第二单元　研究物质的实验方法名师课堂实录

第2单元 研究物质的实验方法

第2单元

课时1 物质的分离与提纯

一、三维教学目标

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

重点：掌握过滤、重结晶、蒸发等分离和提纯物质的常用方法。

难点：物质的分离和提纯的原理和方法。

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，让他们体会化学研究方法，体验化学家研究化学物质的基本思路，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

[引入]自然界的物质大多数属于混合物，而我们需要的往往是纯净物，所以在化学研究、工业生产中经常要对混合物进行分离和提纯，如石油的分馏。

[板书]一、物质的分离和提纯

[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。

[交流与讨论] 1、现有混有少量氯化钾的硝酸钾粉末，请参照图1-11的溶解度曲线，设计实验方案提纯硝酸钾。

[方案]观察氯化钾和硝酸钾的溶解度曲线可得出，硝酸钾在温度高时溶解度很大，在温度低时溶解度较小，氯化钾的溶解度随温度变化的幅度不大。可以利用这个特征来提纯硝酸钾。实验方案如下：

（1）溶解：取适量水加热到90℃左右，加入固体混合物，搅拌，使固体完全溶解；

（2）冷却结晶：将所得溶液静置、冷却，降低温度到30℃左右，析出晶体；

（3）过滤：过滤（2）所得混合物，得到晶体；

（4）重结晶：若需要更纯净的KNO3晶体，可将（3）所得晶体再结晶操作一次。

[总结]在物质的分离和提纯中，要根据被分离的混合物性质来确定应该采用的方法。

2、现有含少量氯化镁和泥沙的粗食盐，请设计实验方案提纯氯化钠（提示：氢氧化镁难溶于水）。

[方案]含氯化镁和泥沙的粗盐的提纯，根据所含的杂质有：泥沙、镁离子，可用沉淀过滤法进行处理。设计出实验方案，具体实验步骤如下：

（1）溶解：将粗盐溶于适量水中，并加入稍过量的氢氧化钠；

（2）过滤：过滤除去沉淀物，在滤液中滴加适量稀盐酸至溶液呈中性；

（3）蒸发结晶：回执蒸发溶液，得到精制的氯化钠晶体。

[板书] 1、过滤：不溶性固体与液体分离。

（1）仪器：漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）。

（2）操作要领：一贴、两低、三靠。

2、结晶（使固体物质从溶液中以晶体状态析出的过程）

（1）冷却结晶：用于溶解度随温度变化不同的可溶性混合物分离。

（2）蒸发结晶：可溶性固体与液体分离。

仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁圈）。

[观察与思考]已知四氯化碳是一种难溶于水的无色油状液体，密度比水大，常用作溶剂。请完成下列实验：

（1）在两支试管中各加入2～3mL溴水，再向其中一支试管中加入1mL四氯化碳，振荡，静置。观察并比较两支试管中的实验现象。

实验现象

滴加CCl4的试管出现分层，上层无色，下层呈橙红色。

结论

CCl4不溶于水，比水重，溴在CCl4中溶解性更好。

[讲解]该实验是根据物质在不同溶剂中溶解性的差异，将物质从溶解性差的溶剂中转移到溶解性好的溶剂中。这样的实验方法在化学上叫做“萃取”。

[设问]萃取之后如何将两种互不相溶的液体分开呢？

[观察与思考]（2）①用量筒取10mL碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再加入4mL四氯化碳，盖好玻璃塞。②用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来，用力振荡。③将分液漏斗放在铁架台上，静置。④待液体分层后，将分液漏斗的玻璃塞打开，再将分液漏斗下面的活塞打开，使下层液体慢慢流出。

[板书]

3、萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同，把物质分开的方法。

4、分液：把两种互不相溶的液体（且密度不同）分开的操作。

仪器：分液漏斗、铁架台（铁圈）、烧杯。

[强调]（1）使用分液漏斗前要检漏；

（2）下层液体由下端管口流出，上层液体由分液漏斗上口倒出。

[观察与思考]某些地区的自来水中含有Fe3+，实验室可通过蒸馏自来水的方法获得少量纯净的水（蒸馏水）。

在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石（或碎瓷片），再加入少量含有Fe3+的水，按所示组装实验仪器，加热烧瓶，观察实验现象。

[板书]5、蒸馏：将液态物质加热至沸点，使之气化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作。

（1）使用范围：分离沸点相差较大的液体混合物，也可以除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质。

（2）仪器：蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、铁架台（铁夹、铁圈）、石棉网、锥形瓶、牛角管、温度计。

[提问]根据上述实验方案，请同学们思考，如果一种物质中混入了一种或几种杂质，应该如何处理？

[归纳]可采用杂质转化法，如将杂质转化为沉淀、气体等。

[追问]在这些转化过程中，我们应注意哪些问题呢？

[归纳]注意：分离与提纯遵循的

“四原则”（1）不引入新的杂质；（2）不能减少被提纯物质的质量；（3）被提纯物质与杂质易分离操作简洁，在多步分离中，试剂应过量，后加试剂应能把前面所加的无关物质或离子除去；（４）被提纯物质易复原。

“三必须”（１）除杂试剂必须过量；（２）过量的试剂必须除尽；（３）除杂途径必须最佳

[板书]二、化学方法分离和提纯物质

1、四原则：不增、不减、易分、复原。

2、方法：（1）沉淀法；（2）气体法。

３、三必须：（１）除杂试剂必须过量；（２）过量的试剂必须除尽；（３）除杂途径必须最佳

[课堂小结]本节课我们学习了根据混合物中各物质的性质差异，采取适当的方法将混合物中的各种物质分离开来。例如：根据混合物中各物质溶解性差异，通过溶解、结晶、过滤的方法将混合物分离；根据液体沸点的不同，通过蒸馏将液体混合物分离；根据混合物中各物质的性质差异，通过加入适当的试剂，除去物质中的杂质等。

[板书设计] 一、物质的分离和提纯

1、过滤：不溶性固体与液体分离。

（1）仪器：漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）。

（2）操作要领：一贴、两低、三靠。。

2、结晶（使固体物质从溶液中以晶体状态析出的过程）

（1）冷却结晶：用于溶解度随温度变化不同的可溶性混合物分离。

（2）蒸发结晶：可溶性固体与液体分离。

仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁圈）。

3、萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同，把物质分开的方法。

4、分液：把两种互不相溶的液体（且密度不同）分开的操作。

仪器：分液漏斗、铁架台（铁圈）、烧杯。

5、蒸馏：将液态物质加热至沸点，使之气化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作。

（1）使用范围：分离沸点相差较大的液体混合物，也可以除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质。

（2）仪器：蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、铁架台（铁夹、铁圈）、石棉网、锥形瓶、牛角管、温度计。

二、化学方法分离和提纯物质

1、原则：不增、不减、易分、复原。

2、方法：（1）沉淀法；（2）气体法。

３、三必须：（１）除杂试剂必须过量；（２）过量的试剂必须除尽；（３）除杂途径必须最佳