河北專用2018_2019學(xué)年高中化學(xué)物質(zhì)的獲取2.1.2滲析海水的蒸餾課件新人教版.pptx

1、第2課時滲析海水的蒸餾,1.了解蒸餾操作的原理,實驗裝置的安裝要點。 2.掌握蒸餾分離液態(tài)混合物的方法。,一,二,一、滲析 1.滲析原理 有選擇地讓某些物質(zhì)通過的膜叫半透膜,如蛋殼的內(nèi)膜。 在半透膜袋中裝入淀粉膠體和NaCl的混合液,浸入盛有蒸餾水的燒杯,幾分鐘之后,用AgNO3溶液和碘水分別檢驗袋中和燒杯中的液體,證明燒杯中的液體里含有氯離子而不含淀粉分子。這是因為半透膜的孔徑較小,只有小分子或離子才能通過,而膠?；蚱渌蠓肿硬荒芡ㄟ^。利用半透膜使膠體與混在其中的分子、離子分離的方法稱之為滲析。 2.滲析的應(yīng)用 目前,膜分離滲析已經(jīng)成為很有發(fā)展前景的高新技術(shù)之一,在微電子材料制造、化學(xué)工程、

2、生物工程、海水淡化等方面都有重要的應(yīng)用。,一,二,二、海水蒸餾實驗 1.蒸餾原理:利用溶液中各組分的沸點不同通過加熱使各成分(沸點要有較大的差異)分別汽化并分離出來,并且將不易揮發(fā)的物質(zhì)留在母液中。海水的化學(xué)成分復(fù)雜,含有較多鹽類,如氯化鈉、氯化鉀、硫酸鎂等。鹽溶液的濃度不同,密度不同?？梢杂谜麴s的方法將海水淡化。 2.海水和淡化水的成分不同,可以用化學(xué)方法檢驗海水中的各種離子。 Na+:用焰色反應(yīng),可以觀察到黃色的焰色; K+:用焰色反應(yīng),透過藍色鈷玻璃,可以觀察到淺紫色的焰色; Cl-:加入硝酸銀溶液,可以觀察到白色沉淀,加入硝酸,沉淀不溶解;,一,二,實驗后用同樣方法檢驗,在蒸餾水中沒有

3、上述離子。但是因為離子種類繁多,逐一檢驗比較煩瑣,所以可以用比較密度的方法檢驗淡化的效果。 蒸餾是化學(xué)變化嗎? 提示:不是,是利用物質(zhì)的物理性質(zhì)(沸點)不同而達到分離、提純的目的,屬于物理變化。,一,二,三,一、利用半透膜凈化膠體 1.半透膜的定義和種類 半透膜是可以讓小分子物質(zhì)透過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。小分子和大分子的界定依膜的種類不同而劃分范圍不同。例如:對于雞蛋膜來說,葡萄糖分子就是大分子物質(zhì);對于腸衣來說,碘及葡萄糖是小分子物質(zhì),而淀粉是大分子物質(zhì)。,一,二,三,2.膠體的凈化 無論采用哪種方法,制得的溶膠常含有很多電解質(zhì)或其他雜質(zhì),除了與膠粒表面吸附的離子維持平衡的適

4、量電解質(zhì)具有穩(wěn)定膠體的作用外,過量的電解質(zhì)反而會影響溶膠的穩(wěn)定性。因此,制備好的溶膠常常需要作凈化處理,最常用的凈化方法就是滲析。 (1)把10 mL淀粉膠體和5 mL NaCl溶液的混合液體,加入用半透膜制成的袋內(nèi),將此袋浸入蒸餾水中(如圖)(半透膜可用雞蛋殼膜、牛皮紙、膠棉薄膜、玻璃紙等制成,它有非常細小的孔,只能允許較小的離子、分子透過,而膠體粒子不能透過)。,一,二,三,(2)幾分鐘后,用兩支試管各取燒杯中的液體5 mL,向其中一支試管里滴加少量AgNO3溶液,向另一支試管里滴加少量碘水,觀察現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象:可以看到在加入AgNO3溶液的試管里出現(xiàn)了白色沉淀;在加入碘水的試管里并沒有

5、發(fā)生變化。 實驗結(jié)論:Cl-能透過半透膜,從半透膜袋中擴散到了蒸餾水中,淀粉不能透過半透膜,沒有擴散到蒸餾水中。膠體分散質(zhì)的粒子比溶液分散質(zhì)的粒子大。,一,二,三,注意事項: 半透膜袋要經(jīng)檢驗未破損,否則,淀粉膠體粒子也會進入蒸餾水。 不能用自來水代替蒸餾水,否則,實驗結(jié)論不可靠。 一般要在2 min以后再做Cl-的檢驗,否則,Cl-滲出的太少,現(xiàn)象不明顯。 說明:該實驗可以除去膠體溶液中的離子或小分子雜質(zhì)。為了提高除雜的速度和效果,要定期更換蒸餾水。,一,二,三,二、蒸發(fā)與蒸餾 兩種方法目標產(chǎn)物不同,裝置、方法均不同。如從海水中獲取粗鹽用蒸發(fā),水分是要蒸發(fā)除去;而由海水制取淡水是要除去鹽分,

6、所以要蒸餾。 1.蒸發(fā) 蒸發(fā)是把溶液加熱,使液體受熱汽化,從溶液中分離出固體物質(zhì)的方法。蒸發(fā)可得晶體,蒸發(fā)也用于濃縮溶液。 (1)實驗儀器:蒸發(fā)皿、酒精燈、鐵架臺(帶鐵圈)、玻璃棒。 (2)實驗注意事項: 把濾液倒入蒸發(fā)皿里,給蒸發(fā)皿加熱,用玻璃棒不斷攪拌溶液,防止液滴飛濺。 當(dāng)蒸發(fā)到只剩少量液體、析出大量晶體時熄滅酒精燈,利用蒸發(fā)皿余熱蒸干,以防晶體過熱而迸濺。,一,二,三,2.蒸餾 蒸餾是指把液體加熱汽化,蒸氣重新冷凝成液體的過程。利用蒸餾可以把混在液體里的難揮發(fā)的物質(zhì)除去。,一,二,三,(1)實驗儀器:蒸餾燒瓶、冷凝器(冷凝管)、牛角管(或稱尾接管)、溫度計、錐形瓶、鐵架臺、石棉網(wǎng)、酒精

7、燈、碎瓷片。 (2)實驗注意事項: 蒸餾裝置的連接應(yīng)按由下至上,從左到右的順序。 蒸餾燒瓶配置溫度計時,應(yīng)選用合適的橡膠塞,特別要注意檢查氣密性是否良好。加熱時應(yīng)放在石棉網(wǎng)上,使之均勻受熱。 在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止液體暴沸。 溫度計水銀球的位置應(yīng)在蒸餾燒瓶支管口處,這樣才能真實地反映蒸餾出的餾分的沸點。 蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過其容積的 ,也不能少于 。,一,二,三,三、蒸餾與分餾 蒸餾和分餾是用于不同目的的實驗操作。蒸餾是將液態(tài)物質(zhì)加熱到沸騰(汽化),并使其冷凝(液化)的連續(xù)操作過程。蒸餾的目的是從溶液中分離出某種(或幾種)純液態(tài)物質(zhì),它要求溶液中的其他組分是難以揮發(fā)的或沸點與餾

8、出物相差很大的物質(zhì)。如用天然水制蒸餾水。,一,二,三,分離沸點比較接近的液態(tài)混合物,用蒸餾的方法則難以達到分離的目的,這就需要借助另一種操作分餾。分餾的原理跟蒸餾的基本相同,也是加熱使混合液汽化冷凝的連續(xù)操作過程,只是在實驗裝置中添加一個分餾柱,被加熱的混合蒸氣進入分餾柱,與內(nèi)壁上已冷凝(空氣冷卻)回流的液體發(fā)生對流而交換熱量,使其中沸點較高的成分放熱而被液化,回流液體中沸點較低的成分吸熱又汽化。這種反復(fù)液化與汽化過程使沸點較低的蒸汽成分上升進入冷凝器(水冷卻)液化而分離出來。 蒸餾和分餾的相同點是:二者的原理基本相同,都是用蒸發(fā)和冷凝的方法將液體中沸點范圍不同的成分分離出來,正是從這個意義上

9、講,分餾是蒸餾原理的運用。二者都是物理變化。,知識點1,知識點2,知識點1 滲析 【例題1】 將淀粉碘化鉀混合液裝在半透膜袋中,浸泡在盛蒸餾水的燒杯中,一段時間后,某學(xué)生取燒杯中液體滴加幾滴試劑便立即報告老師說:這個半透膜袋已經(jīng)破損了,老師肯定了他的說法。這位學(xué)生所滴的試劑及觀察到的現(xiàn)象是() A.滴兩滴碘水顯藍色 B.滴淀粉試液顯藍色 C.滴入氯水和淀粉試液,溶液顯藍色 D.滴AgNO3溶液,溶液出現(xiàn)黃色沉淀 解析:淀粉溶液是膠體,膠粒無法通過半透膜而小分子或離子能夠通過半透膜。該學(xué)生只要向半透膜外的燒杯液體里加入能檢驗到淀粉膠粒的試劑,就可以判斷半透膜袋是否破損。而檢驗淀粉最直接的辦法是滴

10、入碘水,淀粉遇I2出現(xiàn)藍色。,知識點1,知識點2,答案:A 點撥半透膜的作用類似于篩子,它優(yōu)先允許某種組分通過,而對其他組分起著類似于過濾一樣的截留作用,從而起到分離或濃縮的目的。,知識點1,知識點2,知識點2 蒸餾與分餾 【例題2】 將下圖所列儀器組裝為一套實驗室蒸餾石油的裝置,并進行蒸餾,得到汽油和煤油。,知識點1,知識點2,(1)圖中A、B、C三種儀器的名稱分別是。 (2)用以上儀器組裝裝置,用字母a,b,c表示連接順序: e接( );()接();k接l;()接();()接() (3)A儀器中c口是(填“進水口”或“出水口”,下同),d口是。 (4)蒸餾時,溫度計水銀球應(yīng)在位置。 (5)

11、在B中注入原油后,加幾片碎瓷片的目的是。 (6)給B加熱,收集到沸點60150 間的餾分是,收集到150300 間的餾分是。,知識點1,知識點2,解析:石油的蒸餾按沸點范圍不同分離出汽油和煤油,必須用溫度計控制溫度,然后冷凝收集。實驗應(yīng)注意以下幾點:溫度計水銀球的位置應(yīng)位于蒸餾燒瓶支管口處,因為測的是餾分蒸氣的沸點溫度;冷凝管內(nèi)的冷卻水要從下口進、從上口出,這樣冷卻效果好;碎瓷片的作用:防止混合液劇烈跳動(暴沸)。 答案:(1)A是冷凝管;B是蒸餾燒瓶;C是錐形瓶 (2)ihabf gw (3)進水口出水口 (4)蒸餾燒瓶支管口 (5)防止暴沸 (6)汽油煤油 點撥蒸餾是分離沸點不同的液體混合

12、物的常用方法,但對液體混合物的分離應(yīng)首選分液法,不能分液的再考慮用蒸餾。,1 2 3 4,1下列分離物質(zhì)的方法中,根據(jù)微粒大小進行分離的是 () A.萃取B.重結(jié)晶 C.沉降D.滲析 解析:沉降是由于物質(zhì)微粒的重力作用而沉降。滲析是最常用的凈化膠體的方法,膠粒的直徑在1100 nm之間,不能透過半透膜,而溶質(zhì)(離子或小分子)的微粒直徑在1 nm以下,能夠透過半透膜。 答案:D,1 2 3 4,2地球上水資源很豐富,是因為地球表面有四分之三被水覆蓋,地球上淡水資源又很不充裕,是因為地面淡水量不到總水量的1%,因而海水淡化問題已成為科學(xué)家研究的主要方向。若實行海水淡化作為飲用水,下列方法和原理完全

13、不可能的是() A.利用太陽能,使海水蒸餾淡化 B.加明礬,使海水中的鹽分沉淀并淡化 C.將海水通過離子交換樹脂,以除去所含的鹽分 D.利用半透膜,采用反滲透法使海水淡化 解析:“鹽分”作為溶質(zhì)溶解在水中,形成均一穩(wěn)定的混合物,不是簡單加入明礬就能“沉淀”出來的。 答案:B,1 2 3 4,3高分子分離膜可以讓某些物質(zhì)有選擇地通過而將物質(zhì)分離,下列應(yīng)用不屬于高分子分離膜的應(yīng)用范圍的是() A.分離工業(yè)廢水,回收廢液中的有用成分 B.食品工業(yè)中,濃縮天然果汁、加工乳制品和釀酒 C.將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能,將熱能轉(zhuǎn)換為電能 D.海水的淡化 解析:高分子分離膜能夠有選擇地讓某些物質(zhì)通過,可用于工業(yè)廢水處理,食品工業(yè)上濃縮果汁,海水淡化等,但不能實現(xiàn)將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能或?qū)崮苻D(zhuǎn)換成電能。 答案:C,1 2 3 4,4有人設(shè)計了實驗室蒸餾石油的五個步驟,請將正確順序的序號填入括號內(nèi)。 ()將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上,在蒸餾燒瓶上塞好帶溫度計的橡皮塞。 ()連接好冷凝管。把冷凝管固定在鐵架