2.1.1實(shí)驗(yàn)安全與基本規(guī)范物質(zhì)的分離提純課件高一上學(xué)期

2.1.1實(shí)驗(yàn)安全與基本規(guī)范

物質(zhì)的分離提純專題二

研究物質(zhì)的基本方法第一單元

研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法［課標(biāo)要求］1.初步學(xué)會物質(zhì)分離、提純等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識和基本技能。2.能根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的差異選擇物質(zhì)分離、提純的實(shí)驗(yàn)方法。3.利用典型代表物的性質(zhì)和反應(yīng)，設(shè)計常見物質(zhì)分離、提純等簡單任務(wù)的方案。課前復(fù)習(xí)：根據(jù)初中化學(xué)所學(xué)知識回答以下問題1、能直接加熱的儀器有______________________；通過墊石棉網(wǎng)加熱的儀器有________________。2、對試管加熱前要進(jìn)行_____；加熱液體時，液體的不超過試管容積的_____。3、怎樣聞氣體的氣味__________________________________________________。4、熱源有_______和_________，利用酒精燈的_______加熱，熄滅酒精燈用_______蓋滅。5、托盤天平使用前應(yīng)先將_______，然后______。6、怎樣在試管口安裝橡膠塞：_____________________________________________________。試管、蒸發(fā)皿等燒杯、燒瓶等預(yù)熱1/3用手輕輕的在瓶口扇動,僅使少量的氣體飄入鼻孔酒精燈酒精噴燈外焰燈帽游碼歸零調(diào)平先將玻璃導(dǎo)管要插入的一端用水濕潤，再緩緩將導(dǎo)管插入××

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科。良好的安全防護(hù)意識和必要的實(shí)驗(yàn)安全措施是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的前提。那么，我們在實(shí)驗(yàn)室時要做哪些準(zhǔn)備，掌握哪些規(guī)范操作和安全知識呢？請閱讀教材第28頁內(nèi)容，完成下列問題。問題1:進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，要做哪些準(zhǔn)備？問題2:實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)怎么規(guī)范操作？問題3:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后如何操作？一、實(shí)驗(yàn)安全與基本規(guī)范

化學(xué)物質(zhì)，無論是自然界存在的，還是人工制備的，絕大部分是混合物?；瘜W(xué)家在研究物質(zhì)的組成和性質(zhì)時，首先要獲得純凈的物質(zhì)，以避免其他物質(zhì)的干擾。因此，在研究某物質(zhì)時就要先將該物質(zhì)從混合物中分離出來，并加以提純。

請同學(xué)們回憶一下，你學(xué)習(xí)過哪些分離、提純的方法？“分離”和“提純”有什么不同？

過濾

蒸發(fā)結(jié)晶

蒸餾二、物質(zhì)的分離和提純分離：是通過適當(dāng)?shù)姆椒?，把混合物中的幾種物質(zhì)分開，每一組分都要保留下來，并恢復(fù)到原狀態(tài)，得到比較純的物質(zhì)。提純：指保留混合物中的某一主要組分把其余雜質(zhì)通過一定方法都除去。

物質(zhì)分離提純的思想方法

混合物的各個組分往往有不同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)?？梢罁?jù)混合物中各組分性質(zhì)的差異，選擇適當(dāng)?shù)姆椒右苑蛛x。溶解、過濾、結(jié)晶、萃取、分液、蒸餾等就是利用各組分的物理性質(zhì)的差異進(jìn)行的分離。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，以達(dá)到提純的目的。分離方法分離結(jié)果

物質(zhì)分離提純的認(rèn)識思路和角度：關(guān)注混合物中各組分的性質(zhì)差異物質(zhì)分離2種固體的

混合物水溶固體和溶液混合物溶液混合

物過濾難溶物（濾渣）可溶物（濾液）蒸發(fā)結(jié)晶固體冷卻結(jié)晶、過濾溶解度隨溫度變化差異大固體溶液蒸發(fā)結(jié)晶固體水溶性不同1.實(shí)驗(yàn)室用KClO3在MnO2催化下受熱分解制取氧氣?，F(xiàn)從反應(yīng)后剩余的KCl和MnO2的混合物中分離、回收這兩種物質(zhì)，需要使用哪些分離方法？請簡述實(shí)驗(yàn)方案。

為分離KCl和MnO2的混合物，可先加入適量水，并充分?jǐn)嚢?，可溶的KCl完全溶解，難溶的MnO2仍以固體形式存在。過濾、洗滌、干燥濾渣，即可得到MnO2。1.原理利用物質(zhì)的溶解性差異，將液體和不溶于液體的固體分離開來的方法。例如用過濾法除去粗鹽中的泥沙。2.實(shí)驗(yàn)儀器漏斗，濾紙，燒杯，玻璃棒，鐵架臺（一）.過濾濾渣濾液日常生活中沒有用玻璃棒引流；漏斗下端尖嘴沒有緊靠燒杯內(nèi)壁觀察思考：指出下列過濾裝置的問題。深度思考2、過濾出的沉淀如何洗滌？

沿玻璃棒向漏斗中的沉淀物上注入蒸餾水至水浸沒沉淀，靜置待水自然流下后，再重復(fù)2～3次。除去沉淀表面沾附的某某等雜質(zhì)離子，否則烘干時沉淀會附有雜質(zhì)1、為什么要洗滌沉淀？3、如何判斷沉淀是否洗滌干凈？4、怎樣加快過濾的速度？減壓過濾

取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加……，若產(chǎn)生……，說明沉淀已洗凈。深度思考過濾后得到KCl溶液，那么怎樣得到KCl固體呢？

將濾液蒸發(fā)，可得到KC1晶體。這種方法蒸發(fā)結(jié)晶。這種方法適合溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)的分離。（二）結(jié)晶1、定義：在溶液中，溶質(zhì)形成晶體的過程。2、原理：3、結(jié)晶方法：蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻結(jié)晶根據(jù)混合物中各成分在某種溶劑里的溶解度的不同，通過蒸發(fā)減少溶劑或降低溫度使溶解度變小，從而使晶體析出。原理：利用加熱的方法，使溶液中溶劑不斷揮發(fā)而析出溶質(zhì)(晶體)的過程。儀器：蒸發(fā)皿、鐵架臺(鐵圈)、酒精燈操作注意事項(xiàng)：1.蒸發(fā)皿中的液體不能超過其容積的2/3。3.當(dāng)出現(xiàn)大量固體時，應(yīng)停止加熱用余熱蒸干。2.蒸發(fā)過程中必須用玻璃棒不斷攪拌，防止局部溫度過高而使液體飛濺。4.不能把熱的蒸發(fā)皿直接放在實(shí)驗(yàn)臺上，應(yīng)墊上石棉網(wǎng)。蒸發(fā)結(jié)晶

請參照圖2-2的溶解度曲線，設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案提純混有少量KCl的KNO3。1.溶解：將混合物放入燒杯中，加入熱水，使固體完全溶解。(配成熱飽和溶液)2.結(jié)晶：將(1)所得溶液放在實(shí)驗(yàn)臺上自然冷卻到不再有固體析出。3.過濾：將(2)所得混合物進(jìn)行過濾，濾紙上的晶體即為較純凈的KNO3。4.洗滌、干燥

固

依據(jù)溶解度隨溫度變化

小

蒸發(fā)結(jié)晶（可溶）

液

大

冷卻結(jié)晶

溶解度隨溫度升高而升高得很明顯時，這個溶質(zhì)叫陡升型（

如KNO3

）反之叫緩升型（

如NaCl）。

對于單一的陡升型溶液（如KNO3）或所得晶體含有結(jié)晶水合物（如膽礬CuSO4?5H2O)，一般采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法分離。

冷卻結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶

某些地區(qū)的自來水中含有少量可溶性雜質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室可通過蒸餾自來水的方法獲得少量純凈的水（蒸餾水）。在蒸餾燒瓶中加入幾粒沸石（或碎瓷片），再加入少量自來水，按圖2-3所示組裝實(shí)驗(yàn)儀器，加熱燒瓶，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。三、蒸餾1、原理：

利用互溶的液體混合物中各組分的沸點(diǎn)不同，給液體混合物加熱，使其中的某一組分變成蒸氣再冷凝成液體，從而達(dá)到分離提純的目的。2、裝置：給蒸餾燒瓶加熱要墊石棉網(wǎng)投放沸石或瓷片,防止暴沸蒸餾燒瓶溶液體積不超過燒瓶體積2/3溫度計水銀球處于支管口處水，低進(jìn)高出操作注意：1、開始蒸餾時應(yīng)先通入冷凝水再點(diǎn)燃酒精燈加熱；2、停止加熱后應(yīng)繼續(xù)通入冷凝水以冷凝冷凝管中的蒸汽；3、冷凝水的流動方向和蒸汽的流動方向相反。直形冷凝管球形冷凝管蒸餾燒瓶圓底燒瓶資料卡片

沸石為多孔性物質(zhì)，它在溶液中受熱時會產(chǎn)生一股穩(wěn)定而細(xì)小的空氣泡流，這一氣泡流以及隨之而產(chǎn)生的湍動，能使液體中的大氣泡破裂，成為液體分子的氣化中心，從而使液體平穩(wěn)地沸騰，防止了液體因過熱而產(chǎn)生的暴沸。

如果加熱后才發(fā)現(xiàn)沒加沸石，應(yīng)立即停止加熱，待液體冷卻后再補(bǔ)加，切忌在加熱過程中補(bǔ)加，否則會引起劇烈的暴沸，甚至使部分液體沖出瓶外而引起著火。中途停止蒸餾，再重新開始蒸餾時，因液體已被吸入沸石的空隙中，再加熱已不能產(chǎn)生細(xì)小的空氣流而失效，必須重新補(bǔ)加沸石。A運(yùn)用蒸餾的方法，可以分離沸點(diǎn)相差較大的液體混合物，也可以除去水等液體中難揮發(fā)或不揮發(fā)的雜質(zhì)。蒸餾廣泛應(yīng)用于石油煉制等工業(yè)生產(chǎn)中。(雙選)下列關(guān)于蒸餾操作的有關(guān)敘述正確的是()A．蒸餾操作的主要儀器有：蒸餾燒瓶、鐵架臺、冷凝管、錐形瓶、牛角管、溫度計B．蒸餾操作使用的溫度計的水銀球應(yīng)插入液體內(nèi)C．在蒸餾燒瓶內(nèi)放入少量碎瓷片，目的是防止暴沸D．冷凝管中進(jìn)出水的方向是下進(jìn)上出缺酒精燈蒸餾燒瓶支管口處CD

已知四氯化碳（CCl4）是一種難溶于水的無色油狀液體，密度比水大。溴、碘等在四氯化碳中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的溶解度。

取一只分液漏斗，向其中加入5mL四氯化碳，再加入約15mL溴水，塞上分液漏斗頂部的塞子，倒轉(zhuǎn)過來充分振蕩，然后置于鐵架臺上靜置。

仔細(xì)觀察靜置過程中分液漏斗中的現(xiàn)象并作出解釋。碘在不同溶劑中的溶解度(25℃)

水（H2O）

苯（C6H6）

四氯化碳（CCl4）

碘（I2）0.029g14.1g

2.9g

現(xiàn)象：溴水呈橙色。加CCl4充分振蕩靜置后溶液分層，上層幾乎無色，下層呈橙紅色。充分振蕩靜置原因：1、四氯化碳與水互不相溶，出現(xiàn)分層現(xiàn)象。2、四氯化碳的密度大于水的密度，沉在下層。3、溴在四氯化碳中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的溶解度，溴從水中轉(zhuǎn)移到四氯化碳中。定義：利用物質(zhì)在互不相溶的溶劑中溶解度的不同，將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中從而實(shí)現(xiàn)分離的方法。四、萃取原溶劑萃取劑

依據(jù)表格信息討論：除CCl4外，用苯或者酒精等能否萃取碘水中的碘？思考與交流答：苯可以。酒精與水互溶，故不可以。溶劑水四氯化碳（CCl4）苯（C6H6）酒精與水是否互溶——不互溶不互溶互溶碘（I2）溶解度（g/100g水，20℃）0.029g2.9g

14.1g20.0g碘（I2）顏色棕黃色

紫紅色紫紅色深紫色根據(jù)你學(xué)習(xí)的內(nèi)容，談?wù)勥x取萃取劑應(yīng)該遵循什么原則？萃取劑的選擇：①萃取劑與原溶液中的溶劑互不相溶且不反應(yīng)②溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度要大于在原溶劑中的溶解度常用的萃取劑Vs無機(jī)溶劑

苯；甲苯

（密度比水小,上層）水四氯化碳（密度比水大，下層）（萃取前提）（萃取關(guān)鍵）萃取的應(yīng)用——青蒿素的提取屠呦呦《肘后備急方》：“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”屠呦呦團(tuán)隊先后經(jīng)歷了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的過程，最終用乙醚在低溫下成功提取了青蒿素，治療瘧疾，挽救了無數(shù)人的生命。生產(chǎn)、生活中的萃取

萃取在中藥成分提取中有廣泛的應(yīng)用，常用乙醇、石油醚等作溶劑提取藥材的有效成分。分液裝置：分液漏斗實(shí)驗(yàn)原理：把兩種互不相溶的液體分開萃取后如何把四氯化碳層與水層分開？五、分液凹槽小孔萃取分液操作步驟及要點(diǎn)：充分振蕩，適當(dāng)放氣。將上口的玻璃塞打開，靜置分層。使用前首先要檢漏。漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁；下層液體剛流完及時關(guān)閉活塞；

當(dāng)漏斗中的液體分成清晰的兩層后，打開分液漏斗上口的玻璃塞(或?qū)⒉Ａ系陌疾叟c分液漏斗上的小孔重合)，使漏斗內(nèi)外空氣相通，小心地旋轉(zhuǎn)分液漏斗的活塞，使下層液體沿?zé)瓋?nèi)壁流入燒杯中，待下層液體流出后及時關(guān)閉活塞，將上層液體從分液漏斗的上口倒出上吐下瀉拓展視野：結(jié)合信息分析萃取分液后的I2的CCl4溶液能否用蒸餾的方法分離？已知：沸點(diǎn)：CCl4為78℃，I2為184.35℃；I2

在45℃左右開始升華。

3I3+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O5NaI+NaIO3+3H2SO4=3I3↓+3Na2SO4+3H2O

4

1、現(xiàn)需要分離下列物質(zhì)，請用直線將分離實(shí)例、分離所依據(jù)的物質(zhì)性質(zhì)差異和分離方法連起來。實(shí)例除去氯化鈉溶液中的泥沙用乙醚提取青蒿中的青蒿素