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专题一化学家眼中的物质世界第二单元研究物质的实验方法第1课时物质的分离与提纯1．初步学会过滤、结晶、萃取和分液、蒸馏等分离物质的实验方法，能独立完成一些简单的物质分离、提纯的实验操作(重点)。2．初步了解根据混合物的性质选择不同的分离方法对物质进行分离的方法。01课前自主梳理02课堂合作探究03演练效果检测课时作业知识点一过滤1．概念：过滤是除去溶液里混有的_______杂质的方法。适用于____________的分离。2．过滤仪器：_____、_____、________、________等。3．主要步骤：①制过滤器；②固定仪器；③过滤操作。4．注意事项过滤必须做到“一贴、二低、三靠”。不溶性固体与液体漏斗烧杯玻璃棒铁架台[自我诊断]1．过滤时“一贴、二低、三靠”的主要内容是什么？答案：“一贴”：滤纸的折叠角度必须符合漏斗的角度，并用水润湿，使它紧贴在漏斗的内壁上。用水润湿时，滤纸与漏斗壁之间不要留有气泡。“二低”：滤纸的高度略低于漏斗边缘，倾注液体的液面要略低于滤纸的边缘3～5mm，防止滤液从滤纸与器壁间渗出。“三靠”：漏斗下端管口要和盛滤液的烧杯内壁相靠，使滤液能沿烧杯内壁流下；倾注液体时，要使玻璃棒的一端和滤纸的三层部分相靠；盛液体的烧杯嘴要和玻璃棒相靠。这三靠的操作目的都是防止液体飞溅。玻璃棒起引流的作用。知识点二蒸发与结晶1．概念(1)蒸发：利用加热的方法，使溶液中____________________的过程。(2)结晶：利用固体物质的________受温度变化的影响不同，使一种物质先结晶而使其分离的方法。2．结晶方法结晶一般分为蒸发结晶和冷却结晶。溶剂蒸发，溶质析出溶解度注意事项：(1)蒸发皿中的液体不能超过其容积的23。(2)蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高而使液体飞溅。(3)当出现大量固体或只剩少量液体时，应停止加热，剩余液体用余热蒸干。(4)不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网。[自我诊断]2．蒸发实验中玻璃棒的作用是什么？溶液为什么不能蒸干？答案：搅拌。加热蒸干，余热会导致固体飞溅。知识点三萃取、分液实验操作实验现象加入CCl4的试管中液体出现分层现象，下层的CCl4层显橙色实验结论CCl4和水不互溶，且CCl4的密度比水大；Br2在CCl4中的溶解度比在水中的大1．萃取利用溶质在__________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。2．分液将互不相溶的液体分离开来的方法，所用仪器：分液漏斗、铁架台、烧杯。分液时，当液体分成清晰的两层后，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。互不相溶溶解度[自我诊断]3．从溴水中提取溴的实验中，可以把萃取剂换为酒精吗？答案：不能。因为酒精与水以任意比互溶，不能分层。知识点四蒸馏与层析(一)蒸馏1．概念将液态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程。2．原理：利用液态混合物中各组分的沸点不同对物质进行分离。3．装置4．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杂质。(二)层析1．原理：根据混合物中各物质被吸附性能的不同，将溶解在某溶剂中的混合物分离开来。2．仪器：培养皿、吸附剂。3．一般适用范围：混合物试样中各种成分性质相似，用化学方法分离较困难，而用层析法很容易分离。4．应用：广泛用于鉴定和分离一些性质相似的物质，如稀有金属；组分复杂的物质，如维生素、蛋白质、天然色素等。[自我诊断]4．如图所示是用自来水制少量蒸馏水的简易装置，其原理与蒸馏装置相同，回答下列问题：(1)左边大试管中需加入几片碎瓷片，其作用是______________。(2)该装置中使用的玻璃导管较长，其作用是______________。(3)烧杯中还需盛有的物质是________。解析：制蒸馏水的原理是通过加热使水蒸发、冷凝、收集，而杂质离子则留在原自来水中。出题时，常以该原理为中心，通过“安全、装置、操作”几个方面来进行设问，所以，做题时要从这几个方面来思考。(1)碎瓷片有微孔，内有空气，可起到防止暴沸的作用。(2)由于该装置为制蒸馏水的简易装置，无冷凝管，故长导管可起到冷凝的作用。(3)长导管的冷凝效果不如冷凝管，故烧杯中应放冷水(最好是冰水)，以进一步将水蒸气冷凝为液态水。答案：(1)防暴沸(2)导气、冷凝(3)冷水(最好是冰水)要点一物质的分离[典例1]某化学课外小组用海带为原料制取碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离。其实验操作步骤如下：A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；B．把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；C．检查分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；D．倒转分液漏斗振荡，并不时旋开活塞放气；E．旋开活塞，用烧杯接收下层溶液；F．从分液漏斗上口倒出上层溶液；G．将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔；H．静置，分层。根据实验，完成下列问题：(1)正确的操作步骤顺序是(填上述各操作的编号字母)________→________→________→A→H→________→E→F。(2)上述步骤E的操作中应注意________________________________________________________________________________________，上述步骤G操作的目的是_____________________________________________________________________。(3)选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是__________________________________________________________________________________________________________。[解析]使用分液漏斗时，首先要检查分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液，然后才能装液、振荡并不断放气，最后放在铁架台上，静置分层。为使分液漏斗内外气压一致，便于液体顺利流下来，要将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔，然后旋开活塞，使下层液体流下来。但分液时要使分液漏斗下端管口紧靠烧杯内壁并及时关闭活塞，以免上层液体流下来，上层液体要从分液漏斗上口倒出。碘在CCl4中的溶解度比在水中的大，且CCl4与水不互溶，故可用CCl4萃取碘水中的碘。[答案](1)CBDG(2)使分液漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，不要让上层液体流出使分液漏斗内外空气相通，保证进行E操作时分液漏斗里的液体能够顺利流出(3)CCl4与水不互溶，且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大分离与提纯的区别1．物质的分离是指利用物质的物理或化学性质的差异，将混合物中各组分一一分开的实验操作过程。2．物质的提纯是指利用物质的物理或化学性质的差异，除去物质中混有的杂质，得到纯净物的实验操作过程。物质分离的方法及适用范围见下表：分离方法适用范围过滤固液分离(固体不易溶于该液体)蒸发固液分离(固体易溶于该液体)分液液液分离(两种液体互相不溶)蒸馏液液分离(两种液体互溶，且沸点差别较大)加热固固分离(一种固体加热易分解或升华)洗气气气分离(利用气体的化学性质或溶解性进行分离)1．阅读下列材料，按要求回答问题。乙醇、苯、四氯化碳、煤油都是有机溶剂，有机溶剂之间大都能互溶；碘(I2)难溶于水，易溶于有机溶剂；液溴的性质与碘的相似。(1)下列能用分液漏斗进行分离的是________。A．液溴和四氯化碳B．乙醇和煤油C．固体CaCl2和Na2SO4D．苯和蒸馏水(2)在乙醇、苯、四氯化碳、NaCl、蒸馏水五种试剂中：①能把碘单质从碘水中萃取出来的是________，进行分液之后________(填“能”或“不能”)得到纯净的碘单质。②四氯化碳________(填“能”或“不能”)把碘酒中的碘萃取出来，原因是_______________________________________________________________________。解析：(1)液溴与碘的性质相似，能溶于四氯化碳，不能用分液漏斗分离，故A错误。同理，乙醇和煤油互溶，也不能用分液漏斗分离，故B错误。CaCl2和Na2SO4都是固体，不能用分液漏斗分离，故C错误。苯和蒸馏水不互溶，故D正确。(2)①碘在苯、四氯化碳中的溶解度大于其在水中的溶解度，且苯、四氯化碳和碘不反应，苯、四氯化碳和水不互溶，所以苯和四氯化碳可以萃取碘水中的碘。碘被萃取到四氯化碳或苯中，得到的仍是混合物，所以不能得到纯净的碘单质。②四氯化碳和乙醇互溶，故四氯化碳不能萃取碘酒中的碘。答案：(1)D(2)①苯、四氯化碳不能②不能乙醇与四氯化碳互溶要点二物质的提纯[典例2]为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO2－4及泥沙。可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，其中正确的操作顺序是()①过滤；②加过量的NaOH溶液；③加适量盐酸；④加过量Na2CO3溶液；⑤加过量BaCl2溶液A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．⑤②①④③[解析]加入过量NaOH溶液的目的是除去Mg2＋，加入过量的BaCl2溶液是为除去SO2－4；加入过量Na2CO3溶液是为了除去Ca2＋及多余的Ba2＋，然后进行过滤，除去Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3等难溶物，最后加适量的盐酸，除去多余的CO2－3和调节溶液的pH。综上所述，正确的实验操作顺序为C。[答案]C化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“三必须”1．“四原则”：利用化学方法分离和提纯物质时，操作过程要注意八个字：“不增、不减、易分、复原”。一不增：不引入新的物质。二不减：不消耗被提纯的物质。三易分：杂质转换为沉淀、气体等易分离除去。四易复原：被提纯物质要容易复原。2．“三必须”：一是除杂试剂必须过量；二是过量试剂必须除尽(因过量试剂带入新的杂质)；三是除杂途径必须选最佳。2．为提纯下列物质(括号内为杂质)，选用的除杂试剂和分离方法都正确的是()物质除杂试剂分离方法A氮气(氧气)灼热的氧化铜B碘(水)酒精萃取分液C氯化钠溶液(硫酸钠)适量的氯化钡溶液过滤DKCl溶液(MgCl2)适量的NaOH溶液过滤解析：应该使用灼热的铜除去氮气中少量的氧气，A选项错误；酒精易溶于水，不能做萃取剂，应该使用四氯化碳，B选项错误；除去氯化钠溶液中少量的硫酸钠，应加入适量的氯化钡溶液，然后过滤，C选项正确；D项会引入新的杂质Na＋，应该加入适量的KOH溶液，错误。答案：C物质分离的方法[典例]观察下列实验装置图，按要求作答：(1)写出图中四种实验操作的名称：________、________、________、________。(2)装置④中所有玻璃仪器的名称为______________________________________。(3)下列实验需要在哪套装置中进行(填序号)：从海水中提取少量纯净的水________；分离氯化钠和水________________________________________________________；分离碳酸钙和水________________________________________________________；分离植物油和水________________________________________________________。[解析]海水中含有可溶性盐等杂质，用蒸馏的方法可以从海水中得到少量纯净的水；分离氯化钠和水，可以用蒸发结晶的方法，将水分离出去；碳酸钙不溶于水，可以用过滤的方法分离：植物油和水都呈液态且不互溶，可用分液的方法分离。[答案](1)过滤蒸发蒸馏分液(2)烧杯、分液漏斗(3)③②①④[随堂训练]1．萃取碘水中的碘，可用的萃取剂是()①四氯化碳②汽油③酒精A．只有①B．①②C．①③D．①②③答案：B2．如图所示是分离混合物时常用的仪器，从左到右，