第二單元研究物質(zhì)的實驗方法第一課時物質(zhì)的分離與提純 一、物質(zhì)的分離與提純1物質(zhì)的分離：將_各物質(zhì)通過物理變化或化學(xué)變化把各成分彼此分開的過程。2物質(zhì)的提純：把_中的雜質(zhì)除去，得到純凈物的過程?；旌衔镏谢旌衔?一、物質(zhì)的分離與提純物質(zhì)的分離與提純有何區(qū)別與聯(lián)系？師生互動【提示】物質(zhì)的分離過程中，分開后的各物質(zhì)要恢復(fù)到原來的狀態(tài)，而提純過程中，若雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，不必恢復(fù)為原來的狀態(tài)。 從根本上說分離和提純都是將某一物質(zhì)從某混合物中分離出來，相比較而言，提純采用的方法更為寬松，而分離需要將各組分一一分開。無論分離還是提純，都要特別注意不要引入新的雜質(zhì)。 二、分離和提純的常用方法1過濾過濾是分離_混合物最常用的方法之一，主要是除去液體中的_，過濾裝置如圖：液體和不溶性固體難溶性組分 (1)過濾時用到的玻璃儀器有:_。(2)過濾的操作要點一貼：濾紙緊貼_內(nèi)壁；二低：_邊緣應(yīng)略低于漏斗邊緣,_ 應(yīng)略低于濾紙的邊緣；三靠：向漏斗中傾倒液體時，燒杯的尖嘴應(yīng)與_接觸；玻璃棒的底端應(yīng)和漏斗的_處輕輕接觸；漏斗頸的末端應(yīng)與_相接觸。燒杯、漏斗、玻璃棒漏斗濾紙濾液液面玻璃棒三層濾紙燒杯內(nèi)壁 過濾完成后，一般對過濾器中的難溶物還要洗滌一下。請說明洗滌的操作有哪些？學(xué)生交流【提示】過濾后為了保證沉淀物純凈，需要對沉淀進(jìn)行洗滌。洗滌時應(yīng)在原過濾器中加適量蒸餾水，待水自然濾出后，重復(fù)洗滌23次。 2蒸發(fā)蒸發(fā)是將溶液加熱，使溶液受熱汽化，從溶液中分離出固體物質(zhì)的方法。蒸發(fā)可得晶體，也用于濃縮溶液。蒸發(fā)裝置如圖： (1)蒸發(fā)時用到的儀器有：_、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺。(2)在進(jìn)行蒸發(fā)操作時要注意以下問題實驗結(jié)束后，不能將蒸發(fā)皿直接放在_上,以免燙壞_或遇實驗臺上的冷水引起蒸發(fā)皿炸裂；當(dāng)蒸發(fā)到析出大量_、剩余少量_時，應(yīng)停止_，利用_蒸干，以防止晶體過熱迸濺。蒸發(fā)皿實驗臺桌面桌面晶體溶液加熱余熱 蒸發(fā)操作中要注意哪些安全事項？師生互動 二、分離和提純的常用方法1過濾和蒸發(fā)操作注意事項過濾和蒸發(fā)操作中共同使用了哪些儀器？它們的用途是否完全一樣？師生互動【提示】(1)都曾用到的實驗裝置：鐵架臺、玻璃棒。(2)玻璃棒的用途：過濾時使用玻璃棒的作用是引流。蒸發(fā)時使用玻璃棒的作用是攪拌，防止NaCl晶體在受熱不均勻時飛濺。 3結(jié)晶和重結(jié)晶(1)冷卻法將熱的飽和溶液慢慢冷卻后析出晶體，此法適用于溶解度_的溶質(zhì)，如KNO 3。(2)蒸發(fā)法此法適用于_的溶質(zhì)，如NaCl。隨溫度變化較大溶解度變化不大 (3)重結(jié)晶將已得到的晶體用蒸餾水溶解,經(jīng)_等步驟，得到更純凈的晶體的過程。過濾、加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 4萃取和分液(1)定義萃取: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，從而實現(xiàn)分離的方法。分液:將萃取后兩種_的液體分開的操作。(2)萃取與分液所用的主要儀器:_ (帶鐵圈)?；ゲ幌嗳苋芙舛然ゲ幌嗳軣?、分液漏斗、鐵架臺 2萃取操作注意事項如何檢驗分液漏斗是否漏液？師生互動【提示】分液漏斗使用前必須檢查是否漏液，方法是：在分液漏斗中注入少量的水，塞上瓶塞，倒置看是否漏水，若不漏水，正立后把瓶塞旋轉(zhuǎn)180，再倒置看是否漏水。 所加萃取劑有何要求？學(xué)生交流【提示】萃取劑必須具備的三點性質(zhì)萃取劑和水互不相溶；萃取劑和溶質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)；溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的溶解度。 分液操作應(yīng)該注意哪些情況？師生互動【提示】分液操作的注意事項振蕩時，要不時旋開活塞放氣，以防止分液漏斗內(nèi)壓強(qiáng)過大引起危險。分液時要將玻璃塞打開，或使塞上的凹槽(或小孔)對準(zhǔn)漏斗上的小孔，保證漏斗內(nèi)與外界大氣相通，同時漏斗下端管口要緊貼燒杯內(nèi)壁，從而使液體順利流下。下層液體要從下口放出，上層液體要從上口倒出。 使用分液漏斗時應(yīng)注意的問題：(1)使用前必須先檢查玻璃塞和活塞處是否漏液；(2)不能長時間盛裝堿性溶液；(3)萃取溶液從上口倒入，不得超過容積的 ； (4)萃取操作時，用右手壓住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來用力振蕩，振蕩時應(yīng)不斷地旋轉(zhuǎn)活塞放氣；(5)分液操作時先要打開上口玻璃塞或?qū)⒉Ａ系陌疾叟c漏斗口部的小孔對齊；(6)分液時，分液漏斗的下端管壁應(yīng)緊貼燒杯內(nèi)壁；(7)分液時下層液體從下口流出，上層液體從上口倒出。例題、用CCl4從碘的飽和水溶液中萃取碘 實驗步驟實驗現(xiàn)象及結(jié)論1.用量筒量取10 mL碘的飽和水溶液，倒入分液漏斗中，然后再注入4 mL四氯化碳，蓋好玻璃塞加四氯化碳時，四氯化碳不溶于水，且密度比水大，在下層2.用右手壓住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來用力振蕩，使兩種液體充分接觸；振蕩后打開活塞，使漏斗內(nèi)氣體放出用力振蕩的目的是使水與四氯化碳充分混合，進(jìn)行萃取 3.將分液漏斗放在鐵架臺上，靜置靜置后四氯化碳層變紫色，水層由黃色變淺或接近無色4.待液體分層后，將分液漏斗頸上的玻璃塞打開，或使塞上的凹槽(或小孔)對準(zhǔn)漏斗上的小孔，再將分液漏斗下面的活塞擰開，使下層液體慢慢沿?zé)诹飨麓蜷_玻璃塞，使漏斗內(nèi)外氣壓相等，便于液體流出 上述步驟可概括為：裝液振蕩靜置分液。 5蒸餾(1)蒸餾原理利用物質(zhì)_的不同，加熱液體混合物，使沸點低的液體變?yōu)闅怏w揮發(fā)出來,再_為液體，以除去_或不揮發(fā)雜質(zhì)的方法。(2)蒸餾的裝置及主要儀器裝置：如下圖所示。沸點冷凝易揮發(fā)、難揮發(fā) 儀器：_、蒸餾燒瓶、石棉網(wǎng)、鐵架臺(帶鐵圈)、_、牛角管(也叫尾接管)、_、橡膠塞。酒精燈溫度計、冷凝管錐形瓶 蒸餾操作注意事項多種液體蒸餾時所需儀器與制取蒸餾水的儀器有何不同？師生互動【提示】多種液體時需使用蒸餾燒瓶和溫度計，且溫度計水銀球在蒸餾燒瓶支管口處。(如圖所示) 蒸餾時在燒瓶中放入一些碎瓷片的作用是什么？學(xué)生交流【提示】蒸餾時在燒瓶中放少量碎瓷片或沸石，防止液體暴沸。 燒瓶中所盛液體體積一般不少于多少？師生互動 冷凝管中冷卻水進(jìn)出口方向如何？學(xué)生交流【提示】冷凝管中冷卻水從下口進(jìn)，上口出。先通冷凝水，再加熱。 將下圖所示中所列儀器組裝為一套實驗室蒸餾工業(yè)酒精的裝置，并進(jìn)行蒸餾。 (1)圖中A、B、C三種儀器的名稱是_。(2)將以上儀器按(一)(六)順序，用字母a，b，c表示連接順序。e接()()接()l接()()接()()接()。(3)A儀器中c口是_，d口是_(填“進(jìn)水口”或“出水口”)。 (4)蒸餾時，溫度計水銀球應(yīng)放在_位置。(5)在B中注入工業(yè)酒精后，加幾片碎瓷片的目的是_。(6)給B加熱，收集到沸點最低餾分是_，收集到78 左右的餾分是_。 【答案】(1)A是冷凝管，B是蒸餾燒瓶，C是錐形瓶(2)i，ha，k，bf，gw(3)進(jìn)水口出水口(4)蒸餾燒瓶支管口(5)防止液體暴沸(6)甲醇乙醇例題:實驗探究(實驗室制取蒸餾水) 實驗操作現(xiàn)象結(jié)論自來水變紅色自來水中含有Fe3燒瓶中水沸騰,冷凝管中有無色液體凝結(jié),并通過牛角管流入錐形瓶中錐形瓶中收集到水不變紅色蒸餾水中不含F(xiàn)e 3 【注意】已知FeCl3溶液可以和無色的KSCN溶液生成紅色的Fe(SCN)3。實驗室可用此反應(yīng)檢驗Fe3的存在。 利用蒸餾裝置制取蒸餾水時，未使用溫度計，這是為什么？【提示】本來蒸餾需要溫度計控制溫度，使被蒸餾的物質(zhì)首先達(dá)到其沸點，再進(jìn)行冷凝、接受，但制取蒸餾水就不需要了，只要將液體加熱至沸騰(水的沸點為100 )，揮發(fā)出的就是水蒸氣。 下列分離混合物的方法中不正確的是()A從酒精和水的混合物中分離出酒精蒸餾法B使渾濁的食鹽水變澄清過濾法C從溴水中分離出溴分液法D把硝酸鉀和氯化鉀從同一溶液中分離開來蒸發(fā)結(jié)晶法 【思路指引】混合物的分離和提純的方法是由混合物中各組分的性質(zhì)決定的，要先分析混合物的性質(zhì)再確定分離或提純的方法?！窘馕觥烤凭c水互溶為均勻的液態(tài)混合物，酒精的沸點比水的沸點低，用蒸餾法可以把酒精從酒精和水的混合物中分離出來。食鹽水渾濁，說明食鹽水里混有固體雜質(zhì)，過濾可以除去混在食鹽水里的固體物質(zhì)，使液體由渾濁變澄清。 溴水是溴和水形成的均勻液態(tài)混合物，可先用萃取劑(如四氯化碳)將溴從溴水中萃取出來，然后再進(jìn)行分液。硝酸鉀和氯化鉀都易溶于水，硝酸鉀的溶解度受溫度的影響較大，氯化鉀的溶解度受溫度的影響較小，由此可以用蒸發(fā)結(jié)晶的方法把硝酸鉀和氯化鉀從同一溶液中分離開來?！敬鸢浮緾 1.下列各組儀器，常用于物質(zhì)分離的有_(填序號)。漏斗；天平；分液漏斗；量筒；膠頭滴管；蒸餾燒瓶?！窘馕觥炕旌衔锏姆蛛x通常有過濾、蒸發(fā)、蒸餾、分液等操作。固體與液體組成的混合物用過濾的方法分離，主要儀器為漏斗；兩種互不相溶的液體混合物用分液的方法分離，主要儀器為分液漏斗；互溶的液體混合物，根據(jù)各組分沸點不同，用蒸餾的方法分離，主要儀器為蒸餾燒瓶?！敬鸢浮?2.下列各項操作錯誤的是()A用酒精萃取溴水中的溴單質(zhì)的操作可選用分液漏斗，而后靜置分液B進(jìn)行分液時，分液漏斗中的下層液體從下端流出，上層液體則從上口倒出C萃取、分液前需對分液漏斗檢漏D為保證分液漏斗內(nèi)的液體順利流出，需將上面的塞子拿下(或使塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗上的小孔) 【解析】萃取劑的選擇必須是萃取劑與原溶劑互不相溶，且溶質(zhì)在其中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，A項中酒精與水互溶，故錯誤；根據(jù)萃取操作的要求與規(guī)范可知B、C、D項都正確?！敬鸢浮緼 常用哪些方法分離、提純物質(zhì)？(1)物理方法：過濾、結(jié)晶、升華、蒸餾、萃取、 分液、溶解等。(2)化學(xué)方法：沉淀、置換、加熱、分解等。 一、粗鹽中可溶性雜質(zhì)的除去粗鹽經(jīng)過濾只能除去不溶于水的泥沙固體，蒸發(fā)只能除去水分，要得到純凈的食鹽，還必須加入化學(xué)試劑將可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸鹽等進(jìn)一步除去。(1)除雜時加入試劑的順序及操作： (2)加入不同試劑后，除去的雜質(zhì)及相應(yīng)的化學(xué)方程式加入試劑雜質(zhì)化學(xué)方程式NaO H溶液MgCl2 MgCl22NaO H =Mg(O H )22NaClBaCl2溶液Na2SO 4 Na2SO 4BaCl2=BaSO 42NaCl Na2CO 3溶液CaCl2、BaCl2 CaCl2Na2CO 3=CaCO 32NaCl BaCl2Na2CO 3=BaCO 32NaCl鹽酸NaO H、Na2CO 3 2H ClNa2CO 3=2NaClCO 2H 2O H ClNaO H =NaClH 2O (1)上述化學(xué)試劑加入的先后順序，還可設(shè)計為BaCl2Na2CO 3NaO H H Cl，關(guān)鍵是Na2CO 3溶液要在BaCl2溶液的后面，稀鹽酸在最后(H Cl可在蒸發(fā)時除去)。(2)在實際進(jìn)行方案設(shè)計時，除要考慮所加試劑，還要考慮加入試劑的先后順序，試劑用量以及試劑過量后如何處理等。 (3)除去溶液中的可溶性雜質(zhì)要特別注意：不能減少被提純物質(zhì)的質(zhì)量；雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為難溶物或易揮發(fā)物質(zhì)要徹底；最終不能引入新的雜質(zhì)。 【答案】CD (1)除雜試劑需過量，過量的試劑需除去，除多種雜質(zhì)時要考慮加入試劑的順序。(2)此類題目的關(guān)鍵是先加入BaCl2后加入Na2CO 3，才不至于引入新的雜質(zhì)。 物質(zhì)分離與提純的原則是什么