物质的分离和提纯 教学设计

物质的分离与提纯

教学设计

一、学习目标

1.初步学会过滤、结晶、萃取、分液、蒸馏等分离物质的实验技能，能独立完成一些简单的物质分离、提纯的实验操作，初步学会设计简单的实验方案。

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实验方法。

3.结合实际事例讨论遵守实验安全守则的重要性。树立安全意识，初步形成良好的实验工作习惯。

二、教学重点及难点

分离物质等基本实验技能；设计简单的实验方案。

三、设计思路

本课重点在于引发学生的思考，通过学生自己动手实验，让他们体验实验在化学学习中的重要作用，初步了解实验方案的设计。

四、教学过程

[导入]（展示一个有过滤网的茶杯）让我们继续用化学家的眼光来观察我们周围的物质世界，这个茶杯比普通茶杯多了一个金属网，其作用是什么？在泡茶时茶叶中能溶于水的成分形成了茶叶水，为饮用方便，我们加了一个金属网，实现茶叶和茶水的分离。

这种分离方法就是我们曾经学习过的——过滤，哪种混合物可以通过过滤的方法加以分离？用这个金属网能将化学反应生成的沉淀和溶液分开吗？实验室使用的滤纸必然具有一些——小孔，其大小刚好能使溶液通过，而留下沉淀。为了保证过滤的效果和速率，实验操作中我们应该注意哪些问题？

[过渡] 我们所接触到的物质往往是混合物，化学上要研究一种物质的性质，首先需要将其中各组分分离开来，以实现物质的提纯。分离与提纯，两者之间有什么区别吗？

分离是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开（每一组分都要保留下来，且与原状态相同）的过程。提纯通过一定途径获取混合物中的主要成分的过程。

[讨论1] 现有含MgCl 2和泥沙的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐提纯NaCl 。

实验方案：

粗食盐混合物 粗食盐水

食盐水（含NaOH 、泥沙、Mg （OH ）2）

食盐水（含NaOH ） 食盐水 精制食盐

[过渡] 两种固体，一种可溶于水，另一种不溶，我们就可以利用其溶解性的差异，通过过滤的方法实现分离。可加入适量化学试剂，将杂质其转变为沉淀，并通过过滤的方法除去。若两种物质都能溶解于水，例如硝酸钾与氯化钠，我们如何实现其分离呢？

[讨论2] 现有KCl 和KNO 3的固体混合物，请设计实验方案提纯KNO 3。 混合物中各组分都溶于水，但其溶解度随温度变化不同，降温时溶解度随温度变化大的物质主要以晶体的形式析出。

[小结] 混合物的分离方法取决于混合物各组分性质的差异。

[观察] 对比饱和溴水的颜色和溴在CCl 4中的颜色，为什么颜色深浅不同？ 分析：溴在CCl 4中的溶解度比在水中的溶解度大。

思考：向溴水中加入少量CCl 4，预计会出现怎样的现象？

所谓萃取，是指利用溶质在不同溶剂里溶解度的不同，将物质从溶解度较小的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中，从而实现物质的富集。

如何将水层和四氯化碳层分离？萃取之后一般通过分液的方法将互不相溶的液体分离。在实验室中，萃取和分液通常在分液漏斗中进行。

哪些物质可以从水中提取出溴？

萃取剂与原溶剂互不相溶；溶质在萃取剂中有较大的溶解度；溶质、原溶剂与萃取剂不发生任何反应。

加水溶解后加入盐酸 过滤 蒸发结晶 形成Mg （OH ）2沉淀 加NaOH 溶液

分液操作应注意什么问题？

充分静置；保持漏斗内压强与外界大气压一致；下层溶液从分液漏斗下口放出，上层溶液从分液漏斗上口倒出。

[过渡] 冷却热饱和溶液结晶是利用不同溶质在同种溶剂中溶解性的差异实现分离，萃取则是利用同种溶质在不同溶剂中溶解性的差异。这两种分离物质的方法都与溶解性有关，我们还可以根据物质哪些性质的差异实现混合物的分离？

粗盐的提纯中最终蒸发食盐溶液获得食盐晶体，蒸发是利用物质挥发性的差异实现分离。若我们需要的是蒸出的水分，则应如何操作？将蒸出的水蒸气通过冷凝管，再收集起来，这种方法称为蒸馏。

蒸馏装置分为哪几个部分？分别需要哪些仪器？

液体的加热、蒸汽的冷凝和冷凝液的收集。（和学生一起组装仪器）

[结课] 此外，层析法也是一种重要的分离混合物的方法，有兴趣的同学可以在课后进行相关阅读。