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第二单元研究物质的实验方法学科网学科网第一课时物质的分离与提纯新知初探自学导引自主学习物质分离与提纯的常用方法1．过滤(1)依据：物质_______________的差异。(2)范围：分离_______________的混合物。溶解性固体和液体(3)仪器装置：(4)实例：粗盐提纯。2．结晶(1)依据：利用物质的溶解度受_________影响程度不同的差异进行分离。温度(2)范围：分离一种或几种___________________________的混合物。(3)实例：KNO3的溶解度受温度影响特别大,而KCl的溶解度受温度影响特别小，可以采用降温结晶的方法提纯KNO3。3．萃取(1)原理：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。可溶性固体和液体互不相溶溶解度(2)实例：用CCl4从溴水中提取溴。4.分液(1)依据：两种__________的液体混合物，静置时会分层。(2)仪器装置：(3)实例：分离汽油和水。互不相溶学科网5．蒸馏(1)原理：利用_________混合物中各组分的______不同，将其加热至某一组分的沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程。(2)仪器装置：液态沸点(3)应用：①分离沸点相差较大的液体混合物。②除去液体中难挥发或不挥发的物质。(4)实例：自来水制蒸馏水。学科网想一想(1)能否用乙醇(俗名酒精，一种常用的有机溶剂)作萃取剂来萃取水溶液中的溶质？(2)为什么在蒸馏实验时，加热前应向蒸馏烧瓶中加入少许碎瓷片？提示：(1)乙醇与水是互溶的两种液体；(2)蒸馏过程中，温度较高，加入碎瓷片防止暴沸。zxxkw自主体验1．下列混合物能用过滤法分离的是()A．汽油和水B．食盐和蔗糖C．泥沙和食盐D．铜粉和铝粉解析：选C。A项可用分液法分离；B项，不能采用过滤的方法分离；D项中两种物质均不溶于水；C项加入水充分搅拌后食盐溶解而泥沙不溶，过滤后得到泥沙，对滤液蒸发结晶可得到NaCl晶体。2．下列混合物的分离和提纯方法中，主要是从溶解性的角度考虑的是(双选)()A．蒸发B．蒸馏C．过滤D．萃取解析：选CD。过滤、萃取都是从溶解性角度考虑的。3．某学生发现滴瓶中的溶液有悬浮物，拟用如图所示的操作进行过滤，操作上错误的地方有()A．4处B．3处C．2处D．1处解析：选A。操作中错误的地方有4处：①液体未沿玻璃棒转移；②标签没有对手心；③漏斗颈的末端未与烧杯的内壁相接触；④滤纸没有紧贴漏斗内壁。要点突破讲练互动探究导引1物质分离和提纯的相同点及不同点是什么？提示：物质分离与提纯的相同点是被分离和提纯的物质都是混合物。物质分离与提纯的联系、区别、原则物质分离要求分离出各种组分，而提纯只要求分离出某一种组分，杂质不一定要分离出来，但不能引入新的杂质。所以提纯物质的方法很多，可用过滤、结晶、蒸馏等物理方法，也可用化学方法，让杂质参加化学反应生成气体跑掉，或生成沉淀过滤掉，或生成原混合物中的主要成分等。学科网探究导引2选择物质分离、提纯的方法的依据是什么？提示：根据物质的溶解度差异、物质状态的不同，选择结晶、重结晶或过滤的方法等进行分离。zxxkw要点归纳物质分离提纯的原则和注意事项如下。(1)基本原则：①不增(不引入新杂质)；②不减(不减少被提纯物质)；③易分离(被提纯物质与杂质易分离)；④易复原(被提纯物质易复原)。(2)注意事项：①除杂试剂需过量；②过量试剂需除尽；③去除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序；④选择最佳的除杂途径。即时应用1．下列分离物质的方法中，不．正确的是()A．利用蒸馏的方法获得少量纯净的水(蒸馏水)B．利用分液的方法将水和酒精分离开来C．利用结晶的方法除去硝酸钾中混有的少量氯化钠D．利用过滤的方法除去水中的泥沙解析：选B。酒精和水互溶，B项错误；硝酸钾在水中的溶解度随温度升高显著增大，氯化钠在水中的溶解度受温度影响变化不大,适合用结晶的方法分离或提纯硝酸钾，C项正确；D项正确。学科网物质分离、提纯常用的方法及注意事项探究导引已知粗盐中含有泥沙、硫酸镁、氯化钙等杂质(除去SO2－4可加BaCl2，除去Mg2＋可加石灰乳，除去Ba2＋、Ca2＋可加Na2CO3，除去CO2－3、OH－可加盐酸…)，怎样提纯粗盐？zxxkw提示：(1)步骤①→②→③→④→⑤→⑥→⑦粗盐(含泥沙、SO2－4、Ca2＋、Mg2＋等)溶于水加入过量的BaCl2溶液加入过量石灰乳加入过量Na2CO3溶液过滤加入过量盐酸用NaOH调节pH除SO2－4除Mg2＋除过量的Ca2＋和过量的Ba2＋除泥沙和沉淀除过量OH－、CO2－3除H＋(2)以上操作中第②和③两步可以调换，第③步中也可以用NaOH溶液代替Ca(OH)2。每步加入的试剂都是过量的，目的是要将杂质离子除干净。学.科.网要点归纳方法适用范围装置图注意事项过滤从液体中分离不溶性固体①“一贴、二低、三靠”；②洗涤沉淀的方法是：用洗瓶或滴管向过滤器中加蒸馏水，使水没过沉淀，待溶液全部滤出后，重复操作2～3次方法适用范围装置图注意事项蒸发分离溶于溶剂中的固体溶质①溶质不易分解,不易被氧气氧化;②蒸发过程中要不断搅拌，当有大量晶体析出时,停止加热，用余热蒸干方法适用范围装置图注意事项蒸馏分离沸点相差较大的液体混合物①加少量沸石防暴沸;②温度计的水银球和蒸馏烧瓶支管的下端在同一水平线上；③蒸馏烧瓶中液体体积在其容积的1/3～2/3之间；④冷凝管中冷却水下进上出学科网方法适用范围装置图注意事项萃取将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中①萃取剂和原溶剂互不相溶、与原溶剂和溶质都不反应；②溶质在萃取剂中的溶解度大；③萃取剂和原溶剂密度相差较大学.科.网方法适用范围装置图注意事项渗析分离提纯胶体和溶液要多次更换烧杯中的液体，保证完全分离即时应用2．实验室进行蒸发NaCl溶液的实验时，一般有以下操作过程：①停止加热，用余热蒸干；②放上蒸发皿，加入NaCl溶液；③固定铁圈的位置；④放置酒精灯;⑤加热搅拌.正确的操作顺序是()A．①②④③⑤B．④③②⑤①C．②③①④⑤D．②①③④⑤解析：选B。根据酒精灯的高度来调整铁圈的位置，故③在④后面。在加热过程中，要用玻璃棒不断搅拌，防止液体受热不均而飞溅。学.科.网题型探究权威预测物质分离、提纯方法的选择例1以下实验装置一般不．用于分离物质的是()【解析】A项为蒸馏装置，适用于沸点不同且互溶的液体的分离；B项为渗析装置，适用于除去胶体中的杂质离子或小分子；C项为过滤装置，适用于不溶性固体与液体的分离。以上三套装置均用于物质的分离，而D项装置是反应装置，不可用于物质的分离。【答案】D【名师点睛】解答这类题的关键是熟悉各种分离、提纯方法的原理、操作及所需要的各种仪器和各种仪器的作用。物质分离、提纯方法的操作注意事项工业酒精是含水4%的液态乙醇，向工业酒精中加入生石灰，会发生如下化学反应且生成物不溶于乙醇：CaO＋H2O===Ca(OH)2要在实验中将工业酒精转化为无水酒精，请回答下列问题：例2(1)下列做法中最不可取的是_________(填字母)。A．加入过量的生石灰后过滤B．加入过量的生石灰后蒸馏C．加入过量的生石灰后分液(2)在你选择的需要加热的实验方法中，需用到的玻璃仪器除酒精灯以外,还有_______;在该方法的实验步骤中，加热之前的操作(除加碎瓷片外)，是________，并且要注意的问题是________________________。(3)用酒精灯做热源，在加热过程中要适时调整酒精灯的位置，其目的是________________________。【解析】(1)Ca(OH)2和CaO都是不溶于酒精、难挥发的固体,酒精是较易挥发的液体.因此，答案为C。(2)根据题中的要求，实验方法是蒸馏。有关玻璃仪器除酒精灯以外还有蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管和锥形瓶；在蒸馏操作中，为了确保馏分及时得到冷却，要先向冷凝管内通入冷水，然后才能进行加热；为了提高冷凝管的冷却效率，冷水要从冷凝管的下口进，上口出。(3)进行蒸馏操作时要根据混合物组分沸点的情况，使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温。温度的测量靠温度计，温度的升降可以通过控制热源的强弱来实现。【答案】(1)C(2)蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶向冷凝管内通冷水冷水从冷凝管的下口进，上口出(3)使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温【名师点睛】(1)要熟练掌握“要点二中、要点归纳部分各种方法的操作步骤及每一步操作的要领、作用及其注意事项”。(2)平时学习中要多动手操作、多问几个为什么，如为什么按这个顺序操作？为什么进行这一步操作，若不进行这一步操作会怎样？要注意积累实验常识性内容。课堂达标即时巩固热点示例思维拓展物质分离、提纯的应用【经典案例】用制氧气(以氯酸钾为原料，二氧化锰为催化剂)的残渣为原料制取氯化氢气体。(已知氯化钾固体与浓硫酸反应可制取HCl气体，反应条件是加热)。(1)某学生提出的实验步骤依次是溶解、蒸发、结晶、制取气体。其中还缺少的必要步骤是________。(2)某学生列出的实验仪器有烧杯、圆底烧瓶、蒸发皿、量筒、集气瓶、分液漏斗、酒精灯、药匙、托盘天平、铁架台、铁夹、铁圈、双孔橡胶塞、玻璃导管、橡皮管、火柴和蒸馏水,其中所缺少的必要试剂是_______;还缺少的必要的实验用品是________。【解析】制备HCl要用到可溶性金属氯化物和浓硫酸，而在该学生列出的药品中缺少浓硫酸。氯化钾可以从混合物中提取出来，根据氯化钾和二氧化锰的溶解性不同(MnO2不溶于H2O)，用溶解、过滤的方法除去其中的二氧化锰，所以(1)中还缺少的必要步骤是过滤；进行过滤操作所缺少的用品有玻璃棒、滤纸、漏斗；制备HCl气体所用的圆底烧瓶不能直接加热,需垫石棉网；吸收HCl气体的装置用的是烧杯和倒置的漏斗，以防止液体倒吸。【答案】(1)过滤(2)浓硫酸玻璃棒、滤纸、漏斗、石棉网