第二单元　研究物质的实验方法教学设计(第二课时)

第二单元

研究物质的实验方法

第 1课时

物质的分离和提纯

一、学习目标

1. 初步学会过滤、结晶、萃取、分液、蒸馏等分离物质的实验技能,能独立

完成一些简单的物质分离、提纯的实验操作,初步学会设计简单的实验方案。 2. 初步了解根据混合物的性质, 选择不同的分离方法对物质进行分离的实验

方法。

3. 结合实际事例讨论遵守实验安全守则的重要性。树立安全意识,初步形成

良好的实验工作习惯。

二、教学重点及难点

分离物质等基本实验技能;设计简单的实验方案。

三、设计思路

本课重点在于引发学生的思考, 通过学生自己动手实验, 让他们体验实验在

化学学习中的重要作用,初步了解实验方案的设计。

四、教学过程

[导入

](展示一个有过滤网的茶杯)让我们继续用化学家的眼光来观察我

们周围的物质世界, 这个茶杯比普通茶杯多了一个金属网, 其作用是什么?在泡

茶时茶叶中能溶于水的成分形成了茶叶水,为饮用方便,我们加了一个金属网, 实现茶叶和茶水的分离。

这种分离方法就是我们曾经学习过的——过滤, 哪种混合物可以通过过滤的

方法加以分离?用这个金属网能将化学反应生成的沉淀和溶液分开吗?实验室

使用的滤纸必然具有一些——小孔, 其大小刚好能使溶液通过, 而留下沉淀。

为

了保证过滤的效果和速率,实验操作中我们应该注意哪些问题? [过渡

] 我们所接触到的物质往往是混合物,化学上要研究一种物质的性质, 首先需要将其中各组分分离开来, 以实现物质的提纯。

分离与提纯, 两者之间有

什么区别吗? 分离是通过适当的方法, 把混合物中的几种物质分开

(每一组分都要保留下

来, 且与原状态相同) 的过程。

提纯通过一定途径获取混合物中的主要成分的过

程。

[讨论 1] 现有含 MgCl 2和泥沙的粗食盐,请设计实验方案,由粗食盐提纯 NaCl 。

实验方案: 粗食盐混合物 粗食盐水

食盐水(含 NaOH 、泥沙、 Mg (OH ) 2) 食盐水(含 NaOH ) 食盐水 精制食盐

[过渡 ] 两种固体,一种可溶于水,另一种不溶,我们就可以利用其溶解性

的差异, 通过过滤的方法实现分离。

可加入适量化学试剂, 将杂质其转变为沉淀, 并通过过滤的方法除去。

若两种物质都能溶解于水, 例如硝酸钾与氯化钠, 我们

如何实现其分离呢? [讨论 2] 现有 KCl 和 KNO 3的固体混合物,请设计实验方案提纯 KNO 3。

混合物中各组分都溶于水, 但其溶解度随温度变化不同, 降温时溶解度随温

度变化大的物质主要以晶体的形式析出。

[小结 ] 混合物的分离方法取决于混合物各组分性质的差异。

[观察 ] 对比饱和溴水的颜色和溴在 CCl 4中的颜色,为什么颜色深浅不同? 分析:溴在 CCl 4中的溶解度比在水中的溶解度大。

思考:向溴水中加入少量 CCl 4,预计会出现怎样的现象?

所谓萃取, 是指利用溶质在不同溶剂里溶解度的不同, 将物质从溶解度较小

的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中,从而实现物质的富集。

如何将水层和四氯化碳层分离?萃取之后一般通过分液的方法将互不相溶

的液体分离。在实验室中,萃取和分液通常在分液漏斗中进行。

哪些物质可以从水中提取出溴? 萃取剂与原溶剂互不相溶; 溶质在萃取剂中有较大的溶解度; 溶质、

原溶剂

与萃取剂不发生任何反应。

分液操作应注意什么问题? 充分静置; 保持漏斗内压强与外界大气压一致; 下层溶液从分液漏斗下口放

加

水

溶

解

加入盐酸 过滤 蒸发结晶 形成 Mg (OH ) 2沉淀 加 NaOH 溶液，下层溶液从下口放出,上层溶液从分液漏斗上口倒出。

[过渡 ] 冷却热饱和溶液结晶是利用不同溶质在同种溶剂中溶解性的差异实

现分离, 萃取则是利用同种溶质在不同溶剂中溶解性的差异。

这两种分离物质的

方法都与溶解性有关, 我们还可以根据物质哪些性质的差异实现混合物的分离? 粗盐的提纯中最终蒸发食盐溶液获得食盐晶体, 蒸发是利用物质挥发性的差

异实现分离。

若我们需要的是蒸出的水分, 则应如何操作?将蒸出的水蒸气通过

冷凝管,再收集起来,这种方法称为蒸馏。

蒸馏装置分为哪几个部分?分别需要哪些仪器? 液体的加热、蒸汽的冷凝和冷凝液的收集。 (和学生一起组装仪器) [结课

] 此外,层析法也是一种重要的分离混合物的方法,有兴趣的同学可

以在课后进行相关阅读。