研究物质的实验方法第一课时物质的分离与提纯[新课导入]高纯硅广泛应用于太阳能电池及半导体工业。传统的提纯方法消耗电力巨大,生产成本居高不下,因而产量受到很大限制。最近国家专利总局批准了一种高纯硅的提炼方法的发明专利,该发明采用陶瓷窑内使用氩气密封的钨炉熔融高纯二氧化硅进行初步提纯,采用高温氢气化合后得到硅烷,再采用临界液化方式再次提纯,然后进行还原得到高纯硅。物质的分离与提纯常用的方法有哪些?从提纯高纯硅方法的不断改进,你能得到什么启示?栏目导航栏目导航课前预习课堂探究1.分离:把混合物中几种物质分开,每一组分都要保留下来。2.提纯:保留混合物中的某一主要成分,把其余杂质通过一定方法都除去。1.初步学会物质的分离、提纯等实验技能。2.树立安全意识,能识别化学品安全使用标识,初步形成良好的实验工作习惯。过滤1.分离原理:利用物质溶解性的不同进行分离。2.仪器用品:烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台、滤纸。3.装置:4.实例:粗盐中不溶性杂质的分离。【思考1】在物质溶解、液体蒸发、过滤等操作中,都用到玻璃棒,你能说出它在其中分别起的作用吗?答案:搅拌,加速溶解;搅拌,防止因局部过热造成液体飞溅;引流。结晶1.原理:利用物质的溶解度受温度影响程度不同的差异进行分离。2.实例:KNO3溶解度受温度影响特别大,而KCl溶解度受温度影响特别小,可采用结晶的方法分离KNO3与KCl的混合物。【思考2】KNO3中混有少量KCl应如何分离?KCl中混有少量KNO3呢?答案:KNO3中混有少量KCl时,应先配制热的饱和溶液,冷却结晶、过滤,分离出KNO3;KCl中混有少量KNO3时,应将溶液蒸发结晶析出KCl,趁热过滤分离出KCl。萃取、分液1.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种溶剂中而进行分离。(2)萃取剂的选择应满足的条件:①萃取剂与水(原溶剂)互不相溶;②萃取剂和溶质不发生反应;③溶质在萃取剂中的溶解度要远大于其在水(原溶剂)中的溶解度。(3)仪器:铁架台(带铁圈)、烧杯、分液漏斗。(4)实例:用CCl4从溴水中提取溴等。2.分液(1)原理:两种互不相溶的液体混合物,静置时会分层,从而进行分离。(2)仪器:分液漏斗、铁架台、烧杯。(3)实例:汽油和水、CCl4和水等。(4)操作:液体分层后,打开旋塞将下层液体放出,及时关闭旋塞,将上层液体从上口倒出。【思考3】从溴水中提取溴时能不能用酒精代替CCl4?答案:不能,因为酒精与水互溶,无法分层。蒸馏1.原理:利用液态混合物中各组分的沸点不同,对物质进行分离。2.仪器及装置图3.实例:自来水制蒸馏水等。【思考4】烧瓶中所盛液体体积有什么要求?为什么蒸馏时在烧瓶中要放入碎瓷片?答案:烧瓶中所盛液体体积一般应在其容积的13～23之间,防止暴沸。1.在粗盐提纯的实验中,蒸发时正确的操作是(D)A.把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热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指津:应该先过滤除去杂质再在蒸发皿内加热,A错;在蒸发皿内加热应该一开始就用玻璃棒搅拌,防止由于局部过热,造成液体飞溅,B错;蒸发结晶时,不能完全蒸干,以免晶体迸溅,当出现大量固体析出时,即停止加热,利用余热蒸干,C错,D正确。2.如图为实验室制取蒸馏水的实验装置图:请根据图示回答下列问题:(1)指出图中两处明显的错误:①,②。(2)仪器A、B、C、D的名称分别是、、、。(3)实验时,A中除加入少量自来水外还需要加入少量,其作用是。指津:温度计测量的是各馏分的温度,温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处;冷凝管中水流方向低进高出;蒸馏烧瓶中应放入碎瓷片防止暴沸。答案:(1)①温度计水银球放入液面下②冷凝管进出水方向(2)蒸馏烧瓶冷凝管牛角管锥形瓶(3)碎瓷片防止暴沸混合物分离和提纯的常用操作【问题导引】1.如何把铜粉中的NaCl除去?2.蒸发与蒸馏是混合物分离的重要操作,两者有何不同?3.什么样的混合物常用蒸馏的方法进行分离?【疑难剖析】常用的物质分离、提纯方法见附表【例1】实验室可用氯化钙固体和碳酸钠溶液等试剂,制取一定量纯净的硝酸钙晶体。(1)制取过程中反应的化学方程式为。(2)实验过程中主要操作步骤如图所示,根据流程图回答下列问题。①操作(1)是向CaCl2溶液中加入(填“少量”、“适...
