1、第1课时物质的分离与提纯学习目标核心素养建构1.初步学会过滤、结晶、萃取和分液、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与提纯的实验操作。2.初步了解根据物质的不同性质，来选择不同的分离方法对物质进行分离。通过实验，培养学生探究精神及合作学习能力。知 识 梳 理一、过滤与结晶1.过滤适用于固液混合物的分离(1)主要仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台、滤纸等。(2)在进行过滤操作时应注意的问题：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘略低于漏斗边缘；液体的液面略低于滤纸的边缘；三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴应靠到玻璃棒上；玻璃棒的底端应轻靠到漏斗三层滤纸一侧；漏斗颈的末端应靠到烧
2、杯的内壁上。2.蒸发适用于分离溶于溶剂的固体(1)主要仪器：蒸发皿、三角架或铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒。(2)在进行蒸发操作时要注意以下几个问题：在加热蒸发过程中，应用玻璃棒不断搅拌，防止由于局部过热造成液滴飞溅；加热到蒸发皿中剩余少量液体时(出现较多晶体时)应停止加热，用余热蒸干；热的蒸发皿应用坩埚钳取下，不能直接放在实验台上，以免烫坏实验台或引起蒸发皿破裂。如果确要立即放在实验台上，则要垫在石棉网上。【自主思考】1.粗盐中混有泥沙的除去实验中用到几次玻璃棒？玻璃棒分别起什么作用？提示三次。溶解时，用玻璃棒搅拌，促进食盐溶解。过滤时，用玻璃棒引流，防止液体溅出。蒸发时，用玻璃棒搅拌，防
3、止因局部温度过高而造成液滴飞溅。二、萃取分液1.萃取(1)概念：利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而实现分离物质的方法。(2)实验实验操作实验现象液体分层，下层的 CCl4层显橙红色实验结论CCl4和水互不相溶，密度比水大，溴在其中的溶解度比在水中的大2.分液(1)原理：将互不相溶的液体分离的操作。(2)仪器：分液漏斗。(3)操作：待液体分层后，将分液漏斗上的玻璃塞打开(或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔)，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体沿烧杯壁流下。下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。【自主思考】2.过滤和分液操作中使用的漏斗一样吗？提示不
4、一样，过滤中的漏斗是普通漏斗，分液操作中的漏斗是分液漏斗。3.从碘水中提取碘时，能不能用酒精代替四氯化碳？提示不能，因为酒精与水互溶。4.萃取和分液通常同时进行，有人说这其实是一种分离方法，你认为对吗？提示不对。萃取是从均匀的混合物中提取出某种物质，但是还存在于一个容器中。分液是把在一个容器中已经分层的两种液体分到两个容器中。三、蒸馏1.蒸馏是利用沸点相差较大来分离互溶液体混合物。2.主要仪器：铁架台(带铁圈、铁夹)、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、锥形瓶、酒精灯、石棉网、牛角管等。3.实验装置：见下图。4.注意事项(1)温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。(2)蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的
5、，也不能少于。(3)冷凝管中冷却水从下口进，上口出。(4)先接通冷凝水，再加热。(5)蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片防液体暴沸。(6)剩余少量溶液时即可停止加热，溶液不可蒸干。效 果 自 测1.判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)为加快过滤，可用玻璃棒搅动漏斗中的溶液。()(2)蒸发皿用于蒸发时，应该垫石棉网加热。()(3)冷凝管中冷却水从上口进水下口出水。()(4)用酒精作萃取剂萃取溴水中的溴。()(5)分液漏斗在使用之前必须检查是否漏水。()答案(1)(2)(3)(4) (5)2.可用于分离或提纯物质的方法有：过滤，蒸馏，加热，分液，萃取，结晶，在下列横线上填写分离提纯的合理方法的序号)。
6、(1)除去石灰水中悬浮的CaCO3颗粒： 。(2)除去NaCl晶体中混有的碘单质： 。(3)分离汽油和煤油的混合物： 。(4)分离水和苯的混合物： 。(5)用四氯化碳提取溴水中的溴单质： 。(6)从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾： 。解析(1)分离不溶性固体和液体，用过滤方法。(2)加热可使碘升华，经冷却即可与NaCl分离。(3)分离沸点不同的液体混合物，用蒸馏方法。(4)分离互不相溶的液体混合物，用分液方法。(5)利用溶质在不同溶剂中的溶解度的差异，用萃取的方法。(6)利用溶解度随温度变化的差异，用结晶的方式。答案(1)(2)(3)(4)(5) (6) 探究一、物质分离方法的选择【探
7、究讨论】1.实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气，从反应后的KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质，需要使用哪些分离方法？请简述实验方案。提示使用分离方法为过滤及蒸发结晶。实验方案：加水溶解、过滤、洗涤滤渣，即得到MnO2，将滤液蒸发结晶，可得到KCl晶体。2.液体A和液体B混合后，若两液体互溶，可选用的分离方法是什么？若两液体互不相溶，选用的分离方法是什么？提示若互溶，可利用两液体的沸点不同，采用蒸馏的方法分离；若互不相溶，可采用分液的方法进行分离。3.现有混有少量KCl的KNO3粉末，参照如图的溶解度曲线，回答下列问题：KCl和KNO3的溶解度曲线(1)KNO3和K
8、Cl均属于 (填“易溶”、“可溶”或“难溶”)物质。(2)在生产过程中，KNO3中混有少量KCl杂质，如果要在实验室中提纯KNO3晶体，应采用 的方法。(杂质仅含KCl)(3)具体的实验操作步骤： 、 、 、洗涤晾干。(4)完成(3)中步操作必备的实验仪器有铁架台(带铁圈、石棉网)、烧杯、玻璃棒、 、 。提示(1)易溶(2)降温结晶(3)加热溶解冷却结晶过滤(4)漏斗酒精灯【点拨提升】1.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，获得几种纯净物的实验操作过程。(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
9、的实验操作过程。2.物质分离的方法及适用范围分离方法适用范围过滤固液分离(固体不溶于该液体)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)【典题例证1】在中学实验中学过的可用于分离或提纯物质的方法很多，如结晶、过滤、蒸发等等。请将分离或提纯下列各混合物最适宜的方法的名称填入括号内。除去氯化钠固体中混有的碘()除去乙醇中溶解的少量乙酸()分离碘的饱和水溶液()除去粗盐中泥沙()从海水中提取食盐()分离油和水()解析碘易升华，分离氯化钠固体和碘可用
10、加热的方法，使二者分离；乙醇和乙酸互溶，二者沸点不同且相差较大，可用蒸馏的方法分离；可用萃取剂将饱和碘水中的碘萃取出来；泥沙不溶于水，可用过滤的方法分离粗盐中的泥沙；可通过蒸发结晶的方法从海水中提取食盐；油和水互不相溶，可用分液的方法将二者分离。答案加热蒸馏萃取分液溶解过滤；蒸发结晶蒸发结晶分液【学以致用1】酒精、苯、CCl4、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，其溶液呈紫色；溴(液溴)的性质与碘相似，其溶液呈橙色，则下列能用分液漏斗分离的是()A.液溴和CCl4 B.酒精和煤油C.CuCl2和Na2SO4溶液 D.苯和蒸馏水解析其中选项A、B中的物质
11、彼此互溶；C选项中CuCl2和Na2SO4两种溶液互溶不会发生分层现象，不能用分液漏斗进行分离；只有D选项中苯和蒸馏水互不相溶，会发生分层现象，可用分液漏斗分离。答案D探究二、物质分离提纯方法中的注意事项【探究讨论】1.粗盐中不溶物泥沙除去的一般步骤有哪些？提示溶解过滤蒸发。2.蒸发时，待溶液蒸干再停止加热，对吗？为什么？提示不对。溶液蒸干再停止加热会造成晶体飞溅，当蒸发皿中出现较多的固体时停止加热，用余热蒸干。3.蒸馏时，蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是什么？冷却水的流向从下往上的目的是什么？提示防止液体沸腾过于剧烈(或防止液体暴沸)。冷却水流方向与水蒸气流向相反，冷却效果好。4.分液时，两层液
12、体如何分离？提示下层液体由分液漏斗下口放出，上层液体由分液漏斗上口倒出。【点拨提升】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，除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。【典题例证2】现欲将粗盐提纯，再用制得的精盐配制质量分数一定的氯化钠溶液，下列说法正确的是()A.过
13、滤时玻璃棒轻轻斜靠在单层滤纸一边B.蒸发滤液时，待蒸发皿中滤液完全蒸干，即停止加热C.配制溶液需要经过计算、称量、溶解、转移等步骤D.配制溶液的必备仪器有托盘天平、酒精灯、量筒、烧杯、玻璃棒等解析过滤时玻璃棒轻轻斜靠在三层滤纸一边；蒸发滤液时，不能将滤液完全蒸干；配制溶液的必备仪器不包括酒精灯。答案C【学以致用2】下列分离和提纯的实验中，所选用的方法或仪器不正确的是()序号ABCD实验目的制取蒸馏水分离水和植物油分离食盐水与泥沙从浓食盐水中得到氯化钠晶体分离方法蒸馏分液萃取蒸发选用仪器解析食盐水与泥沙分离操作为过滤。答案C1.实验室蒸发NaCl溶液时，一般有以下操作过程：放置酒精灯固定铁圈的位
14、置放上蒸发皿加热搅拌停止加热、余热蒸干其正确的操作顺序是()A. B.C. D.解析依据仪器组装的基本顺序。“先下后上”原则：放置酒精灯依据酒精灯高度固定铁圈放上蒸发皿加热搅拌停止加热、余热蒸干，故B正确。答案B2.在蒸馏实验中，下列叙述不正确的是()A.在蒸馏烧瓶中盛约1/3体积的自来水并放入几粒沸石B.将温度计水银球插入自来水中C.不可用酒精灯直接加热蒸馏烧瓶D.收集蒸馏水时应弃去开始馏出的部分解析温度计水银球插至蒸馏烧瓶的支管口处。答案B3.下列除杂过程正确的是(括号内为杂质)()A.MnO2(KCl)加水溶解、过滤、蒸发、结晶B.BaSO4(BaCO3)加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥C
15、.CuO(Cu)加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥D.KCl(K2CO3)加足量稀盐酸、过滤、蒸发、结晶解析A项，加水溶解、过滤、洗涤、干燥后可得到MnO2；C项，加稀盐酸后CuO溶解，过滤、洗涤、干燥后得到的是铜；D项，加足量稀盐酸后，K2CO3转变成KCl，不需要过滤，只要蒸发、结晶即可得到KCl。答案B4.现有三组溶液：汽油和氯化钠溶液39%的乙醇溶液氯化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是()A.分液、蒸馏、萃取 B.萃取、蒸发、分液C.分液、萃取、蒸馏 D.蒸馏、萃取、分液解析汽油和氯化钠溶液互不相溶，用分液法分离；39%的乙醇溶液用蒸馏法分离；氯化钠和单质溴的水溶液用萃
16、取法分离。答案A5.某化学课外活动小组以海带为原料制取了少量碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离。其实验操作如下：A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；B.把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；D.倒转分液漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞；E.旋开活塞，用烧杯接收下层液体；F.从分液漏斗上口倒出上层液体；G.将分液漏斗上口玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔；H.静置、分层。完成下列各题。(1)正确操作步骤的顺序是 (填序号，下同) A GEF。(2)上述E步骤的操作中应注意 。(
17、3)上述G步骤操作的目的是 。(4)能用CCl4从碘水中萃取碘的原因是 。解析(1)萃取与分液的综合操作，首先应检查分液漏斗是否漏液，然后加入待萃取溶液和萃取剂，再倒转振荡，将其正放在铁圈中，静置分层后，打开上口玻璃塞或使塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔，让下层液体流入容器，最后从上口倒出上层液体。其操作顺序是CBDAHGEF。(2)E步骤的操作中应注意使分液漏斗下端漏斗颈紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，不让上层液体流出。(3)G步骤操作的目的是使分液漏斗内外空气相通，以保证E步骤操作时分液漏斗中的液体能顺利流出。(4)CCl4与水不互溶，碘在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大得多，且碘与CCl4不反应。答案(1)CBDH(2)使分液漏斗下端漏斗颈紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，不让上层液体流出(3)使分液漏斗内外空气相通，以保证E步骤操作时分液漏斗中的液体能顺利流出(4)CCl4与水不互溶，碘在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大得多，且碘与CCl4不反应