1、第二单元 研究物质的实验方法学习目标1.初步学会过滤、结晶、萃取和分液、蒸馏等物质分离的实验技能。2.学会 Cl、SO24、CO23、NH4 等离子检验的实验技能。3.初步学会配制一定物质的量浓度溶液的实验技能。4.初步认识实验方案设计、实验条件控制、实验现象分析和实验数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。第1课时 物质的分离与提纯 课堂互动讲练 探究整合应用 知能优化训练 第1课时 物质的分离与提纯课前自主学案 课前自主学案 自主学习 物质分离与提纯的方法 1过滤(1)原理：利用物质_的不同进行分离。(2)仪器：_、铁架台。(3)实例：粗盐提纯等。溶解性烧杯、漏斗、玻璃棒2结晶(1)原
2、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_的方法提纯KNO3。降温结晶3萃取(1)原理：利用物质在_的溶剂中_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)实例：用CCl4从溴水中提取溴等。4分液(1)原理：两种互不相溶的液体混合物，静止时会分层，从而进行分离。(2)仪器：_。(3)实例：汽油和水、CCl4和水等。互不相溶溶解度分液漏斗、铁架台、烧杯5蒸馏(1)原理：利用_混合物中各组分的_不同，对物质进行分离。(2)仪器：_、铁架台、酒精灯。(3)实例：自来水制蒸馏水等。液体沸点蒸馏
3、烧瓶、冷凝管、牛角管、接收器1如何用简单方法区分自来水和蒸馏水？【提示】取其中一瓶中的适量液体于一小试管中，向其中加入少量硝酸酸化的硝酸银，若产生白色沉淀，则该瓶液体为自来水，则另一瓶为蒸馏水。问题探究 2液体静置分层后是否直接打开旋塞分液？【提示】不是，应先把顶上的塞子打开或旋转塞子，使塞子上的凹槽或小孔对准漏斗上口颈部小孔，以便与大气相通，再打开旋塞。自主体验 1下列混合物能用过滤法分离的是()A汽油和水 B食盐和蔗糖 C泥沙和食盐D铜粉和铝粉 解析：选C。过滤是用于分离液体和固体的方法。2下列有关化学实验的操作中，一般情况下能相互接触的是()A过滤操作中，玻璃棒与三层滤纸 B过滤操作中，
4、漏斗下端玻璃管与烧杯内壁 C分液操作中，分液漏斗下端与烧杯内壁 D用胶头滴管向试管内滴液体时，滴管尖端与试管内壁 解析：选D。用胶头滴管向试管中滴加试剂时，滴管应悬垂在试管口的正上方，不能伸入试管内，避免污染滴管。不3KCl溶液中混有少量的CuSO4，若加入一种试剂能除去CuSO4，该试剂为()ANaOHBAgNO3 CBaCl2DBa(OH)2 解析：选 D。A 项只能将 Cu2除去，而不能除去 SO24，同时引入 Na；B 项生成的 Ag2SO4微溶，不能将 Cu2除去，同时引入 NO3；C项只能生成 BaSO4 沉淀，不能除去 Cu2。课堂互动讲练 物质分离的注意事项 1.过滤(1)“一
5、贴”“二低”“三靠”一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。二低：滤纸的上边缘紧贴且低于漏斗内壁，溶液低于滤纸的上边缘。三靠：烧杯靠在玻璃棒上，玻璃棒靠在滤纸的三层处，漏斗颈的尖口长端靠在烧杯内壁上。(2)洗涤沉淀的方法：向过滤器中加蒸馏水没过沉淀，待水全部滤完后，重复操作23次。2蒸发、结晶(1)蒸发过程中不断搅拌，防止液体受热不均匀发生迸溅。(2)当剩余少量液体时，应停止加热，利用余热将液体蒸干。3蒸馏(1)蒸馏时要加少量沸石(或碎瓷片)以防液体暴沸。(2)温度计的水银球应处在蒸馏烧瓶的支管口附近。(3)冷却水的走向为下进上出。(4)烧瓶中的液体量不超过烧瓶容积的2/3。4分液(1)分液漏斗的使用分液漏斗
6、使用前必须检查是否漏液，方法是：在分液漏斗中注入少量的水，塞上瓶塞，倒置看是否漏水，若不漏水，正立后把瓶塞旋转180，再倒置看是否漏水。(2)萃取剂必须具备的三点性质萃取剂和水互不相溶；萃取剂和溶质不发生反应；溶质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度。(3)分液操作的注意事项振荡时，要不时旋开活塞放气，以防止分液漏斗内压强过大引起危险。分液时要将玻璃塞打开，或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔，保证漏斗内与外界大气相通，同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁，从而使液体顺利流下。下层液体要从下口放出，上层液体要从上口倒出。要分离下列四组混合物饱和食盐水与沙子从KNO3和NaCl的混合溶液中获得K
7、NO3水和汽油的混合物CCl4液体与甲苯液体的混合物(已知CCl4与甲苯互溶，沸点分别为76.75 和110.6)(1)分离、的操作分别为_、_。例1(2)分离时所使用仪器中有一种在其他组分离时无需使用，这种仪器是_。(3)上述四组分离时需使用酒精灯的有_和_(填序号)。【解析】依据每组混合物中各物质的物理性质(溶解性及熔、沸点)的差异进行分离。中食盐易溶于水，沙子难溶于水，可用过滤法分离。中KNO3的溶解度随温度变化很大而NaCl的溶解度随温度变化很小，可用结晶法分离。中水和汽油不互溶，采用分液法。中两种物质互溶，但沸点差异较大，超过20，可采用蒸馏法。其中操作需用酒精灯。【答案】(1)过滤
8、 结晶(2)分液漏斗(3)变式训练1 可用于分离或提纯物质的方法有：A过滤 B升华 C加热分解D蒸馏 下列各组混合物的分离或提纯选用上述哪一种方法最合适？(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3颗粒，用_；(2)除去乙醇中溶解的微量食盐，用_；(3)除去固体碘中混有的少量NaI，用_；(4)除去氧化钙中的CaCO3，用_。解析：(1)除去溶液中的固体颗粒，一般用过滤的方法；(2)除去溶解在液态物质中的固体杂质，一般用蒸馏的方法把液态物质分离出来；(3)单质碘易升华，可用加热升华法把I2从混合物中分离出来；(4)CaCO3高温易分解，生成CaO，故可用加热分解的方法。答案：(1)A(2)D
9、(3)B(4)C 化学方法提纯的原则 化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“三必须”：1“四原则”：一不增(提纯过程中不增加新的杂质)；二不减(不减少欲被提纯的物质)；三易分离(被提纯物与杂质容易分离)；四易复原(被提纯物质要容易复原)。2“三必须”：一除杂试剂要过量；二过量试剂须除尽(不能因试剂过量带入新杂质)；三除杂途径选最佳。粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外，还含有泥沙等不溶性杂质。根据粗盐提纯的实验回答下列各问题。(1)实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程：放置酒精灯；固定铁圈位置；放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液)；加热搅拌；停止加热。其正确的操
10、作顺序为_。(2)如何运用最简方法检验溶液中有无SO？_。如果有，应该如何除去SO？_。例2(3)在粗盐经过溶解过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液，直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是：_。(4)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：溶解时：_；过滤时：_；蒸发时：_。【思路点拨】本题考查了粗盐的提纯，解答时注意以下两点：(1)熟悉蒸发操作的过程。(2)理清除去 NaCl 中 Ca2、Mg2及 SO24 所加试剂及滴加顺序。【解析】(1)蒸发操作为：酒精灯确定 铁圈放置 蒸发皿开始 加热结束 撤去酒精
11、灯，故正确顺序为。(2)本题中检验 SO24 是否存在，可取适量溶液于一试管中，向其中加入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀即证明含有 SO24，而除去 SO24 可向原溶液中加入过量的 BaCl2 溶液即可。(3)加入过量的 Na2CO3 溶液，目的是除去其中的 Ca2和过量的 Ba2及少量的 Mg2。(4)溶解时，用玻璃棒搅拌，加快固体的溶解；过滤时用玻璃棒引流；蒸发时用玻璃棒搅拌，防止液体飞溅。【答案】(1)(2)加 BaCl2 溶液，有白色沉淀生成则有 SO24 加入过量 BaCl2 溶液，过滤(3)除去 Ca2、过量的 Ba2及少量的 Mg2(4)搅拌，加快固体溶解 引流 搅拌，防止液
12、体飞溅【规律方法】为保证把 NaCl 中的 Ca2及除去SO24 时引入的过量的 Ba2除去，应加入过量的Na2CO3 溶液，保证 Na2CO3 过量的方法及检验方法为：(1)保证 Na2CO3 过量的方法：向溶液中逐滴滴加Na2CO3 溶液，直到不再产生沉淀为止。(2)检验方法：取滴加完 Na2CO3 溶液后的上层清液适量放入一小试管中，继续滴加适量 Na2CO3 溶液，无沉淀生成(或滴加适量盐酸有气泡产生)，证明Na2CO3 溶液已加过量。变式训练2(2011年金华高一检测)为了除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO和泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：过滤 加过量NaOH溶液 加适量盐
13、酸 加过量Na2CO3溶液 加过量BaCl2溶液，正确的操作顺序是(双选)()AB CD 解析：选CD。首先搞清除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO，分别使用Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液，且三种溶液均过量，才能使杂质离子分别变成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀，过量的BaCl2溶液只能用Na2CO3溶液除去，故要先加入BaCl2溶液后加入Na2CO3溶液，才能保证不引入新杂质Ba2，而多余的NaOH和Na2CO3只需要在过滤后加入盐酸即可，至于NaOH溶液的加入顺序，只要在过滤前加入就可除去Mg2，因此C、D两项都正确。探究整合应用 物质的分离和提纯 物质的分离和提纯是
14、历年高考实验的热点，提纯时，要尽可能将杂质转化为所需物质，为了除尽杂质，所加试剂一般过量，过量试剂还要设法除去。除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。为了将混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠提纯，并制得纯净的氯化钠溶液，某学生设计如下实验：例(1)操作能否用硝酸钡溶液？说明理由_。(2)进行操作后，如何判断 SO24 已除尽，方法是_。(3)操作的目的是_；为什么不先过滤而后加碳酸钠溶液，其理由是_。(4)此设计方案是否严密，说明理由_。【解析】由题中方案知，残留物为 NaCl 和Na2SO4 的混合物，使 Na2SO4 除去，只能加入BaCl2 溶液，若加入 Ba(NO3)2 溶液，则引入了新的杂质离子 NO3，而且 BaCl2 溶液需过量。操作的目的就是用 Na2CO3 溶液除去过量的 BaCl2溶液，避免 Ba2混在溶液中。在除杂过程中为使杂质除尽，通常所加除杂试剂是过量的且过量的该物质在后续操作中必须除去，而该方案中所加BaCl2、Na2CO3 未指明过量，故不严密。【答案】(1)不能。会引入新的杂质(NO3)(2)取少量上层澄清溶液，滴加 BaCl2 溶液，如无沉淀出现则说明 SO24 已除尽，反之则有(其他合理的方法亦可)(3)除去过量的 Ba2 一次性过滤，简化实验步骤(4)不严密 在处加过量溶液，在处应先加过量的盐酸(除去过量的 CO23)后再加热
