《研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法》教案10

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111 第2單元 研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法 課 時(shí) 1 【教學(xué)目標(biāo)】: 1、 初步學(xué)會(huì)過濾、結(jié)晶、重結(jié)晶、萃取和分液、蒸餾和分餾、層析等分離物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)技能。能獨(dú)立完成一些簡(jiǎn)單的物質(zhì)分離、提純的實(shí)驗(yàn)操作。 2、 初步了解根據(jù)混合物的性質(zhì)，選擇不同的分離方法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離。 【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】：掌握過濾、結(jié)晶、萃取和分液、蒸餾等分離物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)技能。 【知識(shí)回顧】 1、過濾：過濾是把____________________________________分離的一種方法。 過濾操作時(shí)所需玻璃儀器為：______________________________________________________。 過濾時(shí)要求：“一貼”________________________“二低”____________________________ “三靠”____________________________________________________________ 2、結(jié)晶：通過蒸發(fā)溶劑、降溫等方法，使固態(tài)溶質(zhì)從其水溶液中以晶體形式析出的過程。 對(duì)溶解度受溫度變化影響不大的固態(tài)溶質(zhì)，通常采用__________________的方法，使溶質(zhì)結(jié)晶析出，如：_______________； 對(duì)溶解度受溫度變化影響相當(dāng)大的固態(tài)溶質(zhì)，通常采用________________的方法，使溶質(zhì)結(jié)晶析出，如：_________________。 重結(jié)晶：使結(jié)晶所得晶體，重新溶解制得熱的飽和溶液，再冷卻結(jié)晶的分離方法。 3、粗鹽的提純：（除去粗鹽中不溶性雜質(zhì)） （在分離混合物時(shí)，往往不僅僅使用一種方法，而是幾種方法交替使用。） 步驟：（1）溶解 （2）過濾 （3）蒸發(fā) 在以上步驟中，多次用到玻璃棒，請(qǐng)說明玻璃棒的作用：__________________________ __________________________________________________________。 【課前練習(xí)】 1．為了除去KCl固體中少量MgSO4和CaCl2雜質(zhì)，須進(jìn)行下列六項(xiàng)操作，正確的次序是①加水溶解；②加熱蒸發(fā)得到晶體；③加入過量BaCl2溶液；④加入過量鹽酸；⑤加入過量K2CO3； ⑥過濾。 （ ） A．①⑤③⑥④②　 B．①⑤③④⑥②　　C．①③④⑥⑤②　 D．①③⑤⑥④② 2．欲除去KNO3溶液中混有的少量Cu2+、Mg2+、SO42—，下列加入試劑的順序中正確的是 （ ） A. Ba(NO3)2、KOH、K2CO3、HNO3 B. K2CO3、Ba(NO3)2、KOH、HNO3 C. KOH、K2CO3、Ba(NO3)2、HNO3 D. Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、HNO3 【教學(xué)過程與內(nèi)容】： 〖引言〗我們所見到的各種各樣的物質(zhì)，無論是自然界存在的，還是人工合成的，大多數(shù)情況下都是混合物。化學(xué)家研究物質(zhì)的組成和性質(zhì)時(shí)，首先需要將被研究的物質(zhì)從混合物中分離出來并加以提純。 一、物質(zhì)的分離與提純： 1、過濾、結(jié)晶（重結(jié)晶） 〖思考〗由我們熟悉的“過濾”和“結(jié)晶”兩種分離方法所適用的范圍，說明應(yīng)根據(jù)什么來選擇混合物的分離方法？ 　 〖交流與討論〗（1）已知粗食鹽中含有硫酸鈉、氯化鎂和泥沙等雜質(zhì)，又知?dú)溲趸V難溶于水，硫酸鋇既難溶于水又難溶于酸，碳酸鋇難溶于水，但可溶于鹽酸。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，從粗鹽中提純氯化鈉。 （2）現(xiàn)有氯化鉀和硝酸鉀的固體混合物50g，其中氯化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提純硝酸鉀。（氯化鉀和硝酸鉀的溶解度曲線見課本P17） 〖?xì)w納與總結(jié)〗★混合物的分離方法取決于組成混合物的各物質(zhì)的性質(zhì)差異。過濾、結(jié)晶就是常用的分離方法。進(jìn)行物質(zhì)的分離提純操作時(shí)，常常幾種分離方法交替使用。 〖觀察與思考〗向3mL溴水中加入1mL四氯化碳（CCl4）或苯或汽油，振蕩，靜置。觀察現(xiàn)象。 分析“性質(zhì)差異”：①CCl4與H2O互不相溶 ②溴易溶于CCl4而難溶于水 2、萃取和分液 萃取：利用物質(zhì)在互不相溶的溶劑中溶解度的不同，將物質(zhì)從一種溶劑中轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中，從而進(jìn)行分離的方法。 萃取劑的選擇：①萃取劑與原溶劑要互不相溶 ②溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度要遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度 ③萃取劑與原溶劑、溶質(zhì)要互不反應(yīng)。 分液：分離互不相溶的兩種液體的方法。 分液漏斗的使用： 〖觀察與思考〗課本P18某些地區(qū)的自來水中含有Fe2+　，如何用實(shí)驗(yàn)的方法獲得少量的純凈的水？ 交流與討論：①方法1：用化學(xué)方法除去　Fe2+　。 ②方法2： 加熱水，使之汽化，后冷凝。 思考：從可行性和可操作性上分析選擇方法。 分析“性質(zhì)差異”：對(duì)幾種液體的混合物，將液體加熱時(shí)，沸點(diǎn)低的先氣化，沸點(diǎn)高的后氣化，因而，可利用物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，通過“加熱使之汽化，再冷凝”的方法，來分離物質(zhì)。 3、蒸餾 （1）定義：將液態(tài)物質(zhì)加熱至沸點(diǎn)，使之氣化，然后將蒸氣重新冷凝為液體的操作過程。 （2）適用：分離沸點(diǎn)相差較大的液體混合物，也可除去水等液體中難揮發(fā)或不揮發(fā)的雜質(zhì)。 如：制蒸餾水；石油的煉制。 （3）分餾：略 （4）儀器：略 〖拓展視野〗書P18 四、層析 1：層析：根據(jù)混合物中各物質(zhì)被吸附性能的不同，將溶解在某溶劑中的混合物分離的方法。 2：適用于：微量物質(zhì)的分離。 〖小資料〗紙層析法最初由植物學(xué)家發(fā)現(xiàn)并用來分離色素。 收集各種綠葉，撕碎，放在研缽中，加入適量酒精，研磨，直到溶液呈深綠色。用毛細(xì)玻璃管在濾紙的一端點(diǎn)一滴綠色溶液，晾干，再在同一點(diǎn)上點(diǎn)一滴綠液制成一個(gè)小的濃縮點(diǎn)。將濾紙條懸掛在大試管中，使有濃縮點(diǎn)的一端浸入溶劑中，且濃縮點(diǎn)位于液面以上。色層顯示是：葉黃素的橙色帶在上，葉綠素的綠色帶在下。若用其它適當(dāng)溶劑，可使葉紅素（胡蘿卜素）的色層在二者之間顯現(xiàn)出來。 【小結(jié)】： 根據(jù)混合物中各物質(zhì)溶解性、沸點(diǎn)、被吸附性能及在不同溶劑中溶解性的不同，可以選用過濾和結(jié)晶、蒸餾（或分餾）、紙上層析、萃取和分液等方法進(jìn)行分離和提純。 分離提純方法 適用范圍 實(shí)例 過濾 固體與液體不互溶的混合物 粗鹽的提純 結(jié)晶與重結(jié)晶 混合物中各成分在溶劑中溶解度不同，包括蒸發(fā)溶劑結(jié)晶和降溫結(jié)晶 分離NaCl和KNO3的混合物 蒸餾（分餾） ①難揮發(fā)的固體雜質(zhì)在液體中形成的混合物 ②互溶液體沸點(diǎn)有明顯差異 蒸餾水、 CCl4(沸點(diǎn)76.75℃)和甲苯（沸點(diǎn)110.6℃）混合物的分離 層析 被吸附性能不同的物質(zhì)的分離 紅、藍(lán)墨水混合物中的不同色素的分離 分液 兩種互不混溶的液體混合物 CCl4和水的分離 萃取 溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度不同 利用CCl4從溴水中萃取溴 練習(xí)1：課本P24練習(xí)與實(shí)踐1 練習(xí)2：課課練P11例題 【課堂練習(xí)】 1、通過加水溶解、過濾、蒸發(fā)可以分離的固體混合物是 （ ） A．硝酸鉀、食鹽 B銅粉、硫酸銅 C氫氧化銅、氫氧化鐵 D．氯化鉀、氯化銀 2．下列各組物質(zhì)僅用蒸餾水不能鑒別的是 （ ） A．汽油、酒精、硝基苯（不溶于水的液體，ρ＞1gcm-3 ） B．食鹽、燒堿、硝酸銨 C．蔗糖、硫酸銅粉末、碳酸鈣粉末 D．氧化銅、二氧化錳、活性炭 3．下列各組儀器：①漏斗；②容量瓶；③滴定管；④分液漏斗；⑤天平；⑥量筒；⑦膠頭滴管；⑧蒸餾燒瓶。常用于物質(zhì)分離的是 （ ） A．①③⑦　　　 B．②⑥⑦　　　 C．①④⑧　　 D．④⑥⑧ 4．下列實(shí)驗(yàn)操作：① 過濾 ② 分液 ③ 萃取 ④ 蒸餾 ⑤ 分餾。不能用于分離相互混溶的溶液的是 （ ） A. ③和④ B. ①和② C. ③、④和⑤ D. ①、②和③ 5．下列各組混合物的分離或提純方法不正確的是（ ） A．用過濾法分離Fe（OH）3膠體和FeCl3溶液的混合物 B．用結(jié)晶法提純NaCl和KNO3的混合物中的KNO3 C．用蒸餾法分離乙醇和苯酚（沸點(diǎn)為182℃）的混合物 D．用加熱法分離碘（受熱易升華）和氯化鈉的混合物 6．用于分離或提純物質(zhì)的方法有：A．蒸餾(分餾) B．鹽析C．過濾 D．重結(jié)晶 E．升華 F．滲析 G．加熱分解。下列各組混合物的分離或提純應(yīng)選用上述哪一種方法最合適？（把選用的方法的標(biāo)號(hào)填入括號(hào)內(nèi)） （1）除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO3微粒 （ ） （2）除去Fe(OH)3膠體中混有的Cl－離子 （ ） （3）除去固體碘中混有的砂子 （ ） （4）除去氧化鈣中的碳酸鈣 （ ） 7．下列各組儀器：①漏斗；②容量瓶；③滴定管；④分液漏斗；⑤天平；⑥量筒；⑦膠頭滴管；⑧蒸餾燒瓶。常用于物質(zhì)分離的是 （ ） A．①③⑦　　　 B．②⑥⑦　　　 C．①④⑧　　 　D．④⑥⑧ 8．下列除雜所選用的試劑及操作方法均正確的一組是（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)） （ ） 選項(xiàng) 待提純的物質(zhì) 選用的試劑 操作方法 A NaCl(Na2CO3) 鹽酸 蒸發(fā)結(jié)晶 B CO2(CO) O2 點(diǎn)燃 C Fe (Zn) 稀硫酸 過濾 D CO2(HCl) NaOH溶液 洗氣 9．下列除雜質(zhì)的方法不可行的是（ ） A．用NaOH溶液除去CO2中混有的SO2 B．將混合氣體通過灼熱的銅網(wǎng)除去N2中的少量O2 C．用新制的生石灰，通過加熱蒸餾，以除去乙醇中的少量水 D．用鹽酸除去AgCl中少量的Ag2CO3 10．右圖所示裝置有多種用途，請(qǐng)回答下列問題： （1）洗氣：除去CO中的水蒸氣，裝置內(nèi)應(yīng)盛放 ； （2）檢驗(yàn)：證明CO中混有CO2，裝置內(nèi)應(yīng)盛放 ； （3）集氣：若用排空氣法收集比空氣輕的氣體時(shí)，氣體應(yīng)從裝置的 端通入（填“A”或“B”，下同）；若收集比空氣重的氣體，則氣體從 端通入。若用排水法收集O2時(shí)，瓶?jī)?nèi)應(yīng)先裝滿水，氣體從 端通人。 (4)貯氣：若要用水將裝置中的氧氣排出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，水應(yīng)從 端通人。 （5)量氣：若要測(cè)定實(shí)驗(yàn)室制得的少量O2的體積，則應(yīng)在瓶?jī)?nèi)先裝滿水，再將O2從 端通入。 11．表中所列欲進(jìn)行分離的混合物，在甲組中選出所用的試劑、乙組中選出所用的主要方法，將其序號(hào)填入表中相應(yīng)欄中。 甲組：① 水 ② 氫氧化鈉溶液 ③ 汽油 ④ 食鹽 ⑤ 正丁醇（一種有機(jī)溶劑） 乙組：A. 結(jié)晶 B. 蒸餾 C. 萃取 D. 分液 E. 鹽析 F. 滲析 G. 紙上層析 編號(hào) 混合物 試劑序號(hào) 方法序號(hào) (1) 硝酸鉀和氯化鈉的固體混合物 (2) 乙醇和乙酸的混合液 (3) 碘化鉀和碘的混合液 (4) 淀粉和食鹽的固體混合物 (5) 少量石蕊和酚酞的混合液 111