1、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二单元研究物质的实验方法1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯 日常生活中，我们所接触的各种各样的物质，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，而化学研究大多数都是混合物，而化学研究、工业生产工业生产中经常要对混合物进行分离和提纯，如：石中经常要对混合物进行分离和提纯，如：石油的分馏、自来水的净化处理等。油的分馏、自来水的净化处理等。 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与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，每一组分
2、都要保留下来，几种物质分开，每一组分都要保留下来，并恢复到原状态，得到比较纯的物质。并恢复到原状态，得到比较纯的物质。提纯：提纯：指保留混合物中的某一主要组分，指保留混合物中的某一主要组分，把其余杂质通过一定方法都除去。把其余杂质通过一定方法都除去。 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯(1)不增不增 提纯过程中不增加新的杂质提纯过程中不增加新的杂质(2)不减不减 不减少欲被提纯的物质不减少欲被提纯的物质(3)易分离易分离 被提纯物与杂质容易分离被提纯物与杂质容易分离(4)易复原易复原 被提纯物质要复原被提纯物质要复原 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯分离与提纯的原则分离与
3、提纯的原则我们在初中科学里也学过一些简单的实验我们在初中科学里也学过一些简单的实验方法，可用于混合物的分离和提纯，请同方法，可用于混合物的分离和提纯，请同学们回忆一下，你了解哪些分离、提纯的学们回忆一下，你了解哪些分离、提纯的方法？方法？过滤、结晶等过滤、结晶等【思考【思考】 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯1 .原理原理利用物质的利用物质的溶解性差异溶解性差异，将，将液体液体和和不不溶于液体溶于液体的的固体分离固体分离开来的方法。例开来的方法。例如用过滤法除去粗盐中的泥沙如用过滤法除去粗盐中的泥沙 。2 .实验仪器实验仪器3.3.操作要点操作要点一帖，二低，三靠一帖，二低，三靠漏
4、斗漏斗，滤纸滤纸，烧杯，玻璃棒，铁架台，烧杯，玻璃棒，铁架台 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯一一. .过滤过滤滤纸与漏斗应滤纸与漏斗应紧贴无气泡紧贴无气泡 滤纸边缘低于漏斗滤纸边缘低于漏斗边缘，滤纸液面低边缘，滤纸液面低于滤纸边缘。于滤纸边缘。 玻璃棒靠在玻璃棒靠在三层滤纸上三层滤纸上 漏斗颈紧靠漏斗颈紧靠烧杯内壁烧杯内壁 烧杯靠在玻璃棒烧杯靠在玻璃棒上使液体沿玻璃上使液体沿玻璃棒流下。棒流下。一帖，二低，三靠一帖，二低，三靠 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯1进行过滤操作应选用的一组仪器是进行过滤操作应选用的一组仪器是(
5、) A滤纸、烧杯、试管夹、漏斗、玻璃棒滤纸、烧杯、试管夹、漏斗、玻璃棒 B烧杯、酒精灯、试管、漏斗烧杯、酒精灯、试管、漏斗 C漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台、滤纸漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台、滤纸 D玻璃棒、滤纸、烧瓶、漏斗、铁架台玻璃棒、滤纸、烧瓶、漏斗、铁架台2下列混合物能用过滤法分离的是下列混合物能用过滤法分离的是() A汽油和水汽油和水 B食盐和蔗糖食盐和蔗糖 C泥沙和食盐泥沙和食盐 D铜粉和铝粉铜粉和铝粉CC二二 . 结晶结晶1.原理原理利用溶剂对被提纯物质及杂质的利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同溶解度不同，可以，可以使被提纯物质从使被提纯物质从过饱和溶液中过饱和溶液中析出。而让杂质
6、全部析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中，从而达到提纯的目的。或大部分仍留在溶液中，从而达到提纯的目的。2 .实验仪器实验仪器蒸发皿蒸发皿，酒精灯，玻璃棒，铁架台（铁圈），烧杯，酒精灯，玻璃棒，铁架台（铁圈），烧杯3 .结晶方法：结晶方法：蒸发结晶蒸发结晶冷却结晶冷却结晶 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯蒸发结晶蒸发结晶具体操作具体操作通过通过蒸发或气化蒸发或气化，减少减少一部分一部分溶剂溶剂使溶液达到饱和而析出晶体。使溶液达到饱和而析出晶体。适用物质适用物质此法主要用于此法主要用于溶解度随温度改变而溶解度随温度改变而变化不大变化不大的物质。如氯化钠的物质。如氯化钠 1-2-1.
7、物质的分离与提纯物质的分离与提纯4 .操作要点：操作要点：蒸发过程中要不蒸发过程中要不断用玻璃棒搅拌断用玻璃棒搅拌蒸发皿内溶液不能蒸发皿内溶液不能超过其容量的超过其容量的2/3 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯蒸发结晶蒸发结晶典型案例典型案例1：已知已知KNO3和和KCl的溶解度曲线如图所的溶解度曲线如图所示，示，KCl中混有中混有少量的少量的KNO3，如何提纯，如何提纯KCl。图图1-12 KC l和和KNO3的溶解度曲线的溶解度曲线KNO3加水溶解（配成热的浓溶液）加水溶解（配成热的浓溶液）蒸发蒸发结晶结晶 （KCl结晶析出结晶析出）过过 滤滤蒸发结晶蒸发结晶 1-2-1.物质
8、的分离与提纯物质的分离与提纯冷却结晶冷却结晶具体操作具体操作通过通过降低温度降低温度，使溶液冷却，使溶液冷却达到饱达到饱和和而析出晶体。而析出晶体。重结晶重结晶指的是重复指的是重复冷却结晶。冷却结晶。适用物质适用物质此法主要用于此法主要用于溶解度随温度下降而溶解度随温度下降而明显减小明显减小的物质。如硝酸钾的物质。如硝酸钾 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯典型案例典型案例2：已知已知KNO3和和KCl的溶解度曲线如图所的溶解度曲线如图所示，示，KNO3中混有中混有少量的少量的KCl，如何提纯，如何提纯KNO3。图图1-12 KC l和和KNO3的溶解度曲线的溶解度曲线KNO3加水溶
9、解（配成热的浓溶液）加水溶解（配成热的浓溶液）冷却冷却结晶结晶 （KNO3结晶析出结晶析出）过过 滤滤冷却结晶冷却结晶 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯3下列各组物质中，可按溶解、过滤、蒸下列各组物质中，可按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离的是发的操作顺序分离的是()A氧化铜和炭粉氧化铜和炭粉B硝酸钾和氯化钠硝酸钾和氯化钠C水和酒精水和酒精D碳酸钠和硫酸钡碳酸钠和硫酸钡 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯D【观察和思考【观察和思考】实验步骤：实验步骤：在两支试管中各加入在两支试管中各加入2 23ml3ml溴水，再向其中的一支溴水，再向其中的一支试管中滴加试管中滴加1mlCC
10、l1mlCCl4 4，振荡、静置。，振荡、静置。现象：现象：溴水呈橙色。加溴水呈橙色。加CClCCl4 4后溶液分层，上层几乎无色，下后溶液分层，上层几乎无色，下层呈橙红色。层呈橙红色。 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯三三. .萃取和分液萃取和分液1 .原理：原理：2. 实验仪器：实验仪器：萃取萃取：利用某溶质在：利用某溶质在互不相溶的溶剂互不相溶的溶剂中的中的溶解溶解度度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来，在利用组成的溶液中提取出来，在利用分液分液的原理和的原理和方法将它们分离开来。方法将它们分离开来。分液分液：把两
11、种：把两种互不相溶的液体（且密度不同）互不相溶的液体（且密度不同）分开的操作分开的操作分液漏斗分液漏斗，铁架台（铁圈），烧杯，铁架台（铁圈），烧杯 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯3.操作要点：操作要点： 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯三三. .萃取和分液萃取和分液萃取剂要求：萃取剂要求：1.1.两种溶剂要两种溶剂要互不相容互不相容 2.2.溶质在萃取剂中的溶质在萃取剂中的溶解度溶解度比在原溶剂中的溶解比在原溶剂中的溶解度度大的多大的多3.3.溶质、溶剂之间不能反应。溶质、溶剂之间不能反应。3.操作要点：操作要点： 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯三三.
12、.萃取和分液萃取和分液萃取之后一般通过萃取之后一般通过分液分液的方法将互不的方法将互不相溶的液体分离。相溶的液体分离。.flv操作注意：操作注意：1.充分振荡，充分静充分振荡，充分静 止，然止，然后分液；后分液；2.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。4在使用分液漏斗进行分液时，正确的操作在使用分液漏斗进行分液时，正确的操作是是()A上层液体经漏斗下方活塞放出上层液体经漏斗下方活塞放出B分离液体时，将漏斗拿在手上进行分离分离液体时，将漏斗拿在手上进行分离C分离液体时，分液漏斗上的小孔与大气相分离液体时，分液漏
13、斗上的小孔与大气相通时打开活塞通时打开活塞D分液漏斗中盛装的是液体，振荡后不必扭分液漏斗中盛装的是液体，振荡后不必扭开活塞把气体放出开活塞把气体放出 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯C四四. .蒸馏蒸馏1.原理：原理：利用利用互溶的互溶的液体混合物中各组分的液体混合物中各组分的沸点不同沸点不同，给液，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气蒸气再再冷凝冷凝成液体成液体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于分离分离沸点相差较大沸点相差较大的液体混合物。（例如蒸馏含有的液体混合物。（例如蒸馏含有Fe3+的水提纯其
14、中水份，蒸馏石油提纯不同沸点的有的水提纯其中水份，蒸馏石油提纯不同沸点的有机组分）机组分） 2 .实验仪器：实验仪器：圆底烧瓶圆底烧瓶，冷凝管冷凝管，牛角管牛角管, 锥形瓶锥形瓶,酒精灯酒精灯,温度计，温度计，铁架台（铁圈铁架台（铁圈、铁夹），石棉网等铁夹），石棉网等 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯温度计温度计水银球水银球与蒸馏烧与蒸馏烧瓶瓶支管口支管口相平相平蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶中液体的中液体的量是烧瓶量是烧瓶容量的容量的1/32/3在蒸馏烧在蒸馏烧瓶内放有瓶内放有沸石沸石，防防止爆沸止爆沸冷凝管横放时冷凝管横放时头高尾头高尾低低保证保证冷凝液自然下冷凝液自然下流流，冷却水冷却水下
15、进上出下进上出与被冷凝蒸气流向相反与被冷凝蒸气流向相反给蒸馏烧瓶加给蒸馏烧瓶加热要热要垫石棉网垫石棉网牛角管牛角管蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶水冷凝管水冷凝管3 操作要点：操作要点：.wmv 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯4 思考：思考：（1） 为什么冷却水通入方向与被冷凝蒸气流向相反为什么冷却水通入方向与被冷凝蒸气流向相反（2）为什么温度计水银球要与蒸馏烧瓶支管口相平）为什么温度计水银球要与蒸馏烧瓶支管口相平为了使蒸馏出的蒸气与冷却水长时间充分接触，带为了使蒸馏出的蒸气与冷却水长时间充分接触，带走尽可能多的热量。走尽可能多的热量。对于蒸馏来说，只有精确控制蒸馏的温度才能达到分对于蒸馏来说，
16、只有精确控制蒸馏的温度才能达到分离提纯的目的，而蒸馏烧瓶支管口的温度正是被蒸馏离提纯的目的，而蒸馏烧瓶支管口的温度正是被蒸馏变为气体某组分的温度，变为气体某组分的温度，故温度计水银球要与蒸馏烧故温度计水银球要与蒸馏烧瓶支管口相平瓶支管口相平 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯5已知丙酮已知丙酮(C3H6O)通常是无色液体，可溶于水，通常是无色液体，可溶于水，密度小于密度小于1 gmL1，沸点约为，沸点约为56。要从水与丙。要从水与丙酮的混合物里将丙酮分离出来，下列方法中，最酮的混合物里将丙酮分离出来，下列方法中，最合理的是合理的是()A蒸馏蒸馏 B升华升华 C过滤过滤 D蒸发蒸发 1-2-1.物质的分离与提纯物质的分离与提纯A6下列制取蒸馏水的实验装置与操作的说法中，不正确下列制取蒸馏水的实验装置与操作的说法中，不正确的是的是()A温度计的水银球应插入蒸馏烧瓶中的自来水中温度计的水银球应插入蒸馏烧瓶中的自来水中B冷凝管中的水流方向是从下口进入，上口排出冷凝管中的水流方向是从下口进入，上口排出C实验中需要在蒸馏烧瓶中加入几粒碎瓷片，防止出现实验中需要在蒸馏烧瓶中加入几粒碎瓷片，
