高中必修1化学 1.2.1物质的分离和提纯

1、第二单元第一课时第二单元第一课时物质的分离和提纯物质的分离和提纯 日常生活中，我们所接触的各种各日常生活中，我们所接触的各种各样的物质，大多数都是混合物，而化学样的物质，大多数都是混合物，而化学研究研究、工业生产中经常要对混合物进行工业生产中经常要对混合物进行分离和提纯，如：石油的分馏、自来水分离和提纯，如：石油的分馏、自来水的净化处理等的净化处理等。混合物的分离和提纯混合物的分离和提纯分离和提纯有什么不同？分离和提纯有什么不同？分离分离是通过适当的方法，把混合物中的是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开，分别得到纯净的物质几种物质分开，分别得到纯净的物质提纯提纯是通过适当的方法把混合物中

2、的杂是通过适当的方法把混合物中的杂质除去，以得到纯净物质质除去，以得到纯净物质 我们在初中化学里也学过一些简我们在初中化学里也学过一些简单的实验方法，可用于混合物的分离单的实验方法，可用于混合物的分离和提纯，请同学们回忆一下，你了解和提纯，请同学们回忆一下，你了解哪些分离、提纯的方法？哪些分离、提纯的方法？过滤、结晶、蒸馏等过滤、结晶、蒸馏等【问题【问题1】【问题【问题2】请同学们考虑一下：请同学们考虑一下： 什么样的混合物能够用过滤方法来分离？什么样的混合物能够用过滤方法来分离？什么样的混合物可以用结晶方法来分离？什么样的混合物可以用结晶方法来分离？什么样的混合物可以用蒸馏的方法来分离？什么

3、样的混合物可以用蒸馏的方法来分离？难溶固体与液体组成的混合物难溶固体与液体组成的混合物，例例:NaCl溶液中悬浮溶液中悬浮CaCO3。溶解度不同的固体混合物溶解度不同的固体混合物,例例:NaCl和和KNO3混合物混合物分离沸点相差较大分离沸点相差较大(相差相差30以上以上)的液态混合物的液态混合物,例例:实验室制蒸馏水实验室制蒸馏水. 不同的分离方法都有一定的适用范围不同的分离方法都有一定的适用范围, ,因此要因此要根据不同混合物的性质来选择合适的分离方法根据不同混合物的性质来选择合适的分离方法. .过滤过滤结晶结晶蒸馏蒸馏分离提纯方法分离提纯方法一、过滤过滤是除去溶液里混有不溶过滤是除去溶液

4、里混有不溶于溶剂的杂质的方法。于溶剂的杂质的方法。 1 1、仪器、仪器 铁架台、铁圈、漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸铁架台、铁圈、漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸 2 2、注意、注意一贴二低三靠一贴二低三靠 3 3、操作、操作 过滤时先倒上层清液，再转移浊液。过滤时先倒上层清液，再转移浊液。 过滤完毕洗涤沉淀过滤完毕洗涤沉淀2 23 3次。次。在过滤器上洗涤沉淀的操作是？在过滤器上洗涤沉淀的操作是？ 向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次。重复操作数次。 过滤时应注意：过滤时应注意：一贴：将滤纸折叠好放入漏斗，加少量蒸馏水一贴：将滤纸

5、折叠好放入漏斗，加少量蒸馏水润湿，使滤纸紧贴漏斗内壁。润湿，使滤纸紧贴漏斗内壁。二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘，加入漏斗二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘，加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。中液体的液面应略低于滤纸的边缘。三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的夹嘴应与三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触；玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤玻璃棒接触；玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触；漏斗颈的末端应与接受器的内壁纸处轻轻接触；漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触，例如用过滤法除去粗食盐中少量相接触，例如用过滤法除去粗食盐中少量的泥的泥沙。沙。1 1、过滤、过滤注意点：注意点：“一贴

6、二一贴二低三靠低三靠” 2、结晶结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程，可以是溶质从溶液中析出晶体的过程，可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。 结晶的原理结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同，通过蒸发减少溶剂或降剂里的溶解度的不同，通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小，从而使晶体析出。低温度使溶解度变小，从而使晶体析出。操作：操作：先将不溶杂质过滤除去。先将不溶杂质过滤除去。加热浓缩后将溶液冷却结晶加热浓缩后将溶液冷却结晶重复操作即为重结晶重复操作即为重结晶二、蒸发、结晶蒸发二、蒸发、结晶 1 1、蒸发：、

7、蒸发：是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。以晶体析出的方法。（1 1）仪器：）仪器： 蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三角架蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三角架（2 2）注意：）注意：液体量不超过液体量不超过2/32/3玻璃棒不断搅拌，防止由于局部温度玻璃棒不断搅拌，防止由于局部温度过高，造成液滴飞溅。过高，造成液滴飞溅。剩余少量水或析出较多量固体时，停剩余少量水或析出较多量固体时，停止加热止加热(2)冷却结晶：适用于分冷却结晶：适用于分离离溶解度随温度变化有溶解度随温度变化有明显差异明显差异的固体混合物的固体混合物的分离（例：提纯氯化的分离（例：提纯氯化钠和硝酸钾晶体

8、）。钠和硝酸钾晶体）。结晶结晶【实验探究【实验探究2】 现有氯化钾和硝酸钾的固体现有氯化钾和硝酸钾的固体混合物混合物50g，其中，其中KCl的质量分的质量分数为数为10%，请设计实验方案提纯，请设计实验方案提纯硝酸钾。硝酸钾。实验方案：实验方案：、溶解：、溶解：将将50g50g混合物放入烧杯中，加入混合物放入烧杯中，加入约约18.3mL10018.3mL100的的热水，使固体完全溶解。热水，使固体完全溶解。、降温结晶：、降温结晶：将将(1)(1)所得溶液放在实验台所得溶液放在实验台上自然冷却到不再有固体析出。上自然冷却到不再有固体析出。3 3、过滤：、过滤：将将(2)(2)所得混合物进行过滤，

9、滤纸所得混合物进行过滤，滤纸上的晶体即为较纯净的上的晶体即为较纯净的KNOKNO3 3（不用洗涤）（不用洗涤）、重结晶：、重结晶：将若需要更纯净的将若需要更纯净的KNOKNO3 3晶体，晶体，可将可将(3)(3)中所得晶体再结晶中所得晶体再结晶重复重复(1)-(3)(1)-(3)操作一次。操作一次。三、萃取、分液1 1、 萃取萃取原理：原理：利用物质在利用物质在互不相溶的溶剂互不相溶的溶剂中溶解度的不同，将物质从一中溶解度的不同，将物质从一种溶剂转移到另一溶剂中，从而进行分离的方法称为萃种溶剂转移到另一溶剂中，从而进行分离的方法称为萃取。取。要点：要点： 下层液体从下口流出，上层液体从漏斗口倒

10、出下层液体从下口流出，上层液体从漏斗口倒出 选择的萃取剂应符合下列要求：选择的萃取剂应符合下列要求：和原溶液中的溶剂互和原溶液中的溶剂互不相溶；对溶质的溶解度要远大于原溶剂，并且溶剂易不相溶；对溶质的溶解度要远大于原溶剂，并且溶剂易挥发。挥发。萃取萃取分液分液漏斗漏斗萃取剂的选择条件：萃取剂的选择条件：1、萃取剂与原溶剂不混溶、不反应、萃取剂与原溶剂不混溶、不反应2、溶质在萃取剂中有较大的溶解度、溶质在萃取剂中有较大的溶解度3、溶质不与萃取剂发生任何反应、溶质不与萃取剂发生任何反应分液分液：分离互不相溶的液体 操作注意：操作注意： 充分振荡，适当放气，充充分振荡，适当放气，充分静止，然后分静止

11、，然后分液分液； 分液时保持漏斗内与大气分液时保持漏斗内与大气压一致；压一致；下层溶液下口出下层溶液下口出，上层溶液上口出上层溶液上口出分分液液:四、蒸馏、分馏 （1）原理：利用液体混和物中各组成的沸点）原理：利用液体混和物中各组成的沸点不同，给液体混合物加热，使其中某一组变成蒸不同，给液体混合物加热，使其中某一组变成蒸气再冷凝，跟其它分离的操作。气再冷凝，跟其它分离的操作。蒸馏蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离，叫分法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离，叫分馏。馏。例如用分馏的方法进行石油的分馏。例如用分馏的方法进

12、行石油的分馏。5 5、蒸馏、蒸馏利用利用互溶液体互溶液体混合物中各组分沸点不同混合物中各组分沸点不同（通常沸点需相差（通常沸点需相差3030以上）进行分离以上）进行分离提纯的操作。提纯的操作。其过程是：将液态物质加热其过程是：将液态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程成为蒸馏。为液体的操作过程成为蒸馏。蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶尾接管尾接管冷凝管冷凝管锥形瓶锥形瓶碎瓷片碎瓷片温度计温度计AB利用各组分沸点不同，将液态混合物或固利用各组分沸点不同，将液态混合物或固液混合物分离和提纯的方法液混合物分离和提纯的方法蒸馏蒸馏投放沸石投放沸石或瓷片或瓷片

13、温度计水银温度计水银球处于支管球处于支管口处口处水，下水，下进上出进上出操作注意：操作注意：、先通水，再加热、先通水，再加热、刚开始收集到的馏分、刚开始收集到的馏分应弃去应弃去、全程严格控制好温度、全程严格控制好温度酒精和水的混合物能否用蒸馏分离？如果能酒精和水的混合物能否用蒸馏分离？如果能,先蒸馏出来的是什么？先蒸馏出来的是什么？用蒸馏原理进行多种混合液体的分离用蒸馏原理进行多种混合液体的分离, ,叫叫分馏分馏 溶液体积溶液体积不超过烧不超过烧瓶体积瓶体积1/3-2/3蒸馏实验示意图蒸馏实验示意图注意点：注意点：实验前在蒸馏烧瓶中实验前在蒸馏烧瓶中先加入几粒沸石（或碎先加入几粒沸石（或碎瓷片

14、）瓷片）防液体暴沸防液体暴沸冷凝水的方向：冷凝水的方向：温度计的水银球处温度计的水银球处于蒸馏烧瓶支管处于蒸馏烧瓶支管处下进上出下进上出【实验探究【实验探究3】 某些地区的自来水中含有某些地区的自来水中含有Fe3+，那，那么如何将含有么如何将含有Fe3+的自来水提纯呢？的自来水提纯呢？层析:据混合物中各物质被吸附性能的不同，把它们溶解在某溶剂中，以层析的方法进行分离 【拓宽视野【拓宽视野】【课堂小结【课堂小结】分离提纯方法分离提纯方法 适用范围适用范围 实例实例 过滤过滤固体与液体不互溶的混合物固体与液体不互溶的混合物粗盐的提纯粗盐的提纯 结晶与重结晶结晶与重结晶 混合物中各成分在溶剂中溶解度

15、不同，混合物中各成分在溶剂中溶解度不同，包括蒸发溶剂结晶和降温结晶包括蒸发溶剂结晶和降温结晶 分离分离NaCl和和KNO3的混的混合物合物 萃取萃取溶质在互不相溶的溶剂里溶解度溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同不同 利用利用CCl4从溴水中萃取从溴水中萃取溴溴 分液分液两种互不混溶的液体混合物两种互不混溶的液体混合物CCl4和水的分离和水的分离蒸馏（分馏）蒸馏（分馏） 难挥发的固体杂质在液体中形成的难挥发的固体杂质在液体中形成的混合物混合物互溶液体沸点有明显差异互溶液体沸点有明显差异蒸馏水、石油的分蒸馏水、石油的分馏馏层析层析被吸附能力不同的物质的分离被吸附能力不同的物质的分离红、黑墨水混合物红

16、、黑墨水混合物中的不同色的分离中的不同色的分离物质的分离、提纯物质的分离、提纯注意：不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的注意：不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的性质选择合适的方法进行分离，且有时需要多种方法配合使用。性质选择合适的方法进行分离，且有时需要多种方法配合使用。练习与实践现需要分离下列物质，请用直线将分离实例、现需要分离下列物质，请用直线将分离实例、分离方法和选择分离方法的依据连接起来。分离方法和选择分离方法的依据连接起来。 实实 例例 分离方法分离方法 选择的依据选择的依据除去澄清石灰水中的碳酸钙除去澄清石灰水中的碳酸钙 蒸馏蒸馏 溶解度随温度变化

17、的差异溶解度随温度变化的差异 用用CCl4提取溴水中溴单质提取溴水中溴单质 过滤过滤 在不同溶剂中溶解度的差异在不同溶剂中溶解度的差异分离醋酸分离醋酸（沸点（沸点118）与乙醇与乙醇（沸点（沸点78.5） 分液分液 沸点的差异较大沸点的差异较大分离汽油和水分离汽油和水 结晶结晶 两溶剂互不相溶两溶剂互不相溶 从含有氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾从含有氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾 萃取萃取 物质在水中溶解度的不同物质在水中溶解度的不同练习练习1、分离下列混合物，按溶解、过滤、蒸发顺、分离下列混合物，按溶解、过滤、蒸发顺序进行的是（序进行的是（ ）A、氧化铜、木炭、氧化铜、木炭 B、碳酸钙、氯化

18、钠、碳酸钙、氯化钠C、硝酸钾、氯化钠、硝酸钾、氯化钠 D、乙醇、水、乙醇、水B2、实验室里用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，请问、实验室里用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，请问如何把反应后剩下的物质分离开？如何把反应后剩下的物质分离开？先溶解，然后过滤，最后蒸发先溶解，然后过滤，最后蒸发 3 用于分离或提纯物质的已学方法有：用于分离或提纯物质的已学方法有： A萃取萃取 B分液分液 C过滤过滤 D加热分解加热分解 E蒸发蒸发 F蒸馏蒸馏 下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合 适适?（把选用方法的标号填入括号内）（把选用方法的标号填入括号内） （1）

19、除去）除去Ca（OH）2溶液中悬浮的溶液中悬浮的Ca（OH）2 颗粒（颗粒（ ） （2）把饱和食盐水中的食盐提取出来（）把饱和食盐水中的食盐提取出来（ ） （3）除去酒精中溶解的微量食盐（）除去酒精中溶解的微量食盐（ ） （4）把溴水中的溴提取出来）把溴水中的溴提取出来 （ ） （5）用自来水制取医用蒸馏水）用自来水制取医用蒸馏水 （ ） （6）除去氧化钙中的碳酸钙）除去氧化钙中的碳酸钙 （ ） （7）分离柴油和水的混合物）分离柴油和水的混合物 （ ）BDACEFF练习练习4、现有三组溶液（、现有三组溶液（1）汽油和氯化钠溶液）汽油和氯化钠溶液 （2）酒精和水的混合溶液）酒精和水的混合溶液 （

20、3）氯化钠和单质溴的溶液）氯化钠和单质溴的溶液以上混合溶液分离的正确方法依次是（以上混合溶液分离的正确方法依次是（ ）A、分液、萃取、蒸馏、分液、萃取、蒸馏 B、萃取、蒸馏、分液、萃取、蒸馏、分液C、分液、蒸馏、萃取、分液、蒸馏、萃取 D、蒸馏、萃取、分液、蒸馏、萃取、分液C阅读下列材料，按要求回答问题：阅读下列材料，按要求回答问题：酒精、苯、酒精、苯、l l、煤油都是有机溶剂，有机溶剂之间大、煤油都是有机溶剂，有机溶剂之间大都能互溶；碘（都能互溶；碘（）难溶于水，易溶于有机溶剂，其溶液呈）难溶于水，易溶于有机溶剂，其溶液呈紫色；溴（液溴）的性质与碘相似，其溶液呈橙色。紫色；溴（液溴）的性质与

21、碘相似，其溶液呈橙色。、下列能用分液漏斗分离的是（）、下列能用分液漏斗分离的是（）、液溴和、液溴和l l、酒精和煤油、酒精和煤油、a al l和和a a溶液、苯和蒸馏水溶液、苯和蒸馏水、在酒精、苯、在酒精、苯、l、al溶液、蒸馏水五种试剂中，溶液、蒸馏水五种试剂中，（）能把碘单质从碘水中萃取出来的是（）能把碘单质从碘水中萃取出来的是 ，进行，进行分液之后是否已经得到纯净的碘单质？分液之后是否已经得到纯净的碘单质？苯，苯，l（）能把溴从溴水中萃取出来，并在分液时溴从分液漏斗上端（）能把溴从溴水中萃取出来，并在分液时溴从分液漏斗上端倒出的是倒出的是 ；萃取时，上层液体呈；萃取时，上层液体呈 色，色

22、，下层液体呈下层液体呈 色色苯苯橙橙无或颜色变浅无或颜色变浅、l能把碘酒中的碘萃取出来么？能把碘酒中的碘萃取出来么？不能，还要进一步分离不能，还要进一步分离不能，酒精与不能，酒精与CCl4混溶混溶交流与讨论交流与讨论请根据要求设计分离和提纯下列物质的实请根据要求设计分离和提纯下列物质的实验方案，并将你的方案与同学交流讨论。验方案，并将你的方案与同学交流讨论。、已知、已知Mg(OH)2难溶于水，难溶于水，BaSO4既难既难溶于水又难溶于酸，溶于水又难溶于酸，BaCO3难溶于水，但难溶于水，但可溶于盐酸。现有含可溶于盐酸。现有含Na2SO4、MgCl2和泥和泥沙的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐沙的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐提纯提纯NaCl。提示： Mg(OH)2比比MgCO3更难溶更难溶溶解溶解过滤过滤（除泥沙等）（除泥沙等）Na2CO3NaOH（除去过量（除去过量的的Ba2（除去（除去SO42（除去（除去MgBaCl2过滤过滤（除沉淀）（除沉淀）稀稀HCl（除去（除去CO32和和OH蒸发蒸发上述加入试剂的先后顺序还可设计为：上述加入试剂的先后顺序还可设计为：BaCl2 NaOH Na2CO3 HCl关键是关键是Na2CO3溶液要在溶液要在BaCl2溶液之溶液之后，而稀后，而稀HCl必须在最后加。必须在最后加。NaOH BaCl2 Na2CO3 HCl实验方案：实验方案：