資源簡介

(共52張PPT)
2.1.1 物質的分離與提純
【學習目標】
1.初步學會過濾、結晶、萃取和分液、蒸餾等分離物質的實驗方法，能獨立完成一些簡單的物質分離、提純的實驗操作
2.初步了解根據混合物的性質選擇不同的分離方法對物質進行分離的方法。
日常生活中，我們所接觸的各種各樣的物質，大多數都是混合物，而化學研究、工業生產中經常要對混合物進行分離和提純，如：自來水的凈化處理、海水通過日曬得到粗鹽等。
分離:是通過適當的方法,把混合物中的幾種物質分開,每一種組分都要保留下來,并恢復到原狀態,如原來是固體，最后還是固體，得到比較純的物質.
提純:將混合物中的雜質（不需要的物質）通過物理或化學方法除掉而得到所需物質的過程。提純的原則為：不增（不引入新的雜質）、不減、易分離、易復原。
分離和提純有什么不同？
如果有鐵屑和銅屑的混合物，你能用哪些方法將鐵屑分離除去？
1、用磁鐵將混合物中的鐵屑分離出來
2、加鹽酸
物理方法
化學方法
方法2中如何分離出銅屑？
通過怎樣的操作可以從溶液中得到固體？
討論
問題討論
原理：利用物質的溶解性差異，將液體和不溶于液體的固體分離開來。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、過濾
儀器：漏斗、濾紙、鐵架臺（鐵圈）、燒杯、玻璃棒。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
操作要點：
一貼、
二低、
三靠.
原理 : 利用互溶液體混合物中各組分沸點不同,進行分離提純的操作。蒸餾一般用于分離沸點相差較大的液體混合物。
其過程是：將液態物質加熱至沸點，使之汽化,然后將蒸氣重新冷凝為液體的操作過程成為蒸餾。
二、蒸餾
用蒸餾原理進行多種混合液體的分離,叫分餾
溫度計水銀球的頂端與支管下沿處于同一水平線
蒸餾燒瓶中液體的量是燒瓶容量的1/3～2/3
在蒸餾燒瓶內放有沸石，防止暴沸
冷凝管橫放時頭高尾
低保證冷凝液自然下
流，冷卻水進水通入
與被冷凝蒸氣流向相反
給蒸餾燒瓶加熱要墊石棉網
牛角管
蒸餾燒瓶
冷凝管
操作要點：
實驗模擬
蒸餾燒瓶
圓底燒瓶
[交流和討論]閱讀課本P31，思考什么是萃取以及萃取劑選擇的依據是什么？
請嘗試給萃取下定義。
三、萃取和分液
萃取：利用物質在互不相溶的溶劑中溶解能力不同進行分離或提純的方法。
1、 萃取劑與原溶劑（水）不互溶、
密度有一定差異。
2、 溶質在萃取劑中的溶解能力要
比在原溶劑（水）中大。
萃取劑選擇的依據：
分液
實驗1
分液漏斗
分液漏斗的使用注意：
1、查漏：檢查分液漏斗是否漏水
2、裝液：將要萃取的溶液和萃取劑依次從上口倒入分液漏斗，量不能超過2/3，塞好旋塞
3、振蕩：用右手手心壓住分液漏斗玻璃塞，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒轉過來用力振蕩。邊振蕩邊放氣。
5、待液體分層后，將分液漏斗上口的玻璃塞打開，或使玻璃塞上的凹槽對準漏斗上的小孔，再將分液漏斗下面的活塞擰開，使下層液體慢慢沿燒杯壁流下，上層液體從上口倒出。
4、靜置：分液漏斗放在鐵圈上，靜置
分液漏斗
分液漏斗
[活動1] 體驗萃取
活動目的 ：體驗萃取
活動用品：
碘的水溶液（碘：I2，溶質；水：溶劑），
I2的CCl4溶液（ CCl4 ：溶劑），
水，四氯化碳，汽油, 酒精, 滴管
提示：試管較多，注意記錄它們的標號
注意液體用量, 取液方法
實驗 現象 結論
實驗1:試管中注入約2 mL碘水，再注入約1 mLCCl4，振蕩 注入CCl4后（是/否）分層。水層在_____，CCl4層在_____。振蕩后水層顏色變_____，CCl4層顯____色。 碘從___層進入
_____層
實驗2:試管中注入約2 mL I2的CCl4溶液，再注入約1 mL水，振蕩 注入CCl4后（是/否）分層。水層在_____，CCl4層在_____。振蕩后水層顏色_____，CCl4層顯___色。
是萃取
碘一直處于CCl4層,
不是萃取
上
紫
淺
下
水
CCl4
上
下
紫
不變
實驗 現象 結論
實驗3:試管中注入約2 mL碘水，再注入約1 mL 汽油，振蕩 注入汽油后（是/否）分層。水層在_____，汽油層在_____。振蕩后水層顏色變_____，汽油層顯___色。 碘由___層進入
_____層,
實驗4:試管中注入約2 mL碘水，再注入約1 mL 酒精，振蕩 注入酒精后 （是/否）分層。
是萃取
注入酒精后不分層,
不是萃取
上
下
淺
紫
水
汽油
實驗 現象 結論
實驗1:試管中注入約2 mL碘水，再注入約1 mLCCl4，振蕩
實驗2:試管中注入約2 mL I2的CCl4溶液，再注入約1 mL水，振蕩
實驗3:試管中注入約2 mL碘水，再注入約1 mL 汽油，振蕩
實驗4:試管中注入約2 mL碘水，再注入約1 mL 酒精，振蕩
碘從水層進入CCl4層,是萃取
碘一直處于CCl4層,不是萃取
碘由水層進入汽油層,是萃取
注入酒精后不分層,不是萃取
利用兩種液體互不相溶、密度相差較大進行分離或提純的方法。
分液:
如：花生油和水
開闊視野
液液萃取、固液萃取
萃 取
應用：
天然香料、藥物的提取，
核染料的處理等
液液萃取在制藥工業中的應用
提取青霉素裝置
生活中的萃取
固液萃取
煲湯
生活中的萃取
固液萃取
泡茶
結晶：使可溶性物質從溶液中析出固體的過程
四、結晶
原理：利用加熱的方法，使溶液中溶
劑不斷揮發而析出溶質（晶體）的過程。
實驗用品：蒸發皿、鐵架臺（鐵圈）….　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
操作注意事項：
１、蒸發皿中的液體不能超過其容積的2/3。
３、當出現大量固體時，應停止加熱用余熱蒸干。 　　　　　　
２、蒸發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、不能把熱的蒸發皿直接放在實驗臺上，應墊上石棉網。
（1）蒸發結晶
四、結晶
請問：海水通過日曬得到粗鹽，其中使用了什么分離方法？
思考
如何提純含有少量泥沙的粗食鹽？
粗鹽溶解
過濾
濾液蒸發結晶
實驗室中用KClO3在MnO2催化下受熱分解制取氧氣。從反應后的KCl和 MnO2 混合物中分離、收回這兩種物質，需要使用那些分離方法？
【交流和討論1】
沉淀洗滌：在過濾器中，用蒸餾水浸沒固體（不能攪拌），使液體自然流下，重復2~3次
檢驗是否洗凈：取最后一次洗滌液，加AgNO3，看是否有白色沉淀
（2）冷卻結晶
原理：首先將溶液加熱蒸發濃縮（配成熱飽和溶液），再將熱的溶液慢慢冷卻析出晶體。 此法主要用于溶解度隨溫度變化大的物質。
現有混有少量氯化鉀的硝酸鉀粉末,參照課本的溶解度曲線,設計實驗方案提純硝酸鉀。
【交流和討論2】
設計思路：
KCl、KNO3混合物
KCl、KNO3溶液
KNO3(Ｓ)、KCl＋ KNO3溶液
KNO3（Ｓ）
加熱溶解
降溫結晶
過濾
設計方案：將混合物溶于適量水中加熱溶解（形成濃溶液)，自然冷卻結晶，過濾得KNO3晶體。
實驗方案：
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、降溫結晶：將(1)所得溶液放在實驗臺上自然冷卻到不再有固體析出。
3、過濾：將(2)所得混合物進行過濾，濾紙上的晶體即為較純凈的KNO3。
４、重結晶：若需要更純凈的KNO3晶體，可將(3)中所得晶體再結晶「重復(1)-(3)」操作一次。
結晶是溶質從溶液中析出晶體的過程，可以用來分離和提純幾種可溶性固體的混合物。結晶的原理是根據混合物中各成分在某種溶劑里的溶解度的不同，通過蒸發減少溶劑或降低溫度使溶解度變小，從而使晶體析出。
總結
泥沙、Mg2+、Cl- 、Na+
MgCl2、泥沙、NaCl
NaCl晶體
提純含少量氯化鎂和泥沙等雜質
的粗食鹽實驗方案
實驗方案：
加水溶解
加入稍過量的NaOH溶液
泥沙、Mg(OH)2↓、OH-、Cl- 、Na+
過濾
泥沙、Mg(OH)2↓
OH-、 Cl- 、Na+
蒸發結晶
加入適量鹽酸中和 過量的NaOH溶液
H+、Cl- 、Na+
探究
１、現有含Na2SO4、MgCl2、CaCl2和泥沙的粗食鹽，請設計實驗方案，由粗食鹽提純NaCl。
【經典例題】
物質的分離和提純中須注意
1、除雜時所加試劑必須過量；
2、過量的試劑也必須除去；
3、分離和提純的方法要求最佳。
對于粗鹽水(NaCl)
要除去可溶雜質離子是:
Ca2+
Mg2+
SO42-
選擇要加入的除雜試劑:
Na2CO3
NaOH
BaCl2
引入了新的離子:
CO32-
OH-
Ba2+
BaCO3↓
HCl
雜質 試劑 化學方程式
Na2SO4
MgCl2
CaCl2
BaCl2過量的處理：
1.加入Na2CO3 BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl
2.加入鹽酸 Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
NaOH + HCl ＝ NaCl + H2O
BaCl2
Na2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2NaCl
NaOH
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
Na2CO3
CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl
思考
除了上述加試劑順序外，還能不能有其他的順序？
加入除雜試劑的順序是：
溶解 → BaCl2(過量) → Na0H(過量) → Na2CO3(過量) → 過濾 → 鹽酸(過量) →蒸發結晶
也可以是:
BaCl2→ Na2CO3 → NaOH →HCl
NaOH →BaCl2→ Na2CO3 →HCl
1.只要Na2CO3加在BaCl2之后便合理
2.最后加入的鹽酸可以適量也可以過量
六、層析法
原理：
根據混合物中各物質被吸附性能的不同
七、升華法
如分離I2與NaCl的混合物
八、洗氣法
Cl2(HCl)
CO(CO2)
O2(H2O)
飽和NaCl溶液
堿溶液
堿石灰
濃硫酸等
右圖所示裝置有多種用途，請回答下列問題：
（1）洗氣：除去CO中的水蒸氣，裝置內應盛放 ；
（2）檢驗：證明CO中混有CO2，裝置內應盛放 ；
（3）集氣
（4）貯氣
（5）量氣
小結
①過濾：固—液分離
②結晶：溶解度的差異
③分液：互不相溶的液體
④萃取：溶解性的差異
⑤蒸餾：各組分沸點相差較大
⑥層析：各組分被吸附性能的不同
⑦升華
⑧洗氣
方法
適用范圍
分離提純 方法 適用范圍 實例
過濾
結晶
蒸餾 （分餾）
分液
萃取
3、常用的物質的分離、提純方法
注意：不同的分離方法都有一定的適用范圍，要根據不同混合物的性質選擇合適的方法進行分離，且有時需要多種方法配合使用。同時在分離和提純時也要滿足基本原則：不增、不減、易分、復原。
固體與液體不互溶的混合物
粗鹽的提純
混合物中各成分在溶劑中溶解度不同，包括蒸發溶劑結晶和降溫結晶
分離NaCl和KNO3的混合物
①難揮發的固體雜質在液體中形成的混合物
②互溶液體沸點有明顯差異
蒸餾水、石油的分餾
兩種互不混溶的液體混合物
CCl4和水的分離
溶質在互不相溶的溶劑里溶解度不同
利用CCl4從溴水中萃取溴
分離提純 適用范圍 主要儀器 實例
升華 易升華的固體與不易升華固體的分離 略 分離I2與SiO2
滲析 使膠體跟混在其中的分子、離子分離的方法 半透膜（如膀胱膜、羊皮膜、玻璃紙等） 除去Fe（OH）3膠體中的Na+、Cl-和H2O
鹽析 略 略 硬酯酸鈉與甘油的分離，加NaCl固體鹽析
洗氣 各氣體與吸收劑作用不同 洗氣瓶 Cl2中混有HCl（通入飽和食鹽水中）；除CH4中的C2H4，通入溴水中
操作原則 “三必須”和 “四原則”
1“三必須”是：
(1) 除雜試劑必須過量
(2) 過量試劑必須除盡(因為過量試劑帶入新的雜質)
(3) 除雜途徑必須選最佳
2 “四原則”是：
(1) 不增 提純過程中不增加新的雜質
不減 不減少欲被提純的物質
(2)易分離 被提純物與雜質容易分離
易復原 被提純物質要復原
(3) 操作簡單 操作過程要簡單
節省原料 用試劑一般稍過量
(4)無污染 不會產生環境污染
現需要分離下列物質，請用直線將分離實例、分離方法和選擇分離方法的依據連接起來。
實 例 物質性質差異 分離方法
除去氯化鈉溶液中的泥沙 溶解度隨溫度變化的差異 蒸餾
用CCl4提取溴水中溴單質 在不同溶劑中溶解度的差 異 過濾
分離醋酸（沸點118℃）與乙醇（沸點78.5℃） 沸點的差異較大 分液
分離汽油和水 兩溶劑互不相溶 萃取
從含有氯化鈉的硝酸鉀溶液中 物質在水中溶解度的差異 結晶
提取硝酸鉀
提純含有少量硝酸鋇雜質的硝酸鉀溶液，可以使用的方法為：
A 加入過量碳酸鈉，過濾，除去沉淀，再加適量硝酸
B 加入過量硫酸鉀，過濾，除去沉淀，再加適量硝酸
C 加入過量硫酸鈉，過濾，除去沉淀，再加適量硝酸
D 加入過量碳酸鉀，過濾，除去沉淀，再加適量硝酸
Ba(NO3)2
KNO3
D
提純原則
①不增 ②不減 ③易分離 ④易復原
1、酒精及有機物燃燒，小面積失火如何
處理？
2、活潑金屬Na、K及易燃物P著火如何滅？
3、酸（堿）多量流在桌面？
酸（堿）少量滴在桌面？
濃硫酸濺皮膚？
酸液或堿液入眼？
先中和再抹洗
先抹后洗抹布
干布抹，再沖洗，中和
大量水沖洗，眨眼
3%NaHCO3溶液
20%硼酸
沙子
濕布覆蓋
4、 玻璃割傷，如何處理？
5、誤食重金屬鹽如何處理？
6、汞（水銀）灑落地如何處理？
用硫粉覆蓋
喝雞蛋清或牛奶或豆漿
小心清除玻璃，用雙氧水擦洗或涂上碘酒，再用創可貼外敷

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