沪科版高中化学选修 拓展型课程：物质的提纯与分离-课件1.ppt

1、 物质的分离与提纯物质的分离与提纯提纯：提纯：将混合物中的主要成分或指定成将混合物中的主要成分或指定成分分离出来，分分离出来，把其他杂质除去把其他杂质除去，称为物质的提纯（或除杂）。称为物质的提纯（或除杂）。分离：分离：将混合物中将混合物中各组成物质分开各组成物质分开，得，得到较纯净的物质（恢复到原状态到较纯净的物质（恢复到原状态或指定状态），称为分离。或指定状态），称为分离。A(B)AA(B)AB问题：问题：用什么方法提纯或分离下列混合物？用什么方法提纯或分离下列混合物？（1）固体混合物：）固体混合物：提纯，（）里是杂质提纯，（）里是杂质碳酸钙（氯化钠）；碳酸钙（氯化钠）；硝酸钾（氯化钠）；

2、硝酸钾（氯化钠）；氯化钠（碘）。氯化钠（碘）。（2）液体混合物：）液体混合物：分离分离石油中的汽油、柴油；石油中的汽油、柴油；溴水中溴和水；溴水中溴和水；氢氧化铁胶体中的氯化铁。氢氧化铁胶体中的氯化铁。（3）气体：）气体：提纯，（）里是杂质提纯，（）里是杂质空气中提取氮气；空气中提取氮气；氯气（氯化氢）。氯气（氯化氢）。过滤过滤结晶结晶升华升华蒸馏蒸馏萃取、分液萃取、分液渗析渗析液化、蒸发液化、蒸发洗气洗气物质提纯、分离的方法及基本操作物质提纯、分离的方法及基本操作固体混合物：溶解过滤固体混合物：溶解过滤 结晶、重结晶结晶、重结晶 升华升华液体混合物：蒸馏（分馏）液体混合物：蒸馏（分馏）萃取、

3、分液萃取、分液 渗析法渗析法气体混合物：液化气体混合物：液化 洗气法洗气法一、物理方法一、物理方法1.1.不溶于水的固体与易溶于水的固体的分离、提纯不溶于水的固体与易溶于水的固体的分离、提纯 例如：例如：除杂：碳酸钙（氯化钠）除杂：碳酸钙（氯化钠）操作步骤：操作步骤：溶解溶解 过滤过滤 洗涤洗涤 干燥干燥加速溶解的方法有：加速溶解的方法有：加热、搅拌、固体溶质先研磨成粉末状加热、搅拌、固体溶质先研磨成粉末状方法：方法：溶解、过滤溶解、过滤过滤过滤一贴：一贴：指滤纸紧指滤纸紧贴贴漏斗的内漏斗的内壁，中间不留有气泡。壁，中间不留有气泡。二低：二低：指滤纸边缘应指滤纸边缘应低低于漏于漏斗口；漏斗里的

4、液体要斗口；漏斗里的液体要低低于于滤纸边缘。滤纸边缘。三靠：三靠：倾倒液体的烧杯口紧倾倒液体的烧杯口紧靠靠玻璃棒；玻璃棒末端要轻玻璃棒；玻璃棒末端要轻轻轻靠靠在三层滤纸一边；漏斗在三层滤纸一边；漏斗下端紧下端紧靠靠烧杯内壁。烧杯内壁。用于分离不溶性固体和液体用于分离不溶性固体和液体过滤操作要点：过滤操作要点：所用仪器：所用仪器：漏斗、漏斗架或铁架台漏斗、漏斗架或铁架台(附铁圈附铁圈)、烧杯、玻璃棒、烧杯、玻璃棒沉淀物的洗涤沉淀物的洗涤洗涤沉淀物在过滤器中进行洗涤沉淀物在过滤器中进行在过滤器中洗涤沉淀物操作：在过滤器中洗涤沉淀物操作：向过滤向过滤器中加入蒸馏水刚好浸没滤渣，液体器中加入蒸馏水刚好

5、浸没滤渣，液体自然流下，重复操作自然流下，重复操作2-3次。次。检验沉淀是否洗干净的操作：检验沉淀是否洗干净的操作：取最后一次洗涤液，加取最后一次洗涤液，加若若，则已洗干净。则已洗干净。例如：例如：提纯：硝酸钾（氯化钠）提纯：硝酸钾（氯化钠）2.2.可溶性固体混合物分离、提纯可溶性固体混合物分离、提纯T()S(g/100水)KNO3NaCl利用不同固体物质在同一溶剂里的溶解度随温利用不同固体物质在同一溶剂里的溶解度随温度变化不同，分离度变化不同，分离可溶性固体可溶性固体混合物。混合物。方法：方法：结晶法结晶法操作步骤：操作步骤：冷却结晶冷却结晶操作：操作：溶解溶解蒸发浓缩蒸发浓缩冷却结晶冷却结

6、晶过滤过滤洗涤洗涤干燥干燥蒸发结晶蒸发结晶操作：操作：溶解溶解蒸发浓缩蒸发浓缩趁热过滤趁热过滤洗涤洗涤干燥干燥蒸发和结晶蒸发和结晶利用不同固体物质在同一溶剂里的溶解度随温利用不同固体物质在同一溶剂里的溶解度随温度变化不同，分离度变化不同，分离可溶性固体可溶性固体混合物。混合物。（1）蒸发皿盛液不超过容积的）蒸发皿盛液不超过容积的2/3。（2）加热时不断用玻璃棒搅拌。）加热时不断用玻璃棒搅拌。（3）当有大量晶体析出时，停止加）当有大量晶体析出时，停止加热，余热蒸干。热，余热蒸干。蒸发操作要点：蒸发操作要点：思考：思考：蒸发蒸发蒸干：将溶剂蒸发完全，得到全部溶质。蒸干：将溶剂蒸发完全，得到全部溶质

7、。浓缩：将溶剂部分蒸发，得到浓溶液。浓缩：将溶剂部分蒸发，得到浓溶液。所用仪器：所用仪器：酒精灯、蒸发皿、铁架台酒精灯、蒸发皿、铁架台(附铁圈附铁圈)、玻璃棒、玻璃棒结晶操作要点：结晶操作要点：（1）溶液加热蒸发浓缩至接近饱和；）溶液加热蒸发浓缩至接近饱和；（在液面上有一薄层（在液面上有一薄层晶膜晶膜）（2）冷却，有晶体从溶液中析出。）冷却，有晶体从溶液中析出。问题：问题：析出晶体后的母液中有哪些成分？析出晶体后的母液中有哪些成分？析出的晶体是纯净物吗？析出的晶体是纯净物吗？T()S(g/100水)KNO3X为了得到更纯的晶体，可以再一次结晶，多为了得到更纯的晶体，可以再一次结晶，多次结晶的操

8、作叫次结晶的操作叫重结晶。重结晶。结晶水合物、易水解的挥发性酸的盐类从溶结晶水合物、易水解的挥发性酸的盐类从溶液中析出一定要用冷却结晶的方法。液中析出一定要用冷却结晶的方法。思考：思考：T()S(g/100水)ABC如何根据物质的溶解度，利用结晶的如何根据物质的溶解度，利用结晶的方法进行分离、提纯？方法进行分离、提纯？若若A、B混合液（混合液（B少量）中，少量）中，A析出析出方法：方法：操作：操作：实验设计实验设计若若A、B混合液（混合液（A少量）中，少量）中，B析出析出方法：方法：操作：操作：若若C、A混合液（混合液（A少量）中，少量）中，C析出析出方法：方法：操作：操作：蒸发浓缩蒸发浓缩冷

9、却结晶冷却结晶过滤过滤洗涤洗涤干燥干燥A冷却结晶冷却结晶蒸发结晶蒸发结晶蒸发浓缩蒸发浓缩趁热过滤趁热过滤洗涤洗涤干燥干燥B升温结晶升温结晶加热（升温）加热（升温）趁热过滤趁热过滤洗涤洗涤干燥干燥C分离：碳酸钙与氯化钠的固体混合物分离：碳酸钙与氯化钠的固体混合物实验设计实验设计提纯：硝酸钾（硫酸钾）提纯：硝酸钾（硫酸钾）画出流程图：画出流程图：溶解溶解试样试样蒸馏水蒸馏水过滤过滤滤液滤液滤渣滤渣蒸发蒸发NaCl洗涤洗涤干燥干燥CaCO3书本探究与实践书本探究与实践T()S(g/100水)KNO3K2SO4冷却结晶：冷却结晶：蒸发浓缩蒸发浓缩冷却结晶冷却结晶过滤过滤重结晶重结晶洗涤洗涤干燥干燥利用

10、某些物质有升华特性，利用某些物质有升华特性，从固体混合物中加热分离。从固体混合物中加热分离。碘碘加热升华加热升华与其它固体分离后，与其它固体分离后，遇遇冷又凝华冷又凝华在圆底烧瓶底部。在圆底烧瓶底部。升华法升华法例如：例如：分离氯化钠和碘的固体混合物分离氯化钠和碘的固体混合物3.3.固体混合物中有易升华的物质固体混合物中有易升华的物质4.4.几种互溶的液体的分离、提纯几种互溶的液体的分离、提纯 利用液体混合物中各组分的沸点不利用液体混合物中各组分的沸点不同，采用先加热蒸发再冷凝的方法分同，采用先加热蒸发再冷凝的方法分离互溶的液态物质。离互溶的液态物质。方法：方法：蒸馏（分馏）蒸馏（分馏）例如例

11、如(1)制无水乙醇制无水乙醇(2)分离乙醇与乙酸混合液分离乙醇与乙酸混合液(3)从石油中得到汽油、柴油从石油中得到汽油、柴油利用液体混合物中各组分的沸点不同，利用液体混合物中各组分的沸点不同，分离互溶的液体。分离互溶的液体。蒸馏蒸馏（1）温度计水银球在蒸馏烧瓶）温度计水银球在蒸馏烧瓶支支管口处。管口处。（2）加入碎瓷片）加入碎瓷片防暴沸。防暴沸。（3）冷凝管中冷却水）冷凝管中冷却水下进下进上出。上出。（4）有时为了拉开沸点，将其中）有时为了拉开沸点，将其中杂质转化为沸点高的物质杂质转化为沸点高的物质。蒸馏操作要点：蒸馏操作要点：接液管（牛角管）接液管（牛角管）冷冷凝凝管管蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶锥形瓶

12、锥形瓶温度计温度计主要仪器：主要仪器：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶石油分馏塔石油分馏塔分馏：多次蒸馏分馏：多次蒸馏沸沸 点点高高低低每一种馏分每一种馏分都是混合物。都是混合物。汽油是汽油是C5C11烃的混合物烃的混合物分馏分馏5.5.分离互不相溶的液体分离互不相溶的液体方法：方法：分液分液例如例如(1)除去乙酸乙酯中的乙酸除去乙酸乙酯中的乙酸(2)除去苯中的苯酚除去苯中的苯酚加入饱和的加入饱和的Na2CO3溶液，分液溶液，分液加入饱和的加入饱和的NaOH溶液，分液溶液，分液分液分液两种液体混合，由于互不相溶有分层现象，可以两种液体混合，由于互

13、不相溶有分层现象，可以用分液漏斗加以分离。用分液漏斗加以分离。萃取萃取萃取：萃取：溶质在互不相溶的两种溶剂里的溶解度不同，溶质在互不相溶的两种溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂里提取出来。用一种溶剂把溶质从另一种溶剂里提取出来。萃取剂的选择萃取剂的选择.溶质在萃取剂中的溶解度较大溶质在萃取剂中的溶解度较大.溶质与萃取剂不发生反应溶质与萃取剂不发生反应.萃取剂与原溶剂互不相溶萃取剂与原溶剂互不相溶常用的萃取剂常用的萃取剂密度小于水的有：密度小于水的有：C6H6、汽油（直馏汽油）、汽油（直馏汽油）CCl4富集富集（1）分液漏斗使用前要查漏。）分液漏斗使用前要查漏。（2）振荡时要倒转漏

14、斗，并不）振荡时要倒转漏斗，并不时旋开活塞放气。时旋开活塞放气。（3）放液前，将漏斗上口的玻）放液前，将漏斗上口的玻璃塞打开（或使塞上的凹槽对璃塞打开（或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔）。准漏斗口上的小孔）。（4）上层液体从分液漏斗的上）上层液体从分液漏斗的上口倒出。口倒出。萃取和分液操作要点：萃取和分液操作要点：所用仪器：所用仪器：分液漏斗、铁架台分液漏斗、铁架台(附铁圈附铁圈)、烧杯、烧杯 例如：例如：现用现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液，从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液，其实验操作步骤为：其实验操作步骤为：1.检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液；检验分液漏斗活塞

15、和上口玻璃塞是否漏液；2.把把50 mL碘水和碘水和15 mLCCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；3.倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；分液漏斗放正；4.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中，静置，分层；把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中，静置，分层；5.将漏斗上口的玻璃塞打开（或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上口将漏斗上口的玻璃塞打开（或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上口上的小孔）；上的小孔）；6.旋开活塞，用烧杯接收溶液，待下层溶液流完，及时关闭活塞；旋开活塞，用烧杯接收溶液，

16、待下层溶液流完，及时关闭活塞；7.从分液漏斗上口倒出上层水溶液。从分液漏斗上口倒出上层水溶液。萃取、分液的步骤：萃取、分液的步骤：查漏查漏装液装液振荡振荡静置，分层静置，分层放液放液实验设计实验设计海带提碘海带提碘写出操作名称写出操作名称_ _ _过滤过滤萃取、分液萃取、分液蒸馏蒸馏分离含乙酸、乙醇、水的乙酸乙酯粗产品。分离含乙酸、乙醇、水的乙酸乙酯粗产品。粗产品粗产品AB无水碳酸钠无水碳酸钠FCED乙酸乙酸（a）（b）（1）请在图中园括号内填入适当的试剂，在方括号内填）请在图中园括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法。试剂入适当的分离方法。试剂a是是_，试剂，试剂b是是_；分离方

17、法；分离方法是是_，分离方法是，分离方法是_，分离方法是，分离方法是_。（2）在得到的）在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是_。饱和碳酸钠溶液、硫酸；饱和碳酸钠溶液、硫酸；分液、蒸馏、蒸馏分液、蒸馏、蒸馏；吸水；吸水实验设计实验设计要不断更换烧杯中的水或要不断更换烧杯中的水或使用流动的水反复渗析，使用流动的水反复渗析，以提高渗析效果以提高渗析效果。根据胶体与溶液分散质微粒的大小不同，胶体微粒根据胶体与溶液分散质微粒的大小不同，胶体微粒不能透过半透膜，溶液的微粒可以通过半透膜。用不能透过半透膜，溶液的微粒可以通过半透膜。用于提纯胶体。于提纯胶体。渗析渗析

18、例如：例如：淀粉与食盐的混合液，提纯淀粉。淀粉与食盐的混合液，提纯淀粉。胶体胶体6.6.分离胶体和溶液分离胶体和溶液盐析盐析 7.盐析一般是指溶液中加入无机盐类而使某盐析一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程。种物质溶解度降低而析出的过程。例如：例如：向某些蛋白质溶液中加入向某些蛋白质溶液中加入浓浓(NH4)2SO4，可以使蛋，可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出，可复原白质凝聚而从溶液中析出，可复原。在乙酸的酯化反应中加入在乙酸的酯化反应中加入饱和碳酸钠溶液饱和碳酸钠溶液，降低，降低乙酸乙酯溶解度，使其分层现象更明显。乙酸乙酯溶解度，使其分层现象更明显。把油脂、把油脂、NaO

19、H按一定比例放在皂化按一定比例放在皂化锅内搅拌加热，反应后形成的高级脂锅内搅拌加热，反应后形成的高级脂肪酸钠、甘油、水形成混合物。往锅肪酸钠、甘油、水形成混合物。往锅内加入内加入食盐颗粒食盐颗粒，搅拌、静置，使，搅拌、静置，使高高级脂肪酸钠级脂肪酸钠与甘油、水分离，与甘油、水分离，浮在液浮在液面面。（该反应用以制肥皂）。（该反应用以制肥皂）8.利用某气体易溶于某液体（或易于液体利用某气体易溶于某液体（或易于液体反应），将杂质气体除去。反应），将杂质气体除去。洗气时气体的流向：洗气时气体的流向：长进短出长进短出 洗气洗气例如：例如：除杂：除杂：Cl2(HCl)问题：问题：除去下列物质中杂质除去下

20、列物质中杂质固体混合物固体混合物:NaCl(NH4Cl)Fe2O3(Al2O3)Na2CO3(NaHCO3)KCl(K2CO3)粗盐（含有的少量泥沙、粗盐（含有的少量泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子）的提纯等离子）的提纯混合液：混合液：CuCl2(FeCl3)FeCl3(FeCl2)二化学方法二化学方法混合气体：混合气体：CO2（O2）CO2（H2S）CO2（SO2）H2S（HCl）氢氧化物氢氧化物Fe(OH)3Mg(OH)2开始沉淀的开始沉淀的pH2.310.8完全沉淀的完全沉淀的pH4.312.4查阅资料得知查阅资料得知Fe3+、Mg2+在浓度均为在浓度均为0.1molL-1时，

21、时，氢氧化物沉淀的氢氧化物沉淀的pH如下表如下表利用水解除杂：利用水解除杂：例如：例如：要除去要除去MgCl2溶液中少量的溶液中少量的FeCl3杂质可加杂质可加入下列（入下列（）试剂。）试剂。A、氨水、氨水B、NaOH溶液溶液C、MgO固体固体D、Mg(OH)2固体固体 E、MgCO3固体固体加入加入MgO、Mg(OH)2等试剂，等试剂，调高调高pH值，促进值，促进Fe3+水解完全变成水解完全变成Fe(OH)3沉淀而除去沉淀而除去CDE例如：除杂：例如：除杂：MgCl2(FeCl3)化学方法主要有化学方法主要有：加热法、沉淀法、转化法、：加热法、沉淀法、转化法、酸碱法、氧化还原法等酸碱法、氧化

22、还原法等，要根据物质的性质进，要根据物质的性质进行选择。行选择。实验设计：实验设计：书本课堂实验书本课堂实验 书本学生实验书本学生实验在实验设计要注意：在实验设计要注意：1.不能引入新杂质。不能引入新杂质。2.尽量减少被提纯物的损失。尽量减少被提纯物的损失。3.使用试剂除杂时，要求反应后的产物容易与被提纯使用试剂除杂时，要求反应后的产物容易与被提纯物质分离。物质分离。4.多步除杂多步除杂A(B、C、D)注意：所选试剂要稍过量注意：所选试剂要稍过量过量试剂必须除尽所得沉淀最好一起过滤过量试剂必须除尽所得沉淀最好一起过滤练习练习1为提纯下列的物质（括号内为杂质）所选用为提纯下列的物质（括号内为杂质）所选用的试剂和分离方法均正确的是（的试剂和分离方法均正确的是（）混合物混合物除杂试剂除杂试剂分离方法分离方法A溴乙烷（乙醇）溴乙烷（乙醇）水水分液分液B氯化铵溶液（氯化铁）氯化铵溶液（氯化铁）氢氧化钠氢氧化钠过滤过滤C硝酸铜溶液（硝酸银）硝酸铜溶液（硝酸银）铜粉铜粉结晶结晶D己烷（己烯）己烷（己烯）溴水溴水分液分液E二氧化碳（二氧化硫）二氧化碳（二氧化硫）饱和碳酸氢饱和碳酸氢钠溶液钠溶液洗气洗气