1112版高中化學同步授課課件 專題1 第二單元第1課時 物質的分離和提純 蘇教版必修1

第二單元 研究物質的實驗方法第1課時 物質的分離和提純所有的勝利，與征服自己的勝利比起來，都微不足道所有的勝利，與征服自己的勝利比起來，都微不足道 1 1了解物質的分離與提純的常用方法。了解物質的分離與提純的常用方法。2 2初步學會過濾、結晶、萃取、分液和蒸餾等分離物初步學會過濾、結晶、萃取、分液和蒸餾等分離物質的實驗方法，能獨立完成簡單的分離、提純的實驗質的實驗方法，能獨立完成簡單的分離、提純的實驗操作。操作。3 3提高實驗操作能力，體會化學實驗的重要作用。提高實驗操作能力，體會化學實驗的重要作用。分離和提純有什么不同？分離和提純有什么不同？一、物質的分離與提純一、物質的分離與提純分離：分離：是通過適當?shù)姆椒?，把混合物中的幾種物質分開，是通過適當?shù)姆椒?，把混合物中的幾種物質分開，每一組分都要保留下來，每一組分都要保留下來，并恢復到原狀態(tài)，得到比較純的并恢復到原狀態(tài)，得到比較純的物質。物質。提純：提純：指保留混合物中的某一主要組分，把其余雜質通過指保留混合物中的某一主要組分，把其余雜質通過一定方法都除去。一定方法都除去。 你知道嗎你知道嗎回顧一下，你學回顧一下，你學過哪些有關混合過哪些有關混合物的分離的方法？物的分離的方法？如何應用這些方如何應用這些方法分離混合物？法分離混合物？過濾和蒸發(fā)結晶過濾和蒸發(fā)結晶、過濾、過濾原理：利用物質的溶解性差異，原理：利用物質的溶解性差異，將液體和不溶于液體的固體分離將液體和不溶于液體的固體分離開來。開來。實驗用品：實驗用品：漏斗、濾紙、鐵架臺漏斗、濾紙、鐵架臺（鐵圈）、燒杯、玻璃棒。（鐵圈）、燒杯、玻璃棒。 （下圖）（下圖）通常用來分離液體和不溶通常用來分離液體和不溶的固體。的固體。注意點：注意點：“一貼二低三靠一貼二低三靠”2 2、結晶、結晶（1 1）. .蒸發(fā)結晶蒸發(fā)結晶注意事項注意事項: :a a、蒸發(fā)皿中的溶液不超過容積的、蒸發(fā)皿中的溶液不超過容積的2 23 3；b b、加熱時要不斷攪拌，防止局部溫度過、加熱時要不斷攪拌，防止局部溫度過高而使溶液濺出；高而使溶液濺出；c c、當析出大量晶體時就應熄滅酒精燈，、當析出大量晶體時就應熄滅酒精燈，利用余熱蒸發(fā)至干。利用余熱蒸發(fā)至干。（2 2）. .冷卻結晶冷卻結晶適用于溶解度不同的固體混合物的分離。適用于溶解度不同的固體混合物的分離。物質的結晶物質的結晶1 1、實驗室中用、實驗室中用KClO3在在MnO2催化下受熱分解制取催化下受熱分解制取O2，從，從反應后的反應后的KCl和和MnO2的混合物中分離、回收這兩種物質，的混合物中分離、回收這兩種物質，需要使用說明分離方法？簡述實驗方案需要使用說明分離方法？簡述實驗方案蒸發(fā)結晶：蒸發(fā)結晶：A A、蒸發(fā)皿中的液體、蒸發(fā)皿中的液體不超過容積的不超過容積的2/32/3。B B、蒸發(fā)過程中必須用、蒸發(fā)過程中必須用玻璃棒不斷玻璃棒不斷攪拌攪拌，防止局部溫度過高而使液體，防止局部溫度過高而使液體飛濺。飛濺。 C C、當大量固體析出時，應停止加、當大量固體析出時，應停止加熱用熱用余熱蒸干余熱蒸干。D D、不能把熱的蒸發(fā)皿直接放在實、不能把熱的蒸發(fā)皿直接放在實驗臺上，驗臺上，應墊上石棉網(wǎng)應墊上石棉網(wǎng)。2 2、現(xiàn)有、現(xiàn)有KCl和和KNO3的固體混合物，參照兩者的溶解度曲的固體混合物，參照兩者的溶解度曲線，設計實驗方案提純線，設計實驗方案提純KNO3。物質物質20208080100100KNO331.6g31.6g169g169g246g246gKCl34.0g34.0g51.1g51.1g56.7g56.7g結晶：結晶：結晶是分離和提純混合物的一種方法。結晶是分離和提純混合物的一種方法。它適用于可溶性物質的混合物，且混合物中一種物質的它適用于可溶性物質的混合物，且混合物中一種物質的溶解度受溫度影響變化較大，而另一種物質的溶解度受溶解度受溫度影響變化較大，而另一種物質的溶解度受溫度影響變化不大的混合物的分離和提純。溫度影響變化不大的混合物的分離和提純。200g200g100g100g=50g90%m(H2O)KCl和和KNO3的分離和提純可以使用結晶的方法的分離和提純可以使用結晶的方法1 1、由于混合物中、由于混合物中KNO3含量較高含量較高(90%)(90%)，可首先配制較高，可首先配制較高溫度溫度(90(90) )下的下的KNO3飽和溶液，利用降溫結晶的方法，飽和溶液，利用降溫結晶的方法，使使KNOKNO3 3晶體在較低溫度下析出，此時晶體在較低溫度下析出，此時KCl不析出。不析出。2 2、實驗中加入水的量，可根據(jù)混合物中、實驗中加入水的量，可根據(jù)混合物中KNO3的質量和較的質量和較高溫度下高溫度下KNO3溶解度進行計算（使溶解度進行計算（使KNO3恰好溶解），如恰好溶解），如9090時，時，KNO3溶解度為溶解度為200g200g，則有：，則有：m(H2O)=22.5g實驗方案：實驗方案：1 1、溶解：、溶解：將將50g50g混合物放入燒杯中，加入約混合物放入燒杯中，加入約22.5mL9022.5mL90的熱水，使固體完全溶解。的熱水，使固體完全溶解。2 2、降溫結晶：、降溫結晶：將溶液冷卻到將溶液冷卻到3030左右，析出晶體左右，析出晶體3 3、過濾：、過濾：將混合物進行過濾，得到較純凈的將混合物進行過濾，得到較純凈的KNO34 4、重結晶：、重結晶：若需要更純凈的若需要更純凈的KNO3晶體，可將晶體，可將(3)(3)中所得中所得晶體再結晶重復晶體再結晶重復(1)-(3)(1)-(3)操作一次。操作一次。積極思考積極思考現(xiàn)有一瓶棕黃色的碘水，如何現(xiàn)有一瓶棕黃色的碘水，如何把碘從水中提取出來呢把碘從水中提取出來呢 ？3 3、萃取、萃取利用溶質在不同溶劑里溶解度的不同，用一利用溶質在不同溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把溶質從原來溶液中提取出來的方法種溶劑把溶質從原來溶液中提取出來的方法在一支試管中加入在一支試管中加入1-2mL1-2mL的碘水，再向其中一支試管的碘水，再向其中一支試管中滴加中滴加1-2mL1-2mLCCl4，靜置。觀察試管中的實驗現(xiàn)象，靜置。觀察試管中的實驗現(xiàn)象，得出怎樣的結論。得出怎樣的結論。萃取劑的選擇條件：萃取劑的選擇條件：1 1、萃取劑與原溶劑不混溶、不反應、萃取劑與原溶劑不混溶、不反應2 2、溶質在萃取劑中有較大的溶解度、溶質在萃取劑中有較大的溶解度3 3、溶質不與萃取劑發(fā)生任何反應、溶質不與萃取劑發(fā)生任何反應操作注意：操作注意：充分振蕩，適當放氣，充分靜止，然充分振蕩，適當放氣，充分靜止，然后分液；后分液；分液時保持漏斗內(nèi)氣壓與大氣壓一致；分液時保持漏斗內(nèi)氣壓與大氣壓一致；下層溶液下口出，上層溶液上口出下層溶液下口出，上層溶液上口出現(xiàn)現(xiàn) 象象結結 論論3 3、振蕩前：振蕩前：上層是棕黃色上層是棕黃色下層是無色下層是無色 振蕩后：振蕩后：上層是無色上層是無色 下層是紫紅色下層是紫紅色碘在碘在CCl4中的溶解度遠中的溶解度遠大于在水中的溶解度。大于在水中的溶解度。水和水和CCl4互不相溶互不相溶2 2、碘水在上層、碘水在上層 CCl4在下層在下層1 1、分、分 層層CCl4的密度比水大的密度比水大萃取：萃?。簩⑽镔|從一種溶劑轉移到另一種溶劑將物質從一種溶劑轉移到另一種溶劑分液：分液：分離互不相溶的液體分離互不相溶的液體 某些地區(qū)的自來水中含有某些地區(qū)的自來水中含有Fe3+，那么如何將含有，那么如何將含有Fe3+的的自來水提純呢？自來水提純呢？4 4、蒸餾、蒸餾利用各組分沸點不同，將液態(tài)混合物分離和利用各組分沸點不同，將液態(tài)混合物分離和提純的方法提純的方法投放沸石投放沸石或瓷片或瓷片溫度計溫度計水銀球水銀球處于支處于支管口處管口處水，下水，下入上出入上出用蒸餾原理進行多種混合液體的分離用蒸餾原理進行多種混合液體的分離, ,叫叫分餾分餾 溶液體積溶液體積不超過燒不超過燒瓶體積瓶體積1/21/2操作注意：操作注意：1 1、先通水，再加熱、先通水，再加熱2 2、剛開始收集到的餾分應棄去、剛開始收集到的餾分應棄去3 3、全程嚴格控制好溫度、全程嚴格控制好溫度酒精和水的混合物如何分離？酒精和水的混合物如何分離？先加生石灰（先加生石灰（CaO）除去水，）除去水，再過濾，將濾液蒸餾再過濾，將濾液蒸餾5 5、層析、層析-據(jù)混合物中各物質被吸附性能的不同，把它據(jù)混合物中各物質被吸附性能的不同，把它們?nèi)芙庠谀橙軇┲?，以層析的方法進行分離們?nèi)芙庠谀橙軇┲校詫游龅姆椒ㄟM行分離1 1 原理：原理：2 2 實驗儀器：實驗儀器： 根據(jù)混合物中各物質被根據(jù)混合物中各物質被吸附性能吸附性能的不同，將溶解在某的不同，將溶解在某溶劑中的混合物分離開來溶劑中的混合物分離開來 培養(yǎng)皿，層析液（水、丙酮等），培養(yǎng)皿，層析液（水、丙酮等），吸附劑（如粉筆，吸附劑（如粉筆，濾紙等）濾紙等）1 1、已知、已知Mg(OH)2難溶于水，難溶于水，BaSO4既難溶于水又難溶于既難溶于水又難溶于酸，酸，BaCO3難溶于水，但可溶于鹽酸?，F(xiàn)有含難溶于水，但可溶于鹽酸。現(xiàn)有含Na2SO4、MgCl2和泥沙的粗食鹽，請設計實驗方案，由粗食鹽提和泥沙的粗食鹽，請設計實驗方案，由粗食鹽提純純NaCl。 請根據(jù)要求設計分離和提純下列物質的實驗方案，并請根據(jù)要求設計分離和提純下列物質的實驗方案，并將你的方案與同學交流討論。將你的方案與同學交流討論。思考：思考： 1.1.該實驗的目的是什么？該實驗的目的是什么？（得到純凈的氯化鈉）（得到純凈的氯化鈉）2.2.怎樣才能實現(xiàn)這個目的？怎樣才能實現(xiàn)這個目的？（先除去其中的雜質）（先除去其中的雜質）3.3.用什么試劑來除雜？用什么試劑來除雜？（BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl）4.4.所加試劑的量有什么要求？所加試劑的量有什么要求？（必須過量）（必須過量）5.5.所加試劑的順序又如何呢？所加試劑的順序又如何呢？上述加入試劑的先后順序可能有：上述加入試劑的先后順序可能有：BaCl2 NaOH Na2CO3 HClNaOH BaCl2 Na2CO3 HClBaCl2 Na2CO3 NaOH HCl Ba(OH)2 Na2CO3 HCl關鍵是關鍵是Na2CO3溶液要在溶液要在BaCl2溶液之后，而稀鹽酸必須在溶液之后，而稀鹽酸必須在最后加。且加最后加。且加HCl之前要先過濾。之前要先過濾。溶解溶解 過濾過濾 BaCl2(過量過量) NaOH(過量過量) Na2CO3(過過量量) 過濾過濾 鹽酸鹽酸(過量過量) 蒸發(fā)結晶蒸發(fā)結晶簡單思路步驟簡單思路步驟1 1、除雜時所加試劑必須過量；、除雜時所加試劑必須過量；2 2、過量的試劑也必須除去；、過量的試劑也必須除去；3 3、分離和提純的方法要求最佳。、分離和提純的方法要求最佳。物質的分離和提純中須注意物質的分離和提純中須注意1 1、將粗食鹽加水溶解并過濾。（、將粗食鹽加水溶解并過濾。（溶解、過濾溶解、過濾）2 2、向、向(1)(1)所得濾液加入過量所得濾液加入過量BaCl2溶液直到沉淀不再增溶液直到沉淀不再增加為止，靜置沉降。（加為止，靜置沉降。（除除SO42-）3 3、繼續(xù)加入過量、繼續(xù)加入過量Na2CO3溶液，直至沉淀不再生成為溶液，直至沉淀不再生成為止，靜置沉降。（止，靜置沉降。（除除Ba2+）4 4、再加入過量的、再加入過量的NaOH溶液，直至沉淀不再生成，靜溶液，直至沉淀不再生成，靜置沉降。（置沉降。（除除Mg2+）實驗方案實驗方案: :5 5、將、將(4)(4)所得混合物過濾，往濾液中加入稍過量的稀所得混合物過濾，往濾液中加入稍過量的稀HCl至不再產(chǎn)生氣泡。（至不再產(chǎn)生氣泡。（除除OH-、CO32-）6 6、將、將(5)(5)所得溶液加熱蒸發(fā)結晶。所得溶液加熱蒸發(fā)結晶。( (除除HCl、得、得NaCl) )上述除雜程序可設計為：上述除雜程序可設計為：BaCl2 Na2CO3 NaOH HCl 加熱蒸干加熱蒸干BaCl2 NaOH Na2CO3 HCl 加熱蒸干加熱蒸干NaOH BaCl2 Na2CO3 HCl 加熱蒸干加熱蒸干關鍵是關鍵是Na2CO3溶液要在溶液要在BaCl2溶液之后，而稀鹽酸必須在溶液之后，而稀鹽酸必須在最后加。最后加。過濾過濾過濾過濾過濾過濾具體實驗步驟：具體實驗步驟：將粗鹽加水溶解，向溶液中滴加將粗鹽加水溶解，向溶液中滴加BaCl2溶液至無沉淀產(chǎn)生；溶液至無沉淀產(chǎn)生；再加入再加入Na2CO3溶液，直至無沉淀產(chǎn)生；繼續(xù)加入過量溶液，直至無沉淀產(chǎn)生；繼續(xù)加入過量NaOH至沉淀不再產(chǎn)生，過濾；向濾液中滴加過量鹽酸至無至沉淀不再產(chǎn)生，過濾；向濾液中滴加過量鹽酸至無氣泡產(chǎn)生；加熱蒸發(fā)結晶。氣泡產(chǎn)生；加熱蒸發(fā)結晶。分離提純分離提純 操作原則操作原則“四原則四原則”和和“三必須三必須”1 1、“四原則四原則”是：是：2 2、“三必須三必須”是：是：(1)(1)除雜試劑除雜試劑必須必須過量過量(2)(2)過量試劑過量試劑必須必須除盡除盡( (因為過量試劑帶入新的雜質因為過量試劑帶入新的雜質) )(3)(3)除雜途徑除雜途徑必須選必須選最佳最佳(1)(1)不增不增 提純過程中不增加新的雜質提純過程中不增加新的雜質(2)(2)不減不減 不減少欲被提純的物質不減少欲被提純的物質(3)(3)易分離易分離 被提純物與雜質容易分離被提純物與雜質容易分離(4)(4)易復原易復原 被提純物質要容易復原被提純物質要容易復原物質的分離、提純物質的分離、提純實驗室里用不純的氯酸鉀實驗室里用不純的氯酸鉀( (含少量的硫酸鉀與碳酸鉀含少量的硫酸鉀與碳酸鉀) )和二和二氧化錳制取氧氣，請問如何提取完全反應后剩余物質中的氧化錳制取氧氣，請問如何提取完全反應后剩余物質中的氯化鉀？設計一個實驗方案。氯化鉀？設計一個實驗方案。方案思路：方案思路： 溶解溶解 過濾過濾 BaCl2(過量過量) K2CO3(過量過量) 過濾過濾 HCl(過量過量) 蒸發(fā)結晶蒸發(fā)結晶1 1、分離下列混合物，按溶解、過濾、蒸發(fā)順序進行、分離下列混合物，按溶解、過濾、蒸發(fā)順序進行的是（的是（ ）A A、氧化銅、木炭、氧化銅、木炭 B B、碳酸鈣、氯化鈉、碳酸鈣、氯化鈉C C、硝酸鉀、氯化鈉、硝酸鉀、氯化鈉 D D、乙醇、水、乙醇、水B B2.2.用于分離或提純物質的已學方法有：用于分離或提純物質的已學方法有：A A萃取萃取 B B分液分液 C C過濾過濾 D D加熱分解加熱分解 E E蒸發(fā)蒸發(fā) F F蒸餾蒸餾 下列各組混合物的分離或提純應選用上述哪種方法最合下列各組混合物的分離或提純應選用上述哪種方法最合適適? ?（把選用方法的標號填入括號內(nèi)）（把選用方法的標號填入括號內(nèi)）（1 1）除去）除去Ca(OH)2溶液中懸浮的溶液中懸浮的Ca(OH)2 顆粒（顆粒（ ）（2 2）把飽和食鹽水中的食鹽提取出來（）把飽和食鹽水中的食鹽提取出來（ ）C CE E（3 3）除去酒精中溶解的微量食鹽（）除去酒精中溶解的微量食鹽（ ）（4 4）把溴水中的溴提取出來）把溴水中的溴提取出來 （ ）（5 5）用自來水制取醫(yī)用蒸餾水）用自來水制取醫(yī)用蒸餾水 （ ）（6 6）除去氧化鈣中的碳酸鈣）除去氧化鈣中的碳酸鈣 （ ）（7 7）分離柴油和水的混合物）分離柴油和水的混合物 （ ）B BD DA AF FF F3 3、現(xiàn)有三組溶液（、現(xiàn)有三組溶液（1 1）汽油和氯化鈉溶液）汽油和氯化鈉溶液 （2 2）酒精和水的混合溶液）酒精和水的混合溶液 （3 3）氯化鈉和單質溴的溶液）氯化鈉和單質溴的溶液以上混合溶液分離的正確方法依次是（以上混合溶液分離的正確方法依次是（ ）A A、分液、萃取、蒸餾、分液、萃取、蒸餾 B B、萃取、蒸餾、分液、萃取、蒸餾、分液C C、分液、蒸餾、萃取、分液、蒸餾、萃取 D D、蒸餾、萃取、分液、蒸餾、萃取、分液C C4 4、閱讀下列材料，按要求回答問題：、閱讀下列材料，按要求回答問題：酒精、苯、酒精、苯、CCl4、煤油都是有機溶劑，有機溶劑之間大、煤油都是有機溶劑，有機溶劑之間大都能互溶；碘（都能互溶；碘（I2）難溶于水，易溶于有機溶劑，其溶）難溶于水，易溶于有機溶劑，其溶液呈紫色；溴（液溴）的性質與碘相似，其溶液呈橙色。液呈紫色；溴（液溴）的性質與碘相似，其溶液呈橙色。( () )下列能用分液漏斗分離的是（）下列能用分液漏斗分離的是（）A A、液溴和、液溴和CCl4 B B、酒精和煤油、酒精和煤油C C、CCl2和和Na2SO4溶液溶液 D D、苯和蒸餾水、苯和蒸餾水D D(2)(2)在酒精、苯、在酒精、苯、CCl4、NaCl溶液、蒸餾水五種試劑中，溶液、蒸餾水五種試劑中，能把碘單質從碘水中萃取出來的是能把碘單質從碘水中萃取出來的是 。 能把碘從碘水中萃取出來，并在分液時溴從分液漏斗上能把碘從碘水中萃取出來，并在分液時溴從分液漏斗上端倒出的是端倒出的是 ；萃取時，上層液體呈；萃取時，上層液體呈 色，下層液色，下層液體呈體呈 色色（3 3）CCl4能把碘酒中的碘萃取出來嗎？能把碘酒中的碘萃取出來嗎？不能，酒精與不能，酒精與CCl4混溶混溶苯，苯，CCl4苯苯紫紫無無