高中化学 专题1 化学家眼中的物质世界 第二单元 研究物质的实验方法（第1课时）物质的分离、提纯与检验课件 苏教版必修1.ppt

第二单元研究物质的实验方法 第1课时物质的分离 提纯与检验 学考报告 一 混合物的分离与提纯 混合物的分离方法混合物的分离是依据 进行的 常见的混合物分离方法有 等 混合物中各组分性质的差异 过滤 结晶 萃取 分液 蒸馏 1 过滤 1 过滤 是分离固体和液体混合物最常用的方法之一 主要是除去液体中的不溶性固体 2 过滤仪器及用品 3 主要步骤 制 固定烧杯和过滤器 过滤操作 漏斗 烧杯 玻璃棒 带铁圈的铁架台 过滤器 及滤纸 4 过滤时应注意 一贴 二低 三靠 玻璃棒 三 层滤纸上 烧杯 壁上 滤纸边缘 漏斗壁 漏 斗壁 思考探究 1 如何洗涤过滤后所得到的沉淀物 提示向过滤器里加入适量蒸馏水 使水面浸没沉淀物 待水自然滤去后 再加水洗涤 连续洗几次 直至沉淀物洗净为止 2 蒸发结晶 1 蒸发 是指给液体加热 使液体受热汽化 从溶液中分离出固体物质的方法 蒸发可得到晶体 蒸发也用于浓缩溶液 2 主要仪器 酒精灯 铁架台等 蒸发皿 玻璃棒 思考探究 2 对溶液进行蒸发时应注意什么问题 提示 1 在加热蒸发过程中 应用玻璃棒不断搅拌 防止由于局部受热造成液滴飞溅 2 加热到蒸发皿中剩余少量液体时 出现较多晶体时 应停止加热 用余热蒸干 以防蒸干固体溅出 3 热的蒸发皿应用坩埚钳取下 放在石棉网上 不能直接放在实验台上 3 应用 若两种物质的混合物中 一种组分可溶于水 而另一种组分难溶于水 可以先加适量的水溶解混合物 然后 将溶液 得到可溶解的组分 从而实现可溶性组分与难溶性组分的分离 两种固体混合物均溶于水 溶解度的差别较大时 例如 在提纯混有少量氯化钾的硝酸钾时 可采用 的办法 先在 下将混合物溶于水中形成浓溶液 然后 到一定温度 由于硝酸钾的溶解度随温度降低急剧 因此有大量硝酸钾晶体析出 而氯化钾不会结晶析出 再 即可获得纯净的硝酸钾晶体 过滤 蒸发结晶 结晶 较高温度 冷却 下降 过滤 思考探究 3 经过一次结晶处理不一定能达到提纯的目的 达不到可重复操作一次 例 实验室用kclo3在mno2催化下受热分解制取氧气 从反应后的kcl和mno2的混合物中分离 回收这两种物质 1 所需使用的分离方法是 及 2 实验步骤为 3 实验过程中玻璃棒的作用和目的依次为 解析 2 分解后得到的混合物是kcl和mno2 kcl易溶于水 而mno2难溶于水 采用的分离方法是加水溶解 过滤 洗涤滤渣 得到mno2 滤液蒸发得到kcl 3 玻璃棒的主要作用有引流 搅拌等 答案 1 过滤蒸发结晶 2 加水溶解 过滤 洗涤滤渣 即得到mno2 将滤液蒸发结晶 可得到kcl晶体 3 搅拌 加速溶解引流 防止液体溅出搅拌 使液体受热均匀 训练1 某同学在实验室里过滤一种浑浊液体 发现滤出的液体仍浑浊 他检查实验装置 发现漏斗外壁没有水 滤纸也未出现破损或小漏洞 则造成实验失败的原因可能是下列操作中的 a 滤纸高出漏斗边缘的部分未剪掉b 滤纸与漏斗之间有气泡未被排掉c 倾倒液体时液面高于滤纸边缘d 过滤时玻璃棒靠在一层滤纸上答案c 4 萃取和分液 1 利用物质在 的溶剂中 的不同 将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中 从而实现分离的方法称为 2 在实验室中 萃取和分液常在 中进行 分液时 当液体分成清晰的两层后 打开旋塞 将 从下口放出 然后关闭旋塞 将 从上口倒出 互不相溶 溶解度 萃取 分液漏斗 下层液体 上层液体 思考探究 4 怎样检查分液漏斗是否漏液 提示分液漏斗颈部旋塞和口部的玻璃塞处都需要查漏 其方法是 关闭分液漏斗颈部的旋塞 注入少量的水 看旋塞处是否漏水 若不漏再把旋塞旋转180 看是否漏水 若还不漏 则颈部旋塞处密封较好 然后塞上瓶塞 倒置看是否漏水 若不漏水 正立后把瓶塞旋转180 再倒置看是否漏水 若还不漏水 则口部玻璃塞处密封较好 5 萃取剂的选择原则是什么 提示 萃取剂和原溶剂互不相溶 不反应 萃取剂和溶质不发生反应 溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度 6 分液的具体操作步骤 提示待液体分层后 将分液漏斗颈上的玻璃塞打开 或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗上的小孔 再将分液漏斗下面的活塞拧开 使下层液体沿烧杯壁流下 上层液体从分液漏斗上口倒出 例1 下列各项操作 错误的是 a 用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗 而后静置分液b 进行分液时 分液漏斗中的下层液体从下口放出 上层液体则从上口倒出c 萃取 分液前需对分液漏斗检漏d 为保证分液漏斗内的液体顺利流出 需将上面的塞子拿下解析解答此题的关键是熟知萃取 分液操作的方法及其萃取的原理 答案a 训练2 针对从溴水中提取溴的实验 回答下列问题 1 在试管中加入2 3ml溴水 再向试管中加入1mlccl4 振荡 静置 观察到的实验现象是 2 产生此现象的原因是 3 能通过上述方法提纯的物质必须满足的条件是 答案 1 静置后液体分层 上层几乎无色 下层呈橙红色 2 br2在ccl4中的溶解度大 从水中被萃取到ccl4中 而ccl4的密度比水大 3 在两种互不相溶的溶剂中的溶解度有较大差异 与萃取剂不发生反应 5 蒸馏 1 蒸馏是利用沸点相差较大来分离互溶液体混合物 利用蒸馏也可以除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质 2 主要仪器 铁架台 带铁圈 铁夹 石棉网 牛角管等 3 实验装置 见下图 蒸馏烧瓶 温度计 冷凝管 锥形瓶 酒精灯 思考探究 7 液体a和液体b混合后 若两液体互溶 可选用的分离方法是什么 若两液体互不相溶 选用的分离方法是什么 提示若互溶 可利用两液体的沸点不同 采用蒸馏的方法分离 若互不相溶 可采用分液的方法进行分离 8 蒸馏实验操作应注意的问题是什么 提示 1 温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处 2 蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2 3 也不能少于1 3 3 冷凝管中冷却水从下口进 上口出 4 先接通冷凝水 再加热 5 蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片 防止液体暴沸 6 剩余少量溶液时即可停止加热 溶液不可蒸干 例2 按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物 下列说法错误的是 a 步骤 1 需要过滤装置b 步骤 2 需要用到分液漏斗c 步骤 3 需要用到坩埚d 步骤 4 需要蒸馏装置解析a项 步骤 1 后得到滤液和不溶性物质 故应采用过滤装置 正确 b项 步骤 2 后得到水层溶液和有机层溶液 则应为分液操作 故需要用到分液漏斗 正确 c项 从水层中获得固体 可采用蒸发法 仪器为蒸发皿 错误 d项 将有机层中的液体进行分离 应采用蒸馏法 正确 c 借题发挥 蒸发 蒸馏和分馏的区别简单地说 蒸发的目的是将溶液中的固体溶质分离出来 蒸发时对无毒的和对环境无污染的物质 不需要收集 如蒸发氯化钠溶液分离出食盐 蒸馏是先汽化后冷凝分离混合物的方法 如用蒸馏法使海水淡化制淡水 分馏是利用蒸馏原理分离沸点不同液体混合物的方法 如石油的分馏 训练3 下列有关蒸馏的实验装置与操作的说法中 正确的是 填序号 1 蒸馏烧瓶不必垫石棉网加热 2 冷凝器中冷却水的流向是上进下出 3 实验中需要在烧瓶中加入几粒碎瓷片 防止出现暴沸现象 4 所有蒸馏操作中都必须用到温度计 5 蒸馏时温度计的水银球应位于支管口处答案 3 5 二 物质分离提纯的化学方法 加试 化学方法提纯和分离物质的基本原则 1 分离 把混合物通过 方法一一分开 2 提纯 除去杂质 得到所需的物质 不得引入新杂质 尽量不减少被提纯的物质 使初步被提纯或被分离后的物质容易进一步分离 如果在分离操作中 被分离的物质转变为其他物质 应采用适当的方法将其恢复为原物质 可记作 物理或化学 不增不减易分 能复原 9 进行物质分离和提纯时应注意什么 思考探究 提示 1 除杂试剂需过量 2 过量试剂需除尽 去除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序 3 选择最佳的除杂途径 10 怎样用化学方法除去粗盐中可溶性杂质 例3 为了除去kcl固体中少量mgso4和cacl2杂质 须进行下列六项操作 正确的次序是 加水溶解 加热蒸发得到晶体 加入过量bacl2溶液 加入过量盐酸 加入过量k2co3 过滤 a b c d 解析通过转化为沉淀的方法除去kcl中混有的少量可溶于水的mgso4和cacl2杂质 可采取加水溶解 加入过量bacl2溶液 与mgso4发生反应 生成baso4沉淀和氢氧化镁沉淀 加过量k2co3溶液 与cacl2和上述操作中过量bacl2溶液发生反应 生成caco3沉淀和baco3沉淀和氯化钾 过滤 滤出上述步骤生成的沉淀 加适量盐酸 与过量k2co3溶液发生反应 生成氯化钾 水和二氧化碳气体 加热蒸发得到晶体 操作中应依次加入过量的bacl2溶液 碳酸钾溶液 过滤后加适量盐酸 正确的操作顺序为 故选d 答案d 解题指导 1 除去杂质而不能引入新杂质是解题的关键 2 要准确把握试剂的加入顺序及对应的实验操作 训练4 下列除杂操作可行的是 a 通过浓硫酸除去hcl中的h2ob 通过灼热的cuo除去h2中的coc 通过灼热的镁粉除去n2中的o2d 通过水除去co中的co2解析a项 hcl是酸性气体 可用浓硫酸干燥 正确 b项 h2 co在高温条件下均与cuo发生反应 错误 c项 加热条件下mg与o2反应生成mgo mg与n2反应生成mg3n2 错误 d项 co2在水中的溶解度不大 可用碱液 如naoh溶液 除去co中的co2 错误 答案a 三 常见离子的检验 1 实例探究 取一支试管 加入2mlnh4cl溶液 再加入2ml 溶液 试管 将 试纸靠近试管口 观察到的试纸颜色变化是 反应的化学方程式是 2 方法总结 取少量待测液 加入 溶液 并 若产生 的气体 则原溶液中含有nh naoh 加热 湿润的红色石蕊 湿润的红色石蕊试纸变蓝 naoh 加热 使湿润的红色石蕊试纸变蓝 2 cl 的检验 1 实例探究 取一支试管 加入少量kcl溶液 再滴加几滴 溶液和 现象是生成 沉淀 该沉淀不溶于稀hno3 反应的化学方程式为 2 方法总结 取少量待测液 加入 溶液 产生 沉淀 加入 沉淀不溶解 则原溶液中含有cl agno3 稀硝酸 白色 kcl agno3 agcl kno3 agno3 稀硝酸 白色 稀盐酸 bacl2 白色 稀盐酸 k2so4 bacl2 baso4 2kcl 过量稀盐酸 bacl2 白色 盐酸 思考探究 11 离子检验时应注意哪些问题 例4 草木灰中含有kcl k2so4和k2co3 将草木灰溶于水 过滤 得滤液 用三支试管分别取滤液少许 第一支试管中加入 生成无色无味 能使澄清石灰水变浑浊的气体 证明含有k2co3 第二支试管中先加入少量 再加入 溶液 生成白色沉淀 证明含有k2so4 第三支试管中加入少量 溶液和 溶液 生成白色沉淀 证明含有kcl 答案稀盐酸稀盐酸bacl2agno3稀hno3 四 焰色反应 1 概念 许多金属或金属化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色 这叫做焰色反应 根据火焰所呈现的特征颜色 可以检验金属或金属离子的存在 2 操作步骤 将一根 在酒精灯火焰上灼烧 若火焰有颜色 可将铂丝在 中蘸一下 再灼烧至无色 用灼烧后的铂丝蘸取少许待测物 然后再在火焰中灼烧 可观察到火焰的颜色 流程图解 铂丝 稀盐酸 实验操作步骤可总结为四个字 洗 烧 蘸 烧 3 常见的金属焰色 钠 钾 实验时观看钾的焰色需要透过蓝色的钴玻璃滤掉钠的焰色 黄色 紫色 思考探究 12 焰色反应是物理变化还是化学变化 是不是所有金属都有焰色反应 发生焰色反应的只能是金属离子吗 提示是物理变化 不是 如pt不能发生焰色反应 金属单质与化合物均能发生焰色反应 训练6 下列有关焰色反应的叙述正确的是 a 氯化钠在火焰上灼烧时使火焰呈