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单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,人教版必修,1,新课标,化学,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,二、混合物的分离和提纯,过滤和蒸发,对应学生用书,P,4,1,知识与技能,(1),掌握蒸发、过滤的原理和实验操作。,(2),掌握,SO,4,2,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,110,7,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,CaCl,2,、,MgCl,2,以及一些硫酸盐。,3,实验步骤:,步骤,现象,(1),溶解:称取,4 g,粗盐加到盛有,12 mL,水的烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌,直到粗盐不再溶解为止,固体食盐逐渐溶解而减少,食盐水略显浑浊,(2),过滤:将烧杯中的液体倒入过滤器中,过滤器中的液面不能超过滤纸的边缘。若滤液浑浊,再过滤一次,不溶物留在滤纸上,液体渗过滤纸,沿漏斗颈流入另一个烧杯中,(3),蒸发:将滤液倒入蒸发皿中,然后用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌溶液,等出现较多固体时停止加热,水分蒸发,逐渐析出固体,4.,可溶性杂质离子的除去:,(1),可溶性杂质离子:,Ca,2,、,Mg,2,、,SO,4,2,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,BaCl,2,溶液,,c.,再加入过量的,NaOH,溶液,,d.,再加入过量的,Na,2,CO,3,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,SO,4,2,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,SO,3,2,的干扰,不能检验出原溶液中是否含有,SO,4,2,。,检验,SO,4,2,时一定要注意排除其他离子的干扰:溶液中存在,SO,3,2,时,用稀硝酸酸化后,再加入,BaCl,2,,仍能产生白色沉淀,BaSO,4,,不能确定原溶液中是否含有,SO,4,2,。检验,SO,4,2,最好的方法就是加入稀盐酸酸化,无明显现象再加入,BaCl,2,溶液,这时若出现白色沉淀,证明原溶液中含有,SO,4,2,。,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,NH,4,、,CO,3,2,的检验;,(2),生成沉淀,如,Cl,、,SO,4,2,的检验;,(3),显现特殊颜色,如,Fe,3,、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,Ba,2,检验,SO,4,2,应排除,CO,3,2,、,SO,3,2,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,NH,3,。,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)CO,3,2,: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。,2HCl,Na,2,CO,3,=2NaCl,H,2,O,CO,2,CO,2,Ca(OH),2,=CaCO,3,H,2,O,(4)SO,4,2,:向待检液中加入稀盐酸后,再加入,BaCl,2,溶液,生成白色沉淀。,Na,2,SO,4,BaCl,2,=BaSO,4,2NaCl,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
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