化学实验基本方法分离和提纯
化学实验设计物质的分离与提纯
化学实验设计物质的分离与提纯化学实验中,物质的分离与提纯是非常重要的步骤,它们对于获得纯度高、活性强的化合物至关重要。
本文将介绍几种常用的物质分离和提纯方法,包括晶体生长、溶剂结晶、蒸馏以及色谱技术等。
一、晶体生长法晶体生长法是一种常用的物质分离和提纯方法。
其基本原理是通过控制溶液中物质的温度和浓度,使溶质分子在溶液中逐渐结晶形成纯净的晶体。
晶体生长法具有操作简单、分离效果好的优点,适用于一些具有较高固体溶解度的物质。
在实验过程中,首先需要将待分离的物质溶解于适量的溶剂中,然后通过加热或降温的方式来调节溶液中物质的浓度。
当溶液中物质的浓度达到饱和状态时,即可开始晶体的生长过程。
晶体生长通常需要较长的时间,可以通过慢慢降温或静置等方式来促进晶体的形成。
二、溶剂结晶法溶剂结晶法是一种常用的物质分离和提纯方法,适用于一些溶解度较低的物质。
其原理是在适量的溶剂中溶解物质,然后通过调节温度或添加其他溶剂来使物质结晶析出。
实验中,首先需要选择适当的溶剂,将物质溶解于其中。
随后,可以通过加热、冷却或添加其他溶剂来促使物质结晶。
结晶过程中需要注意控制溶剂的浓度和温度,以避免晶体的杂质混入。
最后,通过过滤等操作将结晶物质分离并进行提纯。
三、蒸馏法蒸馏是一种常用的物质分离和提纯方法,适用于液体混合物的分离。
其原理是利用不同物质的沸点差异,在加热的条件下使物质分别蒸发和冷凝,从而实现分离和提纯。
实验中,常用的蒸馏方法包括简单蒸馏、分馏蒸馏以及真空蒸馏等。
简单蒸馏适用于沸点差异较大的液体混合物,而分馏蒸馏适用于沸点差异较小的混合物。
真空蒸馏则是在较低的压力下进行蒸馏,适用于易挥发性物质的提纯。
四、色谱技术色谱技术是一种常用的物质分离和提纯方法,适用于复杂的混合物。
其原理是根据物质在静相和动相之间的差异,通过在固定相上进行分离,实现物质的提纯。
在实验中,常用的色谱技术包括纸层析、薄层色谱和气相色谱等。
这些技术通过选择适当的固定相和流动相,利用不同物质在固定相上的吸附和分配特性,实现混合物的分离和提纯。
物质的分离与提纯方法
智慧闪烁
混合物
分离、提纯
纯净物
分离:把混合物中的几种物质分开,
必须保留各组分,并恢复到原状态,得到比较纯的物质。
提纯:只保留混合物中目标的组分,除去杂质
分离与提纯的原则
不增加新杂质
被提纯物与杂质易分离
不增 不减
不减少欲被提纯的物质
易分离
易复原
被提纯物质要复原
•
常用的物质的分离和提纯方法有哪些?
蒸发结晶——物质的分离和提纯方法之二
具体操作 通过蒸发或气化,减少溶剂使溶液 达到饱和而析出晶体。 适用物质
此法主要用于溶解度随温度改变而 变化不大的物质。如氯化钠
蒸发结晶用于分离可溶性固体与水 的混合物
蒸发结晶
铁架台
玻璃棒
蒸发皿、
铁圈
酒精灯
操作要点
蒸发皿中的液体不超过容积2/3。 过程中须用玻璃棒不断搅拌 (防止局部温度过高而使液体飞溅)
灼烧
实验仪器: 灼烧海带提取碘
酒精灯,三脚架, 泥三角,坩埚
升华
如图5,方法、装置的名称: 升华 。 适用范围:某种组分易升华的混合物, 利用物质升华的性质在加热条件下分 离的方法。
图5
分离碘和二氧化硅
心中有图
心中有图
物质的分离、提纯
分离提纯 方法 过滤 结晶 萃取 分液 蒸馏 (分馏) 适用范围 固体与液体不互溶的混合物 实例 粗盐的提纯
怎样从沙子中淘金?
金 矿 中 含 有 少 量 的 纯 金
金是一种很不活泼的金属; 密度很大(19.3g/cm3)。
如果有铁屑和金的混合物,你能用 哪些方法将铁屑除去?
1、用磁铁将混合物中的 铁屑分离出来 物理方法 2、加盐酸提纯 讨论 化学方法
液体有机化合物的分离和提纯
2-5 液体有机化合物的分离和提纯在生产和实验中,经常会遇到两种以上组分的均相分离问题。
例如某物料经过化学反应以后,产生一个既有生成物又有反应物及副产物的液体混合物。
为了得到纯的生成物,若反应后的混合物是均相的,时常采用蒸馏(或精馏)的方法将它们分离。
一、简单蒸馏通过简单蒸馏可以将两种或两种以上挥发度不同的液体分离,这两种液体的沸点应相差30℃以上。
1. 简单蒸馏原理液体混合物之所以能用蒸馏的方法加以分离,是因为组成混合液的各组分具有不同的挥发度。
例如,在常压下苯的沸点为80.1℃,而甲苯的沸点为110.6℃。
若将苯和甲苯的混合液在蒸馏瓶内加热至沸腾,溶液部分被汽化。
此时,溶液上方蒸气的组成与液相的组成不同,沸点低的苯在蒸气相中的含量增多,而在液相中的含量减少。
因而,若部分汽化的蒸气全部冷凝,就得到易挥发组分含量比蒸馏瓶内残留溶液中所含易挥发组分含量高的冷凝液,从而达到分离的目的。
同样,若将混合蒸气部分冷凝,正如部分汽化一样,则蒸气中易挥发组分增多。
这里强调的是部分汽化和部分冷凝,若将混合液或混合蒸气全部冷凝或全部汽化,则不言而喻,所得到的混合蒸气或混合液的组成不变。
综上所述,蒸馏就是将液体混合物加热至沸腾,使液体汽化,然后,蒸气通过冷凝变为液体,使液体混合物分离的过程,从而达到提纯的目的。
2. 蒸馏过程通过蒸馏曲线可以看出蒸馏分为三个阶段,如图2-20所示。
图2-20 简单蒸馏曲线图在第一阶段,随着加热,蒸馏瓶内的混合液不断汽化,当液体的饱和蒸气压与施加给液体表面的外压相等时,液体沸腾。
在蒸气未达到温度计水银球部位时,温度计读数不变。
一旦水银球部位有液滴出现(说明体系正处于气、液平衡状态),温度计内水银柱急剧上升,直至接近易挥发组分沸点,水银柱上升变缓慢,开始有液体被冷凝而流出。
我们将这部分流出液称为前馏分(或馏头)。
由于这部分液体的沸点低于要收集组分的沸点,因此,应作为杂质弃掉。
有时被蒸馏的液体几乎没有馏头,应将蒸馏出来的前滴液体作为冲洗仪器的馏头去掉,不要收集到馏分中去,以免影响产品质量。
化学必修一化学实验基本方法-混合物的分离与提纯
1、概念: 物质的分离: 混合物各种成分分开,分别得到纯净物质. 物质的提纯 : 混合物中含有杂质除去,以得到纯净物质.
2、方法:
思考与交流
1、利用什么方法和性质将金子与沙子
分离?如果有铁屑和沙的混合物,你能
用哪些方法将铁屑分离出来?
利用密度,磁性
物 过滤
化
理 方 法
蒸发 蒸馏
的方法。
(混合物) 在分液漏斗中加溶液和萃取剂
温度计水银球处于蒸馏烧瓶支管口处 液体混合物——酒精与水以任意比互溶
若固体物质溶解
蒸发
回顾:1、过滤与蒸发操作
油和水用蒸馏法分离吗?
混合物各种成分分开,分别得到纯净物质. 选择要加入的除杂试剂:
液体+液体 选择要加入的除杂试剂:
表一:碘溶解于不同溶剂中的颜色
四氯化碳 (CCl4) 是纯净的食盐吗?
化学除杂
除杂原则: *不增(尽量不引入新杂质) *不减(尽量不损耗样品) *易分(容易分离——生成完全不溶物或气体) *复原(除去各种杂质,还原到目标产物)
对于粗盐水(NaCl)
要除去可溶杂质离子是: Ca2+ Mg2+ SO42-
一些物质的溶解性
OH- Cl-
2.装置:
蒸馏烧瓶
温度计
冷凝管 牛角管
出水口 进水口
锥形瓶
3.注意事项:
1.温度计水银 球处于蒸馏 烧瓶支管口
处
3.投放沸石 或瓷片防暴
沸
2.冷凝水,下 口进,上口
出
4.烧瓶底加 垫石棉网
蒸馏法
酒精和水的混合物能否用蒸馏法分离?先蒸馏出来 的是什么组分?
确定是否符合蒸馏条件? 液体混合物——酒精与水以任意比互溶
新版高中化学讲义(选择性必修第三册):有机物的分离、提纯
一、研究有机化合物的基本步骤常用的分离、提纯方法包括蒸馏、萃取、重结晶。
二、蒸馏1.蒸馏原理:利用有机物与杂质的沸点差异,将有机化合物以蒸汽的形式蒸出,然后冷凝得到产品。
2.适用对象:互相溶解、沸点不同的液态有机混合物3.适用条件:①有机物的热稳定性较强;②有机物与杂质的沸点相差较大(一般约大于30 ℃)4.实验仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管(尾接管)、锥形瓶。
5.实验装置与注意事项①蒸馏烧瓶里盛液体的用量不超2/3,不少于1/3; ②加入沸石或碎瓷片,防止暴沸;③温度计水银球应与蒸馏烧瓶的支管口平齐; ④冷凝水应下口进入,上口流出;⑤实验开始时,先通冷凝水水,后加热;实验结束时,先停止加热,后停止通冷凝水;第03讲 有机物的分离、提纯知识导航知识精讲三、萃取1.原理:(1)液—液萃取:利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解性不同,使待分离组分从溶解度较小的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中。
(2)固—液萃取:用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分。
2.萃取剂(1)选择原则①与原溶剂互不相溶;②与溶质、原溶剂均不反应;③溶质在萃取剂中的溶解度远大于原溶剂。
(2)常用萃取剂乙醚(C2H5OC2H5)、乙酸乙酯、二氯甲烷等3.分液:将萃取后的两层液体(互不相溶、密度也不同的两种液体)分离开的操作方法。
4.主要仪器:分液漏斗5.实验装置与注意事项①分液漏斗使用之前必须检漏(在分液漏斗中注入少量的水,塞上玻璃塞,倒置,看是否漏水,若不漏水,正立分液漏斗后将玻璃塞旋转180°,再倒置看是否漏水)。
②使用时需将漏斗上口的玻璃塞打开,或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔。
③漏斗下端管口紧靠烧怀内壁,分液时下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出。
四、重结晶1.重结晶原理:利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去。
2.适用对象:固体有机化合物3.溶剂选择:要求杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大,易于除去;被提纯的有机化合物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大,能够进行冷却结晶。
化学化合物的分离、提纯和鉴定
化学化合物的分离、提纯和鉴定1.过滤:利用溶剂和固体颗粒的大小不同,将混合物中的固体和液体分离。
2.沉淀:通过加入适当的沉淀剂,使混合溶液中的某种离子形成沉淀,从而实现分离。
3.蒸馏:利用混合物中各组分的沸点不同,通过加热使其中一种组分蒸发,再冷凝回收,实现分离。
4.萃取:利用溶剂的溶解度差异,将混合物中的组分分离。
5.离心:利用离心力将混合物中的固体和液体分离。
6.结晶:通过控制溶液的温度或浓度,使溶质结晶沉淀,从而实现提纯。
7.吸附:利用吸附剂对混合物中某种组分的选择性吸附,实现提纯。
8.膜分离:利用膜的选择性透过性,将混合物中的组分分离。
9.电解:利用电解原理,将混合物中的组分转化为可分离的物质。
10.物理方法:–观察颜色、形状、气味等物理性质;–测定密度、熔点、沸点等物理常数;–使用光谱、色谱等分析方法。
11.化学方法:–滴定:利用标准溶液滴定未知溶液,确定其中某种组分的含量;–定性分析:通过添加试剂,观察产生的化学反应,判断混合物中是否存在某种组分;–定量分析:通过化学反应计算混合物中某种组分的含量。
12.仪器分析:–原子吸收光谱仪:测定混合物中特定元素的含量;–红外光谱仪:分析混合物中分子的结构;–质谱仪:测定混合物中分子的质量和结构。
综上,化学化合物的分离、提纯和鉴定是化学实验中重要的基本技能,掌握各种分离、提纯和鉴定方法,能够有效地研究和分析化学物质。
习题及方法:1.习题:某混合物中含有NaCl和KNO3,二者溶解度受温度影响不同,试设计实验分离它们。
解题思路:由于NaCl和KNO3的溶解度受温度影响不同,可以通过结晶法分离。
首先将混合物溶解在水中,加热浓缩溶液,然后缓慢冷却至室温,使KNO3先结晶出来,通过过滤收集KNO3晶体,剩下的溶液中主要是NaCl。
2.习题:某溶液中含有BaCl2和AgNO3,试设计实验将它们分离。
解题思路:BaCl2和AgNO3反应生成不溶于水的AgCl沉淀,可以通过过滤法分离。
高中化学实验基本方法(操作加试题)
第一节化学实验基本方法〖知识总结〗一、化学实验安全1.遵守实验室规则:2.了解安全措施:3.掌握正确的操作方法:4.重视污染物及废弃物的处理方法:二、混合物的分离和提纯1.过滤和蒸发:[实验1-2]:硫酸及硫酸根离子的检验操作步骤:先加入盐酸酸化,再加入BaCl2溶液。
现象:有不溶于盐酸的沉淀生成。
反应的方程式为:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl除去粗盐中的MgCl2、CaCl2及硫酸盐等杂质,实际上是除去含有的Ca2+、Mg2+、SO42-。
在进行实验方案设计时,不仅要考虑所加试剂,还要考虑加入试剂的先后顺序,试剂的加入量及试剂过量后的处理。
在本实验中,为了除去过量的BaCl2,所加Na2CO3溶液应在加入BaCl2之后再加入,过量的Na2CO3通过加入过量的盐酸除去,然后再将溶液蒸发结晶,除去易挥发的盐酸,得到纯净的NaCl。
2.蒸馏和萃取蒸馏的应用:海水淡化。
[实验1-4]:操作步骤::⑴检验分液漏斗是否漏液,⑵最取10mL碘的饱和水溶液倒入漏中,再加入4mLCCl4,⑶倒置,使两溶剂充分混合,⑷静置分层,⑸分离液体。
现象:加入4mLCCl4时,不溶于水,油状物在下层(密度比水大),静置后,CCl4层变紫色,水层黄色变浅或接近无色。
〖知识拓展〗二、常见混合物的分离方法1.“固体-固体”混合物:⑴溶解过滤:用于含有不溶性与可溶性物质的分离,如NaCl与CaCO3的分离。
⑵溶解结晶:如KNO3中含有少量的NaCl时,可先将固体溶解,再将溶液“蒸发浓缩――冷却结晶――过滤”提取KNO3。
⑶加热分解(挥发):如NaCl中含有易分解的NH4Cl或挥发的I2。
2.“固体-液体”混合物:⑴只含一溶质的溶液:通过蒸发结晶的方法即可得到溶质,如从食盐水中提取NaCl固体。
⑵含有两种溶质的溶液,通过结晶的方法进行分离,如KNO3与NaCl中KNO3的提取。
3.“液体-液体”混合物:⑴分馏:用于混溶且沸点不同的两种物质的分离,如酒精与CCl4的分离。
高中化学常见物质分离提纯的10种方法
高中化学常见物质分离提纯的10种方法1.结晶和重结晶:利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大,如NaCl,KNO3。
2.蒸馏冷却法:在沸点上差值大。
乙醇中(水):加入新制的CaO吸收大部分水再蒸馏。
3.过滤法:溶与不溶。
4.升华法:SiO2(I2)。
5.萃取法:如用CCl4来萃取I2水中的I2。
6.溶解法:Fe粉(A1粉):溶解在过量的NaOH溶液里过滤分离。
7.增加法:把杂质转化成所需要的物质:CO2(CO):通过热的CuO;CO2(SO2):通过NaHCO3溶液。
8.吸收法:用做除去混合气体中的气体杂质,气体杂质必须被药品吸收:N2(O2):将混合气体通过铜网吸收O2。
9.转化法:两种物质难以直接分离,加药品变得容易分离,然后再还原回去:Al(OH)3,Fe(OH)3:先加NaOH溶液把Al(OH)3溶解,过滤,除去Fe(OH)3,再加酸让NaAlO2转化成A1(OH)3。
10.纸上层析2.学习胜在学习规律,思维模式,内在联系,解题模式整理,而不是每天报着书一页页看,当然这前面四点的形成基于对基础知识的精准积累,这就靠每天自己的听课效率和课后同步训练。
会找规律会自己联系知识点之间的相关永远都是提高学习效率,形成知识网络的必经之路!一、构建网络,夯实双基化学学科的特点是碎、散、多、杂,难记易忘。
复习时,要注意指导学生总结归纳,构建网络,找出规律,力求做到"记住-理解-会用"。
高三化学复习内容可分为一般知识和重点知识,复习中必须根据大纲和考纲,对基础知识、基本技能进行准确定位,以提高复习的针对性和实效性,既要全面复习,不留死角,更要突出重点。
指导学生归纳结总时,对不同的内容可采取不同的方式:1、课堂引导归纳对于中学化学的主干知识和重点内容,如氧化还原反应、离子反应、电化学、物质结构、化学反应速率及化学平衡、电解质溶液、有机化学、化学实验等,课堂上教师应引导和启发学生共同讨论,寻找规律,帮助学生构建知识体系,通过网络的建立,揭示概念之间的关系,找到相关概念之间的区别与联系,有重点有针对性地复习,加强对知识的理解,让学生真正得到感悟、并学会迁移,最终达到灵活运用。
第一节化学实验基本方法
MgCl2
NaOH
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
CaCl2
思考回答填表 杂 质 加入的试剂 硫酸盐 BaCl2 化学方程式 BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
MgCl2
NaOH
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
CaCl2
Na2CO3
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
分液漏斗(球形) 分液漏斗(梨形)
使用分液漏斗时应注意的问题: (1)使用前应洗净并检查是否漏水,必要时在活塞和 盖子处涂上一薄层凡士林。 (2)振荡分液漏斗时应用右手压住分液漏斗口部,左手
握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力振荡,振荡
过程中要不时地放气。 (3)在铁架台上放置分液漏斗时应把盛有待分液体的分 液漏斗放在铁架台的铁圈上,使漏斗颈末端紧贴在铁 架台上的烧杯的内壁,静止片刻。
现 象 固体食盐逐渐溶解而 减少,食盐水略显 浑浊
(3)蒸发:
(4)固体的转移
步 骤
(1)溶解:约4 g粗盐加到盛有约12 mL 水的烧杯中,边加边用玻璃棒搅 拌,直至粗盐不再溶解为止 (2)过滤: 将烧杯中的液体沿玻璃 棒倒入过滤器中, 过滤器中的液面 不能超过滤纸的边缘。 若滤液浑浊 ,再过滤一次
讨论
粗盐中含有哪些杂质?
不溶性的泥沙,可溶 性的CaCl2 、MgCl2 以及一些硫酸盐等。
海水的化学组成示意图
思考:如何检验粗盐中含有的硫酸盐呢?
盐酸和氯化钡; ①试剂: ②原理: Na SO +BaCl =BaSO ↓+2NaCl 2 4 2 4 实验现象:
分离与提纯的常见方法及注意事项
高中化学分离与提纯的常见方法及注意事项核心提示:分离与提纯的原则和方法基本相同,不同之处是提纯只需把杂质除去恢复所需物质原来的状态即可,而混合物分离则要求被分离的每种纯净物都要恢复原来状态。
通过阅读本文您将对高中化学常见的分离提纯方法与注意事项有进一步的了解。
一.分离与提纯的异同分离是指通过适当的方法,把混合物中的几种物质分开(要还原成原来的形式),分别得到纯净的物质。
提纯是指通过适当的方法把混合物中的杂质除去,以得到纯净的物质。
分离与提纯的原则和方法基本相同,不同之处是提纯只需把杂质除去恢复所需物质原来的状态即可,而混合物分离则要求被分离的每种纯净物都要恢复原来状态。
二.几种常见分离和提纯的方法及注意事项过滤适用于分离溶液和固体不溶物例如:粗盐提纯是把粗盐溶于水,经过滤把不溶于水的杂质除去。
过滤操作的注意事项:1.要“一贴二低三靠”即:滤纸紧贴漏斗内壁,滤纸边缘低于漏斗口;漏斗里液面低于滤纸边缘;烧杯口紧靠玻璃棒;玻璃棒下端紧靠三层滤纸;漏斗下端紧靠烧杯内壁;2.必要时洗涤沉淀物(在洗涤中用少量水);3.定量实验的要“无损”。
重结晶适用于溶液中一种物质溶解度随温度变化较大而另一种物质溶解度随温度变化较小的情况例如:硝酸钾(KNO3)溶解度随温度变化大,氯化钠(NaCl)溶解度随温度变化小,可用该法从混合液中提纯硝酸钾。
重结晶操作的注意事项1.一般先配较高温度下的浓溶液,然后降温结晶;2.结晶后过滤,分离出晶体;3.硝酸钾多,氯化钠少,继续用重结晶法直到硝酸钾纯度达到要求。
蒸发适用于溶解度随温度变化较小的物质例如:从食盐水溶液中提取食盐晶体。
蒸发操作的注意事项1.溶质须不易分解,不易水解、不易被氧气氧化;2.蒸发过程应不断搅拌;3.近干时停止加热,余热蒸干。
蒸馏适用于分离各组分沸点不同的液态混合物例如:制蒸馏水、制无水乙醇(加生石灰)、硝酸的浓缩(加浓硫酸或硝酸镁Mg(NO3)2)蒸馏操作的注意事项1.温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处;2.加沸石(碎瓷片);3.注意冷凝管水流方向应下进上出。
《混合物的分离和提纯过滤和蒸发》教案
第一节化学实验基本方法二、混合物的分离和提纯一、教学目标1.知识与技能(1)知道现实生活中常见的一些混合物分离和提纯的方法,用已有的生活经验使学生加深对混合物分离、提纯等实验的认识;(2)会用合理的方法检验SO42-、CO32-等常见离子;(3)初步学会溶解、过滤和蒸发等基本操作。
2.过程与方法(1)初次学会模仿、移植现有的例子,撰写实验报告;(2)通过独立思考、探索,在对物质性质研究的同时,能设计出自己的实验方案,并逐渐在设计中体现自己的个性,具有一定的创造性;(3)初次尝试在实验探究中与人合作与交流。
3.情感态度与价值观(1)体验科学探究的过程,学习运用以实验为基础的研究方法,提高学生的科学素养,为学生的终身可持续发展奠定基础。
(2)发展学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,逐渐培养科学精神和科学品质。
二.教学重点过滤和蒸发的操作方法、常见离子的检验方法三.教学难点研究离不开正确的实验方法、实验报告的撰写四.课时安排1课时五.教学方法启发引导、实验探究、交流合作、模仿移植六.教具准备托盘天平、烧杯(100 mL)2个、量筒(10ml)、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯、试管(20 mL)5支、胶头滴管、粗食盐、蒸馏水、稀盐酸、BaCl2溶液七.教学过程第1课时[新课导入]用故事或设问的形式举一到两个生活中分离混合物的方法的例子,如:芝麻和绿豆的分离,激发学生学习的欲望。
[学生交流讨论并展示成果]结合“思考与交流”的问题,学生以小组形式进行讨论,列举生活中常见的将混合物分离和提纯的方法。
小组派代表讲述其小组的讨论成果。
[总结并引出主题]总结学生讨论的结果,给予肯定和赞赏,强调正确方法使用的时效性及应当掌握好正确的方法。
引出本节主题:实验室分离和提纯一些物质的方法。
[复习提问]实验室提纯粗盐要用到哪些操作?溶解、过滤和蒸发这三种操作的方法及注意事项。
[学生归纳总结]学生分组归纳和总结老师的提问。
化学元素的分离和提纯技术及其常用方法
化学元素的分离和提纯技术及其常用方法化学元素是构成自然界和人工物质的基本组成部分,它们的性质和用途各不相同。
因此,对于化学元素的分离和提纯技术显得尤为重要,这不仅可以使我们更好地了解各种元素的性质和特点,而且对于各种化学实验和工业生产也有着重大的意义。
一、物理分离法物理分离法是指利用物理性质来实现化学元素的分离和提纯的方法。
其中,最常用的物理分离法包括:过滤、沉淀、气体分离、液滴分离和电离等。
1、过滤过滤是利用过滤介质,通过筛网、滤纸、膜等隔离物质的方法。
其原理是大小分子或各种杂质难以通过过滤介质从而实现分离和提纯作用。
比如,食盐水的分离就可以通过滤纸进行。
因为滤纸可以过滤掉较小的杂质,使水和食盐分开。
2、沉淀沉淀是指将固体杂质通过添加沉淀剂使其变为悬浮液,并静置一段时间后上清液中的杂质就会逐渐下沉。
如将水中的杂质通过加入硫酸钙后就可以实现水质的提纯。
3、气体分离气体分离是指利用气体分子之间的质量和理化性质不同来分离气体的方法。
这种方法被广泛应用于空分技术中,如制取氧气、氮气和惰性气体的工业生产。
通过这种方法,可以将同一空气中的氧气、氮气和二氧化碳等不同气体分离出来。
4、液滴分离液滴分离是指将各种液体通过液滴的方法,通过物理手段来分离和提纯。
其中,常见的液滴分离方法包括沸点分馏、凝固点分离、萃取、吸附等。
比如,萃取法是指利用溶剂选择性提取某些物质而达到分离目的的一种方法。
5、电离电离是指利用化学元素本身的化学性质和电化学性质,通过电离的方法将其分离和提纯。
其中,最常见的电离法包括:电泳分离、电化学分离、电动力分离等。
这些方法的实现,主要是利用了电场对化学物质电荷的影响和离子的移动性差异性。
二、化学分离法化学分离法是指利用化学反应来实现化学元素的分离和提纯的方法。
其中,最常见的化学分离法包括:沉淀法、电解法、物质转移法等。
1、沉淀法沉淀法是利用可逆反应或化学反应中形成的不溶性的沉淀相来实现化学元素的分离和提纯。
化学实验基本方法 混合物的分离与提纯
(把选用方法的标号填入括号内)
(1)除去 Ca(OH)2 溶液中悬浮的 Ca(OH)2 颗粒( C ) (2)把饱和食盐水中的食盐提取出来( E )
(3)除去酒精中溶解的微量食盐( F )
(4)把碘水中的碘提取出来 (
)
(5)用自来水制取医用蒸馏水 ( )
(6)除去氧化钙中的碳酸钙 (
)
(7)分离柴油和水的混合物 (
2.过滤:组装好仪器,将1中所得 滤纸上有不溶物残留, 到的混合物进行过滤。若滤液浑浊, 溶液澄清。 要再次过滤,直到滤液澄清为止。
3.蒸发:将过滤后的澄清溶液转入 蒸发皿,加热,并用玻璃棒搅拌, 防止液滴飞溅。当出现较多固体时 停止加热,余热蒸干。
蒸发皿中产生了白色 固体。
[思考与交流]我们现在要设计实验来鉴定 食盐中有可能含有的CaCl2 MgCl2 以及一些 硫酸盐
思考
1 试管中盛有已分层的有机溶剂和水的 混合液;但不知道哪一层液体是油层 试设计一种简便的判断方法。 加较多量的水;观察分层状况
2 萃取之后用何方法将有机溶剂与溶质 进一步分离开来
分馏
萃取的应用: 天然香料 药物的提取;核
燃料的处理等
提取青霉素的装置
实践活动
食用油有两 种生产工艺:压 榨法和萃取法, 请调查你们家和 邻居所用食用油 的生产工艺,并 查阅资料,比较 它们有无优 劣 之分;写出调查 报告
中的蒸汽。
5 蒸馏的应用
海水的淡化 酿造
西红柿汤
有油西红柿汤
4 萃取法
实验
现象
解释及结论
实验1:试管中注 注入CCl4后(是/否) 碘从_水__层
入2 滴管碘水, 再注入1滴管 CCl4,振荡
导学案——化学实验基本方法5
导学案—化学实验基本方法5【学习目标】能对常见的物质进行分离和提纯【知识储备8】混合物分离、提纯物理方法的选择1.固、固混合,一般考虑用过滤、结晶或升华的方法分离。
③升华2.液、液混合,一般考虑用蒸馏、分液或萃取的方法分离。
①蒸馏②分液③萃取:在不同溶剂中的溶解度不同时,用萃取法,如用CCl4萃取碘水中的碘。
④渗析:胶体的精制、提纯,可用半透膜渗析法,如Fe(OH)3胶体的提纯。
⑤盐析:蛋白质的精制、提纯,以及从皂化液提取高级脂肪酸钠,可用盐析法。
3.气、气混合,一般考虑用干燥、洗气的方法分离。
除去气体中的水蒸气通常叫干燥,除去气体中的其他杂质通常叫洗气。
A B C4.物质分离和提纯的区别、原则与注意事项②蒸发结晶①过滤适用:一种易溶于水,一种难溶于水实例:NaCl中混有泥沙操作:溶解、过滤、干燥说明:沉淀的洗涤方法是沿玻璃棒向过滤器中加水至淹没沉淀,静置,待液体全部流下,再重复2~3次,然后通过检验洗涤液(滤液),判断是否洗净适用:杂质易分解、易升华实例:如碳酸钠中混有碘。
⑴物质分离与提纯的区别:分离是将混合物中各组分分离开来,获得几种纯净物的过程;而提纯是将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程。
⑵物质分离、提纯的原则——两“不”两“易”:①不增(不增加新的杂质)。
②不减(不减少被提纯物)。
③易分离(被提纯物质与杂质易分离)。
④易复原(被提纯的物质易恢复原来的组成状态)。
⑶注意事项:①除杂试剂须过量。
②过量试剂须除尽。
③除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序,选择最佳的除杂途径。
【随堂练习】1.下列实验操作中正确的是()A.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热B.蒸馏操作时,应使温度计的水银球插入蒸馏烧瓶溶液中C.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大2.从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是()A.将海带灼烧成灰B.过滤得含I-的溶液C.放出碘的苯溶液 D.分离碘并回收苯3.下列实验中,所选装置不合理的是()A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④B.用CCl4提取碘水中的碘,选③C.用FeCl2溶液吸收Cl2,选⑤D.粗盐提纯,选①和②4.以下实验装置一般不用于分离物质的是()5.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,已知它们的性质如表所示,据此,将乙二醇和丙三醇互相分A.萃取法B.结晶法C.分液法D.蒸馏法。
混合物的分离提纯方法
8.利用物质的两性除去杂质
例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质 ? 可利用 Al2O3 是两性氧化物,能与强碱溶液反应,往试样里加 入足量的 NaOH溶液,使其中 Al2O3转化为可溶性 NaAlO2,然后 过滤,洗涤难溶物,即为纯净的Fe2O3。
常见有机物的分离方法
混合物 苯(苯甲酸) 苯(苯酚) 乙酸乙酯(乙酸) 试剂 NaOH溶液 NaOH溶液 饱和Na2CO3溶液 NaOH溶液 分离方法 分液 分液 主要仪器 分液漏斗 分液漏斗 分液漏斗 分液漏斗 分液漏斗 蒸馏烧瓶、冷凝管
分液 分液 分液 蒸馏
溴苯(溴) 硝基苯 (混酸)
H2O、 NaOH溶液
结晶法
蒸馏法
分液法 洗气
分离两种互不相溶的液体 用液体吸收气体中的杂质
苯和水 用浓硫酸干燥Cl2
分离方法 萃取法 升华法 渗析法 液化法 盐析法
适用范围
举例
某物质在两种互不相溶 的溶剂中的溶解度不同 混合物中某一组分在一定 温度下可直接转化为气体 分离胶体中的离子或 小分子杂质
气体混合物各组分沸点不同, 先液化,控制温度再气化 加入无机盐,使某物质的溶解 度降低而沉淀
冷却结晶
冷却结晶实验方案
①溶解:在较高温度下将混合物溶于水形成浓溶液
②冷却结晶:迅速冷却,析出大量KNO3晶体
③过滤:固体为KNO3,滤液中含KNO3和KCl ④如提纯效果不理想,重复以上操作。
4、溶解
(1)固体物质的溶解: 一般把待溶固 体放入烧杯中,再加水溶解。 为了加快溶解速度,可采用搅拌、 振荡、加热(易水解或受热易分解的物 质不能加热)等方法。 (2)液体物质的溶解: 一般应先加入密度小的液体 (要特别注意浓硫酸的稀释方法)
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(3)注意
过滤器应放在铁架台的铁圈上。向过滤器 中倾倒液体时,必须使用玻璃棒引流。操作过程 中一定要做到“一贴、二低、三靠"。 "一贴"是指滤纸紧贴漏斗内壁。
“二低”是指滤纸边缘要低于漏斗边缘; 过滤器中的液体要低于滤纸边缘. “三靠”是指烧杯嘴要紧靠玻璃棒使液体沿玻璃 棒流入漏斗;玻璃棒下端要靠在三层滤纸处; 漏斗末端要紧靠烧杯内壁。
常用的分离和提纯的方法有: (1)物理分离和提纯法:
过滤、结晶、升华、蒸馏、分馏、 液化、溶解等。 (2)化学分离和提纯法: 沉淀、加热、分解、洗气等。
如果有铁屑和沙子的混合物,你能用 哪些方法将二者分离?
1、用磁铁将混合物中的铁屑分离出来
物理方法
2、加盐酸 化学方法
1、过滤
(1)适用于固体与液体混合物的分离。
请参考书本P7的资料卡片填写该页的表格
对于NaCl 要除去可溶杂质离子是:
Ca2+
Mg2+ SO42-
选择要加入的除杂试剂: Na2CO3 NaOH BaCl2
引入了新的离子: CO3 2- OH - Ba 2+
为了能完全除去杂质离子,加入的除杂试剂必须过量
如何除去新引入的杂质?
思考与交流
请大家归纳一下,除去粗盐中可溶性杂质,试剂 的加入顺序共有几种?依据是什么?
解释及结论:
溶液中SO42-与BaCl2溶液反应,生成不溶于稀盐酸 的白色沉淀BaSO4,即说明有SO42-存在。利用这一 反应可以检验硫酸和可溶性硫酸盐。
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl 加入稀盐酸可以排除CO32-离子的干扰。
思考: CO32-如何检验?
滴加稀盐酸,如果产生能使澄清石灰水 变浑浊的无色无味气体,说明含有碳酸 根离子。
地球上水的储量很大,但淡水只占 2.5%,其中易供人类使用的淡水不足1%
如何获得淡水资源?
3、 蒸馏
1. 原理:
利用混合物中各组分沸点不同,使低沸点 组分挥发再冷凝,以分离整个组分。 2. 适用:
除去液体中易挥发 、难挥发 、 不挥发的杂质 分离沸点相差较大的液态混合物
3、装置
蒸馏烧瓶 冷凝管 牛角管 锥形瓶
第三步 蒸发:
将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热, 用玻璃棒不断搅拌滤液,待出现较多固 体时停止加热。
现象:水份蒸发,逐渐析出白色固体
通过上述操作得到的是较纯的氯化钠吗? 还有什么杂质没有除去?
思考:如何检验粗盐中含有硫酸盐? 演示实验1-2:
取少量食盐,配制成溶液,先滴入几滴稀盐酸, 然后向试管中滴入几滴BaCl2溶液,观察现象。
2、蒸发
(1)适用于分离溶于溶剂中的溶质。 (2)主要仪器:
蒸发皿、酒精灯、 玻璃棒,铁架台。
(3)注意
1、热的蒸发皿不能直接放在实验台上,以免 烫坏实验台或遇实验台上冷水引起蒸发皿 炸裂,取用它用坩埚钳.
2、在加热至有大量固体析出时,要用余温加热
3、蒸发过程中要用玻璃棒不断搅拌
如何除去粗盐中的杂质?实验1-1
B.开始析出晶体后用玻璃棒搅拌
C.待水分完全蒸干后停止加热
D.蒸发皿中出现大量固体时即停止加热
2.有关化学实验的下列操作中,一般情况下不能相互接触
的是
()
A.过滤操作中,玻璃棒与三层滤纸
D
B.过滤操作中,漏斗颈与烧杯内壁
C.过滤操作中,玻璃棒与烧杯口
D.胶头滴管向试管中滴加液体时,滴管尖端与试管内壁
3.实验室中,蒸发 NaCl 溶液时,一般有以下操作过程:
①放置酒精灯;②固定铁⑤停止加热,余热蒸干。其中正确的顺序
是 A.②③④⑤①
C( )
B.②③①④⑤
C.①②③④⑤
D.②①③④⑤
4.下列各组物质中,可按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分
离的是
()
A.氧化铜和碳粉 C.水和酒精
Na2CO3 + 2HCl== CO2↑+ H2O + 2NaCl
CO2 + Ca(OH)2== CaCO3↓+ H2O
粗盐的提纯
粗盐 溶解
悬浊液(泥沙、NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐) 过滤
不溶性杂质
NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐的溶液 蒸发
纯净的NaCl
如何除去NaCl的杂质
第一步 溶解: 称取约4 g粗盐加到盛有约12 mL 水的烧杯中,边 加边用玻璃棒搅拌,直至粗盐不再溶解为止。
现象:固体食盐逐渐溶解,食盐水显浑浊
第二步 过滤:
将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤器中,过滤 器中的液面不能超过滤纸的边缘。若滤液浑浊, 再过滤一次 现象:不溶物留在滤纸上,液体渗过滤纸,沿漏 斗颈流入另一个烧杯中
D B.硝酸钾和氯化钠
D.碳酸钠和硫酸钡
5.可用于分离或提纯物质的方法有
A.过滤 B.升华 C.加热分解 D.洗气法
下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合
适?
(1) 除 去 Ca(OH)2 溶 液 中 悬 浮 的 CaCO3 颗 粒 , 用
A ________。 D (2)除去 O2 中少量的水蒸气,用____________。 B (3)除去固体碘中混有的少量 NaI,用__________。 C (4)除去氧化钙中的 CaCO3,用____________。
4. 蒸馏操作注意事项:
(1)蒸馏烧瓶中液体量不得超过容积的2/3。 (2)温度计的水银球位于蒸馏烧瓶支管口。 (3)为防止暴沸,应在蒸馏烧瓶中加几块沸石或
碎瓷片。
(4)冷凝管中冷水从下口进入,上口出。先通冷凝 水,再开始加热。
(5)停止加热后,应继续通冷凝水,以冷凝冷凝管 中的蒸汽。
不增 提纯过程中不能引入新的杂质 不减 不减少欲被提纯的物质 易分 被提纯的物质与杂质容易分离 复原 被提纯的物质变化后再回到目标物
三必须: 1、除杂试剂必须过量
2、过量试剂必须除尽
3、除杂途径必须选最佳
D 1.在“粗盐提纯”的实验中,蒸发时正确的操作是 (
)
A.把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热
(1)BaCl2——Na2CO3——NaOH——HCl (2)BaCl2——NaOH——Na2CO3——HCl (3)NaOH——BaCl2——Na2CO3——HCl
依据: Na2CO3在BaCl2之后加入, Na2CO3除去CaCl2 和BaCl2 。 稀盐酸最后加入。
溶液中可溶性杂质的除去四原则: