第二单元　研究物质的实验方法教案推荐

第二单元

研究物质的实验方法

第1课时

物质的分离与提纯

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。

学习重点：掌握过滤、重结晶、蒸发等分离和提纯物质的常用方法。

学习难点：物质的分离和提纯的原理和方法。

教学过程：

一、

导入新课

[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。

二、

推进新课

教学环节一：过滤、结晶

[板书]一、过滤、结晶

[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

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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; （2）过滤：过滤除去沉淀物；

（3）除杂：

[投影]

杂质

硫酸盐

MgCl2

CaCl2

加入的试剂

BaCl2 aq NaOH aq Na2CO3 aq 化学方程式

BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓+ 2NaCl MgCl2 +2 NaOH = Mg(OH)2↓+2NaCl CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+2NaCl [思考与交流]加入试剂的顺序能否改变，你设计的实验有引入其他杂质离子么，如何除去？

[讲解]师：能改变，只要保证Na2CO3

在BaCl2

之后，盐酸加在最后就可以；因为BaCl2 +Na2CO3 ==BaCO3

↓+2NaCl ；最后会剩余OH―

、CO32―

这两种杂质，为除去，可向滤液中加入适量盐酸，边加边搅拌，直到不再产生气泡为止。

（4）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：三靠、两低、一贴。

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。

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仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁圈）。

教学环节二：

萃取分液

[板书]

二、萃取分液

[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

结论

滴加CCl4的试管出现分层，上层无CCl4不溶于水，比水重，溴在色，下层呈橙红色。

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）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，上层液体由上口倒出。

[板书]1、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。

2、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。

教学环节三：

蒸馏

[板书]

三、蒸馏

[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。

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[板书]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。

[投影]

1.原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物。

2.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。

3.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。

4.装置图：

5.蒸馏时的注意事项：

a.烧瓶内液体的容积不超过2/3，烧瓶要垫上石棉网加热，烧瓶中还要加入沸石(碎瓷片)防止爆沸。

b.温度计下端水银泡应置于烧瓶支管处，测量逸出气体的温度。

c.冷凝水下口进，上口出。

d.实验开始时，先开冷凝水，后加热。实验结束时，先停止加热，后关冷凝水。溶液不可蒸干。

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[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：（1）不引入新的杂质；（2）不能减少被提纯物质的质量；（3）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。

[板书]化学方法分离和提纯物质

原则：不增、不减、易分、复原。

[补充讲解] 层析：根据混合物中各物质被吸附性能的不同，将溶解在某溶剂中的混合物分离开来。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。

[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。

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