物质的分离与提纯

学习目标：1、学会过滤、蒸发、结晶等分离物质的实验技能。2、能根据混合物的性质，选择不同的分离方法对物质进行分离。一、分离与提纯的原则1、分离与提纯的区别分离是将混合物中的各物质通过物理或化学方法一一分开，获得纯净组分的过程。提纯是将混合物中的杂质（不需要或有害的物质）通过物理或化学方法除掉而得到所需物质的过程。2、操作原则“四原则”和“三必须”“四原则”是：“三必须”是：(1)除杂试剂必须过量(2)过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)(3)除杂途径必须选最佳(1)不增:提纯过程中不增加新的杂质(2)不减:不减少欲被提纯的物质(3)易分离:被提纯物与杂质容易分离(4)易复原:被提纯物质要复原二、分离和提纯的常用方法1、过滤（1）原理：利用物质的溶解性差异，将液体和不溶于该液体的固体分离开来。例如用过滤法除去粗盐中的泥沙。（3）实验仪器及用品：漏斗，滤纸，烧杯，玻璃棒，铁架台（铁圈）。（2）适用对象：分离固—液（固不溶于液）（4）操作要点：一贴，二低，三靠过滤后一定要洗涤玻璃棒靠在三层滤纸上滤纸边缘低于漏斗边缘，滤纸液面低于滤纸边缘。漏斗颈紧靠烧杯内壁滤纸紧贴漏斗内壁，无气泡烧杯靠在玻璃棒上，使液体沿玻璃棒流下。（5）过滤后的固体如何洗涤？向过滤器中加水至浸没固体，让水自然流出，重复2～3次。2、蒸发（1）原理：一般是通过加热的方法，使溶剂不断挥发，析出晶体的过程。（2）主要仪器：蒸发皿，酒精灯，玻璃棒，铁架台（铁圈），烧杯。（3）操作要点：蒸发过程中要不断用玻璃棒搅拌蒸发皿内溶液不能超过其容量的2/3当出现大量固体时，应停止加热用余热蒸干。不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网。3、结晶（1）原理：利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中，从而达到提纯的目的。（2）适用对象：分离固—液（固溶于液）（3）主要仪器：蒸发皿，酒精灯，玻璃棒，铁架台（铁圈），烧杯。①蒸发结晶②冷却结晶（4）结晶的两种方法及适用范围：此法主要用于溶解度受温度影响变化不大的物质。先配置热饱和溶液，再降温冷却，使晶体析出。重结晶指的是重复冷却结晶。此法主要用于溶解度受温度影响变化较大的物质。通过蒸发或气化，减少一部分溶剂使溶液达到饱和而析出晶体。交流与讨论：据右图的溶解度曲线，思考下列问题：1、硝酸钾粉末中混有少量氯化钾，用何方法提纯？2、氯化钾粉末中混有少量硝酸钾，用何方法提纯？粗盐的提纯交流与讨论请根据要求设计分离和提纯下列物质的实验方案，并将你的方案与同学交流讨论。已知Mg(OH)2、CaCO3难溶于水，BaSO4既难溶于水又难溶于酸，BaCO3难溶于水，但可溶于盐酸。现有含CaCl2、MgCl2、Na2SO4和泥沙的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐提纯NaCl。加入试剂的先后顺序可设计为：BaCl2→Na2CO3→NaOH→过滤→HCl关键是Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后，而稀HCl必须在最后加。NaOH→BaCl2→Na2CO3→过滤→HClBaCl2→NaOH→Na2CO3→过滤→HCl【观察和思考】实验步骤：在两支试管中各加入2～3ml碘水，再向其中的一支试管中滴加1mlCCl4，振荡、静置。现象：加CCl4后溶液分层，上层几乎无色，下层呈紫红色。4、萃取（1）原理：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溶剂中。①萃取剂与原溶剂互不相溶；②溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度；③溶质溶剂间互不反应。思考：萃取剂的选择需具备哪些条件？5、分液（1）原理：用于分离两种互不相容且密度不同的液体。（2）实验仪器：分液漏斗，铁架台（铁圈），烧杯。萃取分液操作步骤及要点：充分振荡，适当放气。将上口的玻璃塞打开，静置分层。使用前首先要检漏。漏斗下端紧靠烧杯内壁；下层液体刚流完及时关闭活塞；下层溶液下端流出，上层溶液上口倒出4、蒸馏（1）原理：将液态的物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程。（2）适用对象：分离液—液（互溶）（分离沸点相差较大的互溶液体混合物或除去液体中难挥发或不挥发的杂质）（3）主要仪器：温度计蒸馏烧瓶酒精灯冷凝管牛角管锥形瓶铁架台石棉网特别提醒：１、先通水，再加热２、刚开始收集到的馏分应弃去。３、全程严格控制好温度。（4）操作要点：温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处溶液体积不超过烧瓶体积的2/3冷凝水应下进上出加入碎瓷片防止暴沸