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化学必修一物质的分离和提纯ppt.ppt
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1、二 课 时分离与提纯的原则分离与提纯的原则基本实验方法基本实验方法 分离与提纯的原则分离与提纯的原则 一一 概概 念念 分离是混合物中的各物质通过物理或化分离是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。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,其中杂质不必恢复为原来所需物质的过程,其中杂质不必恢复为原来的物质。的物质。二二 操作原则操作原则“四原则四原则”和和“三必须三必须”1“四原则四原则”是:是:2“三必须三必须”是
2、:是:(1)除杂试剂必须过量除杂试剂必须过量(2)过量试剂必须除尽过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质因为过量试剂带入新的杂质)(3)除杂途径必须选最佳除杂途径必须选最佳(1)不增不增 提纯过程中不增加新的杂质提纯过程中不增加新的杂质(2)不减不减 不减少欲被提纯的物质不减少欲被提纯的物质(3)易分离易分离 被提纯物与杂质容易分离被提纯物与杂质容易分离(4)易复原易复原 被提纯物质要复原被提纯物质要复原基本实验方法一 过滤和蒸发三 蒸馏四 萃取和分液五 层析二 结晶一 过滤和蒸发1 原理:原理:利用物质的溶解性差异,将液体和不溶于液利用物质的溶解性差异,将液体和不溶于液体的固体分离开来的
3、方法。例如用过滤法除去粗体的固体分离开来的方法。例如用过滤法除去粗盐中的泥沙盐中的泥沙。2 实验仪器:实验仪器:3 3 操作要点:操作要点:一帖,二低,三靠一帖,二低,三靠漏斗,滤纸,烧杯,玻璃棒,铁架台(铁圈)漏斗,滤纸,烧杯,玻璃棒,铁架台(铁圈)过滤一定要洗涤过滤一定要洗涤过滤滤纸与漏斗应滤纸与漏斗应紧贴无气泡紧贴无气泡 滤纸边缘低于漏斗滤纸边缘低于漏斗边缘,滤纸液面低边缘,滤纸液面低于滤纸边缘。于滤纸边缘。玻璃棒靠在玻璃棒靠在三层滤纸上三层滤纸上 漏斗颈紧靠漏斗颈紧靠烧杯内壁烧杯内壁 烧杯靠在玻璃棒烧杯靠在玻璃棒上使液体沿玻璃上使液体沿玻璃棒流下。棒流下。一帖,二低,三靠一帖,二低,三
4、靠过滤一过滤和蒸发1 原理:原理:利用加热的方法,使溶液中溶剂利用加热的方法,使溶液中溶剂 不断挥发而析出溶质(晶体)的过程。不断挥发而析出溶质(晶体)的过程。2 实验仪器:实验仪器:3 3 操作要点:操作要点:蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台(铁圈)蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台(铁圈)蒸发、蒸发皿中的液体不能超过其容积的、蒸发皿中的液体不能超过其容积的2/3。当出现大量固体时,应停止加热用余热蒸干。当出现大量固体时,应停止加热用余热蒸干。蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌,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。防止局部温度过高而使液体飞溅。不能把热的蒸发皿直接放在实验台上
5、,应垫上石棉不能把热的蒸发皿直接放在实验台上,应垫上石棉网。网。交流与讨论1请根据要求设计分离和提纯下列物质的实验方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。案,并将你的方案与同学交流讨论。、实验室中用、实验室中用KClO3在在MnO2催化下受催化下受热分解制取氧气。从反应后的热分解制取氧气。从反应后的KCl和和KClO3的混合物中分离、回收这两种物质,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。需要使用哪些分离方法?请简述实验方案。实验方案1、溶解:将混合物放入烧杯中,加入适量、溶解:将混合物放入烧杯中,加入适量水,充分搅拌,使水,充分
6、搅拌,使KCl固体完全溶解。固体完全溶解。2 2、过滤:将、过滤:将(2)(2)所得混合物进行过滤,滤纸所得混合物进行过滤,滤纸 上的固体进行洗涤即得较纯的上的固体进行洗涤即得较纯的MnO2;3 3、蒸发结晶:、蒸发结晶:将滤液蒸发结晶,可得纯净将滤液蒸发结晶,可得纯净 的的KClKCl。二二 结晶结晶1 原理:原理:利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。同,可以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。到提纯的目的。2 实验仪器:实验仪
7、器:蒸发皿,酒精灯,玻璃棒,铁架台(铁圈),烧杯蒸发皿,酒精灯,玻璃棒,铁架台(铁圈),烧杯3 结晶方法:结晶方法:蒸发结晶蒸发结晶冷却结晶冷却结晶蒸发结晶蒸发结晶具体操作:具体操作:通过蒸发或气化,减少一部分溶剂使溶液达通过蒸发或气化,减少一部分溶剂使溶液达到饱和而析出晶体。到饱和而析出晶体。适用物质:适用物质:此法主要用于溶解度随温度改变而变化不大此法主要用于溶解度随温度改变而变化不大的物质。的物质。(如氯化钠)(如氯化钠)冷却结晶冷却结晶具体操作:具体操作:通过降低温度,使溶液冷却达到饱和而析出通过降低温度,使溶液冷却达到饱和而析出晶体。重结晶指的是重复冷却结晶。晶体。重结晶指的是重复冷
8、却结晶。适用物质:适用物质:此法主要用于溶解度随温度下降而明显减小此法主要用于溶解度随温度下降而明显减小的物质。的物质。(如硝酸钾)(如硝酸钾)操作要点:操作要点:蒸发结晶法:蒸发结晶法:蒸发过程中要不蒸发过程中要不断用玻璃棒搅拌断用玻璃棒搅拌蒸发皿内溶液不能蒸发皿内溶液不能超过其容量的超过其容量的2/3冷却结晶法:冷却结晶法:若冷却时无晶体的析出,可用玻璃棒在容器内若冷却时无晶体的析出,可用玻璃棒在容器内壁摩擦几下,或在溶液中投入几粒该晶体(俗称晶壁摩擦几下,或在溶液中投入几粒该晶体(俗称晶种),就会析出晶体。种),就会析出晶体。交流与讨论2请根据要求设计分离和提纯下列物质的实验方请根据要求
9、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。案,并将你的方案与同学交流讨论。2、现有混有少量、现有混有少量氯化钾的硝酸钾氯化钾的硝酸钾粉末,请参照图粉末,请参照图1-12的溶解度曲的溶解度曲线,设计实验方线,设计实验方案提纯硝酸钾。案提纯硝酸钾。图图1-12 KC l和和KNO3的溶解度曲线的溶解度曲线硝酸钾硝酸钾实验方案2加水溶解(配成热的浓溶液)加水溶解(配成热的浓溶液)冷却结晶(冷却结晶(KNO3结晶析出结晶析出)过过 滤滤思路:将两者的混合物置于烧杯中,加少量将两者的混合物置于烧杯中,加少量100100摄氏摄氏度热水,在加热的情况下不断少量加入热水并度热水,在加热的情
10、况下不断少量加入热水并搅拌,直至混合物完全溶解搅拌,直至混合物完全溶解 停止加热,冷却(可以用冰水水浴),当温停止加热,冷却(可以用冰水水浴),当温度降至度降至 3030摄氏度时硝酸钾晶体析出。摄氏度时硝酸钾晶体析出。过滤混合溶液得到较为纯净硝酸钾晶体过滤混合溶液得到较为纯净硝酸钾晶体 蒸发滤液,得到较为纯净的氯化钾晶体蒸发滤液,得到较为纯净的氯化钾晶体实验方案2具体化:三三 蒸馏蒸馏1 原理:原理:利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同,利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同,给液体混合物加热,使其中的某一组分变成蒸气再给液体混合物加热,使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液体,从而达到分离提纯
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