘(分液)C．碳酸鈣和氯化鈣的固體混合物(溶解、過(guò)濾、蒸發(fā))D．自來(lái)水中的雜質(zhì)(萃取)【解析】植物油和自來(lái)水是互不相溶的兩種液體，其混合物可用分液法分離；碘最適合用萃取法分離；碳酸鈣(不溶于水)和氯化鈣(易溶于水)的固體混合物，可通過(guò)溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)分離得到兩種物質(zhì)；可用蒸餾的方法除去自來(lái)水中的雜質(zhì)。C10.現(xiàn)有三組混合液：①CCl4和水；②苯(沸點(diǎn)：80.1℃)和甲苯(沸點(diǎn)：110.6℃)的混合物(二者是性質(zhì)非常相似的一對(duì)互溶液體)；③氯化鉀和單質(zhì)碘的水溶液。分離以上各混合液的正確方法是(

)A．分液、萃取、蒸餾

B．蒸餾、萃取、分液C．分液、蒸餾、萃取

D．萃取、蒸餾、分液【解析】①CCl4和水互不相溶，采用分液的方法分離；②苯(沸點(diǎn)：80.1℃)和甲苯(沸點(diǎn)：110.6℃)是互溶的兩種液體，可以采用蒸餾的方法來(lái)分離；③向氯化鉀和單質(zhì)碘的水溶液中加入萃取劑，采用萃取法分離。C11.除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)，把適當(dāng)?shù)脑噭⒉僮鞣椒ǖ淖帜柑顚懺谙鄳?yīng)的橫線上。A．加適量鹽酸、過(guò)濾

B．加適量水、過(guò)濾、蒸發(fā)C．加適量水、過(guò)濾

D．加熱(高溫或灼燒)E．加適量鹽酸、蒸發(fā)

F．冷卻熱的飽和溶液、結(jié)晶(1)碳酸鈣中混有少量的碳酸鈉：____________；(2)氯化鉀粉末中混有碳酸鉀：____________；(3)氧化鈣中混有少量的碳酸鈣：____________；(4)氯化鈉中混有少量的炭粉：____________