第二单元　研究物质的实验方法国家优质课一等奖

物质的分离与提纯

无锡市市北高级中学 祁慧君

一、教学目标

1. 知识与技能目标

（1）复习初中过滤、结晶的操作的原理及注意事项；

（2）初步掌握萃取原理，掌握萃取的实验操作；

（3）初步了解蒸馏原理。

2. 过程与方法目标

（1）独立或者与同学合作完成一些简单的物质分离、提纯的实验操作。

（2）通过实验操作和实验安全问题的分析，让学生对实验探究有进一步的认识。

3. 情感态度与价值观目标

让学生在实验中感受实验仪器和实验设计的巧妙，感受化学的美。

二、教学重点、难点

重点：掌握研究物质的实验方法，掌握过滤、结晶、萃取、蒸馏等分离和提纯的常用方法。

难点：物质分离与提纯的原理与方法

三、教学方法

分析――探究――实验

四、教学过程

【引入】自然界中的物质大多是混合物，绝对纯净的物质是不存在的。为了利用混合物中某一成分或研究其性质，常需从混合物中将某物质分离出来，以得到较纯净的物质。在平时的生活中，我们会见到或者了解到这样的场景，比如农民朋友扬场使粮食与碎草叶分离；从海水晒盐得到食盐；做豆腐时用纱布将豆腐与水分离，又或者是沙里淘金，那么，人们用什么方法达到这些目的呢？今天我们就来研究一些物质分离与提纯的方法。

【讲述】物质的分离与提纯，顾名思义，同学们能否告诉老师，分离与提纯有什么区别呢？

【电脑显示】

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，且要求原来是固体，最后还是固体。

提纯指保留混合物中的某一主要组分，把其余杂质通过一定方法都除去。

【教师引导】请同学们回忆一下，在初中阶段，你已经了解哪些方法可用于混合物的分离和提纯？请同学们根据这些方法试着来解决以下的问题。

1

【交流与讨论】

1、实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气。从反应后的KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质，需要使用哪些分离方法？

2、已知KNO3和KCl的溶解度曲线如书18页1-11所示，KNO3中混有少量的KCl，如何提纯KNO3。 【讨论总结】过滤和结晶的原理和适用物质

过滤

结晶

原理

利用物质的溶解性差异，将液体和利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不溶于液体的固体分离开来的方不同，可以使被提纯物质从过饱和溶液法。

如：泥沙与水

中析出。

化不大的物质（如氯化钠）

冷却结晶：用于溶解度随温度下降而明显减小的物质。（如硝酸钾）

适用物质

分离难溶性固体与液体的混合物

蒸发结晶：用于溶解度随温度改变而变【实验探究】学生实验：向两支盛有溴水的试管中，分别加入缝纫机油、酒精(用量均为2mL)，振荡试管，静置，观察现象

【实验现象】

向溴水中加入缝纫机油时，_______分层现象；向溴水中加入酒精时，_______分层现象 (请在横线上填入“出现”或者“不出现”）

向溴水中加入缝纫机油时，上层为___层,_____色;下层为___层,_____色

向溴水中加入四氯化碳时，上层为___层,______色;下层为____层,____色

【讲述】向溴水中加入缝纫机油时，出现分层现象的原因是因为缝纫机油与水不互溶，而酒精与水是互溶的，所以没有明显变化。向溴水中加入缝纫机油后，我们可以看到上层油层是橙红色，下层水层是无色，这是因为溴单质在有机溶剂中溶解度更大，从水中跑到了上层有机溶剂中，所以显橙红色，下层水层就显示接近无色了。

【引导】我们了解了溴在缝纫机油中的性质，那么老师再向同学们介绍一种有机溶剂，四氯化碳，它是一种难溶于水的无色油状液体，密度比水大。请同学们试着猜想一下，如果，想溴水中加入四氯化碳，会是什么现象呢，分层吗？上层是什么，什么颜色？下层是什么，什么颜色呢？

【学生回答】上层“水”层，接近无色，下层四氯化碳层，橙红色。

【教师点评】很好，请同学们参照课本19页图1-12印证我们刚才讨论的结果。四氯化碳由于有挥发性，对臭氧层有破坏作用，所以现在禁止使用了。

【过渡】刚才我们做的这个实验，在化学上就叫做萃取。

2

【电脑显示】萃取和分液

1、萃取：利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来，再利用分液的原理和方法将它们分离开来。

萃取剂的选择条件：萃取剂与原溶剂不互溶；不与萃取剂发生任何化学反应；溶质在萃取剂中有较大的溶解度

【讲述】在日常生活中，我们也常常能见到萃取的现象。比如今天课后回家，同学们可以做个家庭小实验，西红柿蛋汤，怎么烧才能颜色更漂亮，味道更浓呢，可以把番茄先在油锅里炒一下然后烧汤，因为番茄红素是易溶于油类物质的，这也是体现化学在生活中的应用。

【过渡】那么，既然现在装有缝纫机油的试管中出现两层，我们怎么把这两层分离呢，这个方法就是分液。

【电脑显示】

2、分液：把两种互不相溶的液体（且密度不同）分开的操作。

【图片展示】分液漏斗

【教师演示】分液漏斗的使用

操作时先检验分液漏斗是否漏液。萃取溶液和萃取剂总量不要超过漏斗容积的2/3。

加入混合液后振荡时，用右手掌压紧盖子，左手用拇指、食指和中指握住活塞。把漏斗倒转过来振荡，并不时旋开活塞，放出易挥发物质的蒸气。这样反复操作几次，当产生的气体很少时，再剧烈振荡几次，把漏斗放在漏斗架上静置。静置后，当液体分成清晰的两层时分液。先把玻璃盖子取下，以便与大气相通。然后旋开活塞，使下层液体慢慢流入烧杯里，当下层液体恰好流尽时，迅速关上活塞。从漏斗口倒出上层液体。 【讲述】分液要点：下液下走，上液上走，防止上层液体受到污染。

【电脑显示】蒸馏

【讲述】蒸馏对同学们来讲，是不陌生的，比如日常生活中，汤沸腾后，水蒸汽遇温度低的锅盖而凝成水珠附于锅盖。那么这是一个什么过程？请同学们先回答老师，是物理变化，还是化学变化呢？（物理变化）在化学上我们就称之为蒸馏，大家想想蒸馏是不是一种分离混合物的方法？如果是，那么是分离什么样的混合物？

【电脑显示】

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。（例如蒸馏含有Fe的水提纯其中水份，蒸馏石油提纯不同沸点的有机组分） 2、实验仪器

【图片展示】重点介绍蒸馏烧瓶和冷凝管

【图片展示】蒸馏装置图

3 3+

【讲述】介绍蒸馏装置图中的每一个仪器，并加以说明，在这个装置中，还特别要注意讲述温度计的位置以及碎瓷片的作用，以及冷凝管的水的流向。

【课堂小结】物质的分离、提纯

方法

过滤

适用范围

固体与液体不互溶的混合物

实例

粗盐的提纯

结晶

混合物中各成分在溶剂中溶解度不同，包括分离KCl和KNO3的混合物

蒸发溶剂结晶和降温结晶

萃取

溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同

分液

两种互不混溶的液体混合物

蒸馏

①难挥发的固体杂质在液体中形成的混合物

②互溶液体沸点有明显差异

【总结】分离与提纯的注意点

不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的性质选择合适的方法进

行分离，且有时需要多种方法配合使用。

【拓展视野】层析法、渗析法、盐析法、升华法

等等

【练习与实践】

1、已知氢氧化镁难溶于水，硫酸钡既难溶于水又难溶于酸，现有含硫酸钠、氯化

镁和泥沙等杂质的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐提纯氯化钠。

2、在分液漏斗中用一种有机溶剂萃取水溶液里的某物质，萃取完成后静置分层，上下两层都是无色液体，设计一种简便的判断方法，判断哪一个是水层，哪一个是有机层。

利用CCl4从溴水中萃取溴

汽油和水的分离

蒸馏水、石油的分馏

4