第二单元 研究物质的实验方法
物质的分离和提纯
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【三维目标】
知识与技能:
初步学会过滤、结晶、分液、蒸馏等分离物质的实验技能,能独立完成一些简单的物质分离、提纯的实验操作。
过程与方法:
初步了解根据混合物的性质,选择不同的分离方法对物质进行分离。
情感态度:
结合实际事例讨论遵守实验安全守则的重要性。树立安全意识,能识别化学品安全使用标识,初步形成良好的实验工作习惯。
【教学重点】
学会过滤、结晶、分液、蒸馏等分离物质的实验技能
【教学难点】
了解根据混合物的性质,选择不同的分离方法对物质进行分离。
【自主学习】
(引入)1、我们身边的物质,无论是自然界存在的,还是人工制备的,大多数是 ,所以化学家研究物质的 和 时,就需要将被研究的物质中 出来并加以 。
2、分离是通过适当的方法,把混合物中的几种物质 (每一组分都要 下来,且与原状态 )的过程。提纯通过一定途径获取混合物中的 的过程,其它属于 ,除去即可。
3、你学过哪些有关混合物分离的方法?如何使用这些方法?
3、混合物的分离方法要依据混合物中的各组分 的 来选择,常见的方法有 、 、 、 、 等。
一、过滤和蒸发:
两种固体,一种 溶于水,另一种 溶于水,我们就可以利用其 的差异,通过过滤的方法实现分离。可加入适量化学试剂,将杂质其转变为 ,并通过过滤的方法除去。
[讨论1] 现有含NaSO4,MgCl2和泥沙的粗食盐,请设计实验方案,由粗食盐提纯NaCl。
实验方案:
1、粗食盐混合物先 ,通过 除去泥沙;
2、向所得滤液中加入稍过量的 溶液;
3、再加入稍过量的 、 溶液;
4、通过 除去沉淀物;
5、在滤液中加入适量的 至溶液 为止;
6、 ,得到精制NaCl晶体。
【交流与讨论】教材第18页,第一个问题。
二、结晶和重结晶:
若两种物质都能溶解于水,例如硝酸钾与氯化钠,我们如何实现其分离呢?
[讨论2] 现有KCl和KNO3的固体混合物,请设计实验方案提纯KNO3。
1、观察教材第18页KCl和KNO3溶解度曲线表,KNO3在温度高的时候溶解度 ,而在温度低的时候溶解度 ,即KNO3的溶解度随温度变化的幅度 ,而KCl的溶解度随温度变化的幅度 。
2、若两种物质都溶于水,但其 随温度变化 , 时溶解度随温度变化 的物质主要以 的形式析出。
3、实验步骤:
① ② ③
④
以上都是固态混合物或者固态与液态混合物的分离,利用的是 的差异,那么如果都是液态物质组成的混合物,如何分离呢?
三、萃取和分液:
[观察] 向溴水中加入少量CCl4,预计会出现怎样的现象?
原溴水显 色,加入四氯化碳, ,振荡后,上层液体为 层,显 色,下层液体为 层,显 色。
【结论】: 、 、
。
1、萃取,是指利用溶质在不同溶剂里 的不同,将物质从溶解度较 的溶剂中转移到溶解度较 的溶剂中,从而实现物质的富集。
【思考】如何将水层和四氯化碳层分离?
萃取之后一般通过 的方法将互不相溶的液体分离。
在实验室中,萃取和分液通常在 中进行。老师出示实物并做实验,学生观察。
2、萃取剂选择的要求有:①
②
③
【思考】苯和酒精可不可以用做溴水的萃取剂?
3、分液操作应注意什么问题?
分液前充分 ;漏斗内压强与外界大气压 ;下层溶液从分液漏斗 放出,上层溶液从分液漏斗 倒出。
【小结】 冷却热饱和溶液结晶是利用 溶质在 溶剂中溶解性的差异实现分离,萃取则是利用 溶质在 溶剂中溶解性的差异。这两种分离物质的方法都与溶解性有关,但是还有些情况:比如我们在萃取后获得的溴的四氯化碳溶液仍然是混合物,其中的溴还是未分离出来,那么利用什么来进一步获得其中的溴呢?
四、蒸馏。
【观察】教材20页图1-14蒸馏装置图
1、蒸馏装置分为哪几个部分?
2、分别需要哪些仪器?各有什么用处?
3、注意事项:①在蒸馏烧瓶中要事先放入 ,作用是 ;
②温度计水银球的位置在 ,原因是 ③蒸馏烧瓶中盛放的液体不能少于烧瓶容积的 ,不得多于容积的
;
④冷凝管中的冷凝水从 口进,从 口出。
[结课] 此外,层析法也是一种重要的分离混合物的方法,有兴趣的同学可以在课后进行相关阅读。
【随堂反馈】
1.下列分离混合物的操作中,必须加热的是 ( )
A. 过滤 B.分液 C.结晶 D.蒸馏
2.用天然水制取纯度较高的水通常采用的方法是 ( )
A. 煮沸并加入石灰纯碱 B. 加明矾搅拌
C. 进行多次过滤 D. 蒸馏
3.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液 ②39%的乙醇溶液 ⑧氯化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是 ( )
A . 分液、萃取、蒸馏 B. 萃取、蒸馏、分液
C . 分液、蒸馏、萃取 D. 蒸馏、萃取、分液
4下列从混合物中分离出其中的一种成分,所采取分离方法正确的是( )
A.由于碘在酒精中的溶解度大,所以,可用酒精把碘水中的碘萃取出来。
B.水的沸点是100℃,酒精的沸点是78.5℃,所以,可用加热蒸馏方法使含水酒精变成无水酒精。
C.氯化钠的溶解度随着温度下降而减少,所以用冷却法从热的含有少量氯化钾浓溶液中得到纯净的氯化钠晶体。
D.在实验室中,通常采用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物方法制取氧气。我们可以用溶解、过滤的方法从反应产物中得到二氧化锰。
5.在“粗盐提纯”的实验中,蒸发时正确的操作是 ( )
A.把浑浊的液体倒人蒸发皿内加热
B.开始析出晶体后用玻璃棒搅拌
C.蒸发时液体不超过蒸发皿容积的1/3
D.蒸发皿中出现大量固体时即停止加热
6.过滤后的食盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4 等杂质,通过如下几个实验步骤,可制得纯净的食盐水:① 加入稍过量的Na2CO3溶液;② 加入稍过量的NaOH溶液;③ 加入稍过量的BaCl2 溶液;④滴入稀盐酸至无气泡产生;⑤ 过滤正确的操作顺序是 ( )
A.③②①⑤④ B.①②③⑤④
C.②③①④⑤ D.③⑤②①④
二、填空题
7.粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥砂等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
(1)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程 ①放置酒精灯 ;②固定铁圈位置;③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);④加热搅拌;⑤停止加热。其正确的操作顺序为
(2)如何运用最简方法检验溶液中有无SO42-离子? 。如果有,应该如何除去SO42-离子? 。
(3)在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是 。
(4)将经过操作(3)后的溶液过滤。请问这一操作能除掉哪些杂质?
。
(5)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的:
溶解时: 。
过滤时: 。
蒸发时: 。
8.就有关物质的分离回答下面的问题
(1)分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用什么方法?试举例说明。
答: 。
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法。
答: 。、
9.现用CCl4从溶有碘的氯化钠溶液中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50 mL混合溶液和15 mL CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检查分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏夜;
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
H.静置,分层。
就此实验,完成下列填空:
⑴ 正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写)
A G E F。
⑵ 上述E步骤的操作中应注意 ;上述G步骤操作的目的是
⑶ 能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是
⑷ 已知碘在酒精中的溶解度比在水中的大得多,能不能用酒精来萃取碘水中的碘 (填“能”或“不能”),其理由是
【课后预习】
预习第二单元“常见物质的检验”相关知识。
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