高中化学第一章第一节课时.ppt

二、混合物的分离和提纯过滤和蒸发,对应学生用书P4 1知识与技能 (1)掌握蒸发、过滤的原理和实验操作。 (2)掌握SO42的检验方法。 2情感态度与价值观 (1)体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法。 (2)在实验中学会合作与交流。,情景导入 “吹尽黄沙始见金”，通过淘金录像，你能否说出淘金者是利用什么性质将金子从沙里分离出来的？,学点精讲 1物质分离和提纯的区别： 分离的对象中不分主体物质和杂质，其目的是得到混合物中各种纯净的物质(保持原来的化学成分和物理状态)；提纯的对象分主体物质和杂质，其目的是净化主体物质，不考虑提纯后杂质的化学成分和物理状态。因此，从根本上说分离和提纯有一致性，都是将某一种物质从某种混合物中分离出来。相比较而言，提纯采用的方法较分离更为宽松，而分离更侧重于将相混合的每一种物质一一分离，因此考虑问题应更加周密一些。,2物质分离和提纯的一般方法 (1)物理方法根据物质物理性质的差异分离和提纯物质的方法。如过滤、蒸发结晶、蒸馏或分馏、萃取、分液、升华等。 (2)化学方法根据物质化学性质上的特点分离和提纯物质的方法。如沉淀法、吸收法、转化法、离子交换法等。,3物质分离和提纯的原则和注意事项 (1)基本原则：不增、不减、易分离、易复原。不增即不要引入新的杂质，不减即尽可能不减少被提纯物，易分离指被提纯物与杂质易于分离，易复原指当被提纯物在操作过程中转化成其他形态时，还能方便地恢复到原来状态。 (2)注意事项：除杂质的试剂需过量；过量的试剂需除去；除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序；根据除杂质的基本原则优化除杂质的途径。 拓展延伸 (1)易把分离与提纯混为一谈；(2)提纯时容易引入新的杂质。,(一)过滤 情景导入 用海水晒盐或用井水、湖水煮盐，得到的粗盐中含有较多的杂质，如不溶性的泥沙，如何除去粗盐中混有的泥沙？,学点精讲 1概念：过滤操作是将难溶固体与液体分离的一种方法。因固体的微粒直径大于滤纸的孔隙(大于1107 m)，微粒不能透过滤纸。 2仪器用品：铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸。 3操作要领： (1)折滤纸。将圆形滤纸对折、再对折成扇形，扩成圆锥形后贴在漏斗上，若滤纸与漏斗间有气泡，要稍调节滤纸的顶角，可将三层处撕去一角，要求滤纸与漏斗内壁尽可能贴合，然后用少量蒸馏水润湿。,(2)将漏斗放在铁架台的铁圈上(或专用的漏斗架上)，下面放一洁净烧杯，漏斗下端管口必须紧靠烧杯内壁。 (3)用玻璃棒引流，将混有固体的悬浊液慢慢倒入滤纸上，装液的烧杯口要紧靠玻璃棒中上部，玻璃棒下端要靠在三层滤纸处；滤纸上缘必须低于漏斗边缘，悬浊液液面必须低于滤纸上缘。 (4)装液的烧杯再用蒸馏水洗涤，洗液也用滤纸过滤；最后用蒸馏水洗涤沉淀物至滤液检不出相应离子为止。如果需要称量沉淀物的质量，还要用玻璃棒将沉淀物从滤纸上刮下放入称量瓶内，经干燥处理后再称量。,拓展延伸 一贴、二低、三靠。 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁(具体操作，在贴之前，用少量蒸馏水润湿后再贴)；二低：滤纸边缘要低于漏斗边缘、液面要低于滤纸边缘；三靠：玻璃棒紧靠三层滤纸处、装液的烧杯口紧靠玻璃棒、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。注意：若一次过滤后滤液仍浑浊，需重新过滤，直到澄清。,思考与交流1 在粗盐提纯的实验中，有四处用到玻璃棒，请问各有何作用？ (1)溶解粗盐时用到玻璃棒，作用是轻轻搅拌使氯化钠充分溶解。 (2)过滤时用到玻璃棒，其作用是引流，防止液体外流。 (3)蒸发过程中用玻璃棒不断搅动液体，防止局部过热而造成液滴飞溅。 (4)蒸发后用玻璃棒转移固体。,(二)蒸发结晶 1概念：在蒸发皿中加热蒸发溶剂，使溶液浓缩，从而析出晶体的过程。 2仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒(作用：搅拌，使液体受热均匀，防止液滴溅出)。 拓展延伸 加入液体量不超过蒸发皿容积的2/3；边加热边搅拌，当加热到有较多量固体析出时，停止加热，用余热蒸干溶剂。,(三)粗盐提纯 1实验涉及的基本操作：过滤和蒸发结晶。 2粗盐中的杂质：不溶性的泥沙、可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐。,3实验步骤：,4.可溶性杂质离子的除去： (1)可溶性杂质离子：Ca2、Mg2、SO42等。 (3)实验步骤：a.取所得到的盐配成溶液，b.向溶液中加入过量的BaCl2溶液，c.再加入过量的NaOH溶液，d.再加入过量的Na2CO3溶液，e.过滤，f.向滤液中加适量盐酸，g.蒸发结晶得纯净的NaCl。,思考与交流2 检验SO42时，能否用稀硝酸酸化？为什么？ 答案：不能用稀硝酸酸化，因为用稀硝酸酸化后不能排除SO32的干扰，不能检验出原溶液中是否含有SO42。 检验SO42时一定要注意排除其他离子的干扰：溶液中存在SO32时，用稀硝酸酸化后，再加入BaCl2，仍能产生白色沉淀BaSO4，不能确定原溶液中是否含有SO42。检验SO42最好的方法就是加入稀盐酸酸化，无明显现象再加入BaCl2溶液，这时若出现白色沉淀，证明原溶液中含有SO42。,情景导入 经过溶解、过滤、蒸发等操作进行粗盐的提纯，可以除去不溶性杂质，但是不能除去可溶性杂质。那么，可能还有哪些杂质没有除去？用什么方法可以检验出它们呢？ 学点精讲 1物质的检验方法可分为物理方法和化学方法 (1)物理方法常利用物质的颜色、气味、溶解性等加以区别； (2)化学方法常用指示剂、点燃、加热、加试剂等方法。,2物质的检验“三个原则”，即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为三类。 (1)生成气体，如NH4、CO32的检验； (2)生成沉淀，如Cl、SO42的检验； (3)显现特殊颜色，如Fe3、蛋白质的检验。,3物质检验时对反应的一般要求 (1)反应要有明显的外部特征如：溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。 (2)反应要在适宜的条件下进行，如：溶液的酸碱性、浓度、温度等的选择。 (3)检验反应时常需排除干扰物的影响，如：用Ba2检验SO42应排除CO32、SO32等离子的干扰。,(4)检验反应要求具有一定的选择性和特效性。 一种试剂如果只与少数几种离子反应，这种反应就叫做选择性反应。与该试剂反应的离子种类越少，反应的选择性越高。 如果试剂只与一种离子(或物质)发生反应，这个反应的选择性最高，这样的反应称为这种离子的特征反应。 在物质检验过程中应尽量采用选择性高的反应，如用湿润的红色石蕊试纸检验气体NH3。,4物质检验的一般步骤 (1)当试样是固体时，需要先将少量试样配成溶液，观察溶解后溶液的颜色，在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀生成以及沉淀的颜色等。 (2)在检验试样或配好的试样溶液中是否含有某种物质时，每次应取少量进行检验。,5常见离子的检验 (1)H：向待测液中加入紫色石蕊试液，溶液变红，证明有H。 (2)OH：向待测液中加入酚酞试液(或紫色石蕊试液)，溶液变红(或变蓝)，证明有OH。 (3)CO32：向待检液中加入盐酸，产生的气体通入澄清石灰水产生白色沉淀。 2HClNa2CO3=2NaClH2OCO2 CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O,(4)SO42：向待检液中加入稀盐酸后，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀。 Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl 特别提醒：一些物质的检验易被其他物质干扰。,选择分离和提纯操作一般有以下原则： (1)固体与固体混合物，若杂质易分解，易升华时用加热法；若一种易溶，另一种难溶，可用溶解过滤法；若两者都易溶，还可以利用溶解度受温度影响不同，用重结晶法。 (2)液体与液体混合物，若沸点差别较大时，用分馏法；若互不混溶时，用分液法；若在不同溶剂中的溶解度相差很大时，用萃取法；对某些溶质直径有区别的物质，还可用渗析法。 (3)气体与气体混合物一般用洗气法。 (4)不具备以上条件的混合物，宜先进行化学方法处理，再选取适当的试剂或方法进行分离。,例题 在中学化学实验中学过的可用于分离提纯的方法很多，如重结晶、过滤、盐析等，请将分离或提纯下列各物质最适宜的方法填入括号内。 (1)除去生石灰中混有的石灰石( ) (2)碳酸钙中混有少量碳酸钠( ) (3)硝酸钾中混有少量食盐( ) (4)二氧化锰中混有少量炭粉( ),答案：(1)加热 (2)过滤 (3)重结晶 (4)加热,基础思维 考查点一 过滤与蒸发的实验操作 【例1】 (2011年沈阳模拟)过滤与蒸发是常用的物质分离与提纯的方法，试用你掌握的有关知识完成下列问题： (1)关于过滤操作的说法中，错误的是_。 A玻璃棒下端要靠在三层滤纸处 B滤纸边缘低于漏斗边缘，多余部分要剪去，并用水润湿贴紧，不留气泡 C过滤时将液体沿玻璃棒注入过滤器，并使液面高于滤纸边缘 D漏斗下端紧靠烧杯内壁,(2)实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程，其正确的操作顺序为_。 放置酒精灯 固定铁圈位置 放上蒸发皿 加热搅拌 停止加热，用余热蒸干 A B C D 听课记录：(1)玻璃棒下端要靠在三层滤纸处，目的是防止玻璃棒捅破滤纸，故A项正确；滤纸边缘低于漏斗边缘，并用水润湿，且不留气泡的原因是保证液体不从漏斗与滤纸之间流下，达不到过滤效果，故B项正确；C项错误；漏斗下端紧靠烧杯内壁其目的是防止液体溅出，故D项正确。,(2)在进行NaCl溶液蒸发时，根据题意应先放置酒精灯，然后根据酒精灯的高度来调整铁圈的位置，接下来放上蒸发皿，加入NaCl溶液进行加热，不断搅拌，当剩余少量液体时，停止加热，用余热蒸干。 答案：(1)C (2)B,规律总结：在解答此类试题时要明确过滤和蒸发的操作和适用范围： (1)过滤是从液体中分离出不溶的固体物质，操作时要注意“一贴，二低，三靠”。 (2)蒸发是为了获得溶液中的溶质，一般蒸发后都有结晶过程。 (3)过滤和蒸发中均用到玻璃棒，过滤中玻璃棒的作用主要是引流，蒸发中主要是搅拌。,【体验感悟1】 在实验室里将粗盐制成精盐，主要操作步骤之一是蒸发。在加热蒸发溶剂的过程中，还要进行的动手操作是(作具体、完整地说明)_，这样做的主要目的是_；熄灭酒精灯停止加热的根据是(填写代号)_。 A蒸发皿中恰好无水 B蒸发皿中刚刚产生白色固体 C蒸发皿中产生了较多的固体 对黄海海水每次取20 g，严格按照过滤、蒸发、冷却、称量、计算的实验步骤规范操作，连续实验三次，算得固态盐平均值a g。该海水中含氯化钠的质量分数为(填“”“”或“”)_5a%。,答案：用玻璃棒不断搅拌液体 防止液滴飞溅 C 解析：对液体加热时，若温度变化不均匀使局部过热，会发生液体暴沸甚至飞溅的现象，对液体不断进行搅拌可以避免这种现象的发生。 氯化钠的溶解度受温度影响不大，通过蒸发使氯化钠从溶液中析出，要待出现较多固体(实际上是大部分的水已挥发)时停止加热，利用有关仪器的余热使溶液蒸干。 海水中还含有少量的CaCl2、MgCl2等易溶性的物质，在蒸发时，它们也与NaCl一同结晶析出，成为NaCl中的杂质。,考查点二 物质的检验方法 【例2】 某混合物中可能含有可溶性硫酸盐、碳酸盐及硝酸盐。为了检验其中是否含有硫酸盐，某同学取少量混合物溶于水后，向其中加入BaCl2溶液，发现有白色沉淀生成，由此而得出该混合物中含有硫酸盐的结论。你认为这一结论可靠吗？为什么？应该怎样检验？(提示：碳酸盐都能溶于稀硝酸) 答案：不可靠；在可能含有可溶性硫酸盐、碳酸盐和硝酸盐的溶液中，加入BaCl2溶液时，生成的沉淀不一定是BaSO4，也可能是BaCO3，或两者均有。可向有沉淀的液体中加入盐酸(或稀硝酸)，振荡。若沉淀消失，说明该沉淀是BaCO3；若沉淀不消失，说明该沉淀是BaSO4；若沉淀减少，但不完全消失，则说明两种沉淀都有。,规律总结：(1)物质检验中的“先”“后”顺序，力求最简。宜先物理法，后化学法；先观察，后用试剂；先常温，后加热；先分组，后各组鉴别；先检验干扰离子，后检验被干扰离子。 (2)SO42检验：SO42检验时会受到许多离子的干扰： Ag干扰：用BaCl2溶液或盐酸酸化时防止Ag干扰，因为：AgCl=AgCl。 CO32、SO32、PO43干扰：因为BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是，这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO42时，必须用酸酸化，如：BaCO32H=H2OCO2Ba2，但不能用HNO3酸化，同理，所用钡盐也不能用Ba(NO3)2溶液。,【体验感悟2】 三位同学设计了下述三个方案，并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可证明试液中含有SO42，试分析哪个方案正确。,答案：方案乙正确 解析：如果试液中含有Ag而不含SO42，当加入BaCl2溶液时，同样产生不溶于稀HNO3的白色沉淀AgCl，故方案甲不严密。只有含SO42的无色透明溶液中能出现方案乙的现象，故方案乙严密。如果试液中含有SO32而不含有SO42，当加入足量稀HNO3后，SO32被氧化成SO42，无沉淀产生，再加入Ba(NO3)2试液后，出现不溶于稀HNO3的白色沉淀，故方案丙也不严密。,高考思维 考情分析：在新课标的学习中，重过程轻结果，而通过实验学习化学就是很重要的过程，因此今后高考试题对化学实验基础知识的考查会有所加强；对常见仪器的作用及恰当的选用也会有所体现。根据物质的性质，在特殊装置、特定条件下进行的操作及实验安全思想(如防倒吸)、绿色化学思想(防污染，药品节约)等可能成为高考考查的新动向。,【例3】 (