物質(zhì)的分離與提純1.doc

物質(zhì)的分離與提純化學(xué)092班 葉競(jìng)雄1、 前期分析1. 學(xué)習(xí)任務(wù)分析本節(jié)課選自蘇教版高一化學(xué)必須1專(zhuān)題一第二單元，為本單元的第一課時(shí)。內(nèi)容包括結(jié)晶、過(guò)濾、萃取、分液、蒸餾這五種分離和提純基本操作的原理、使用范圍、實(shí)驗(yàn)儀器及操作注意事項(xiàng)。本節(jié)內(nèi)容是在初中化學(xué)結(jié)晶、過(guò)濾這些簡(jiǎn)單方法基礎(chǔ)上對(duì)物質(zhì)分離提純的進(jìn)一步研究，在高中實(shí)驗(yàn)化學(xué)體系中具有基礎(chǔ)性的地位，將為之后從自然界中提取鈉、鎂、鋁、鐵等物質(zhì)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)結(jié)晶、過(guò)濾、萃取、分液、蒸餾這五種分離和提純基本操作的原理、使用范圍、實(shí)驗(yàn)儀器及操作注意事項(xiàng)的掌握教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)不同的混合物的分離與提純方法的正確選擇。2. 學(xué)習(xí)者分析本節(jié)課的授課對(duì)象是普通高中的高一學(xué)生，他們思維敏捷、求知欲強(qiáng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)充滿好奇和熱情。他們已經(jīng)在初中階段學(xué)習(xí)了過(guò)濾和結(jié)晶這兩種物質(zhì)分離提純的方法，對(duì)于分離和提純有了一定的感性認(rèn)識(shí)，但難以說(shuō)出分離和提純的區(qū)別。由于是初次接觸萃取、分液和蒸餾，對(duì)于操作中涉及的實(shí)驗(yàn)儀器、操作注意事項(xiàng)需要教師仔細(xì)地講解。2、 教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1) 知道結(jié)晶、過(guò)濾、萃取、分液、蒸餾這五種分離和提純基本操作的原理和適用范圍，說(shuō)出相應(yīng)操作所需的實(shí)驗(yàn)儀器和操作注意事項(xiàng)；2) 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的分離提純方案解決實(shí)際問(wèn)題。過(guò)程與方法1) 通過(guò)小組討論設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的分離提純方案，增強(qiáng)合作交流意識(shí)；2) 通過(guò)總結(jié)不同的分離提純方法的適用范圍和操作要領(lǐng)，提升邏輯思維，增強(qiáng)知識(shí)的總結(jié)歸納能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)了解并簡(jiǎn)單分析玫瑰精油的制備中所涉及的物質(zhì)提純分離方法，體驗(yàn)化學(xué)對(duì)生產(chǎn)的貢獻(xiàn)，增強(qiáng)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。3、 教學(xué)準(zhǔn)備課件實(shí)驗(yàn)儀器及試劑4、 教學(xué)過(guò)程【創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課】【投影】玫瑰精油精油有“西方的中藥”之稱(chēng)，是可以通過(guò)皮膚滲透進(jìn)入血液循環(huán)，能有效的調(diào)理身體,達(dá)到舒緩、凈化等作用。所有的植物都會(huì)進(jìn)行光合作用，它的細(xì)胞會(huì)分泌出芬香的分子，這些分子則會(huì)聚集成香囊，散布在花瓣、葉子或樹(shù)干上。【設(shè)問(wèn)】該如何把零散分布在花瓣、葉子、樹(shù)干上的精油分離出來(lái)呢？其中又涉及哪些化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作呢？今天我們就一起來(lái)學(xué)習(xí)物質(zhì)的分離和提純?！久魑拍睿瘫厩笤础俊痉治觥糠蛛x是將混合物的各成分分開(kāi)，要求不論經(jīng)過(guò)怎樣的處理，發(fā)生怎樣的變化，最后得到原來(lái)給定的幾種物質(zhì)。提純就是除雜，只要把雜質(zhì)成分去掉，得到我們想要的物質(zhì)。1. 過(guò)濾【問(wèn)題1】如何實(shí)驗(yàn)室中從氯酸鉀制氧氣后的混合中分離出氯化鉀和二氧化錳？【分析】將混合物溶于水后，過(guò)濾?！咎釂?wèn)】過(guò)濾操作需要用到哪些實(shí)驗(yàn)儀器？操作要領(lǐng)是什么？【投影】過(guò)濾操作圖【分析】過(guò)濾時(shí)要用到鐵架臺(tái)、鐵圈、漏斗、燒杯、玻璃棒、濾紙。操作時(shí)要注意“一貼、二低、三靠”，濾紙與漏斗應(yīng)該緊貼無(wú)氣泡；二低是指濾紙邊緣低于漏斗邊緣，漏斗內(nèi)液面低于濾紙邊緣；三靠是指燒杯（呈放過(guò)濾液體）靠在玻璃棒上使液體沿著玻璃棒流下，玻璃棒靠在三層濾紙上，漏斗頸緊靠燒杯（接收濾液）內(nèi)壁?！究偨Y(jié)】過(guò)濾適用于不溶性的固體與液體進(jìn)行分離。2. 結(jié)晶【問(wèn)題2】過(guò)濾后氯化鉀還在濾液中，怎樣把它提取出來(lái)呢？【投影】氯化鉀和硝酸鉀的溶解度曲線【分析】氯化鉀在水中的溶解度隨溫度的變化不大，采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法?！咎釂?wèn)】如何提純混有少量氯化鉀的硝酸鉀?！痉治觥肯跛徕浀娜芙舛入S著溫度的變化很大，采用冷卻熱飽和溶液的方法?！究偨Y(jié)】增發(fā)結(jié)晶是可溶性的固體與液體的分離，冷卻結(jié)晶是利用物質(zhì)在同一溶液中溶解度不同，進(jìn)行的固固（均可溶）分離。【分析】截圖3. 萃取【投影】地溝油【問(wèn)題3】不法商販?zhǔn)窃鯓訌挠退旌衔镏刑釤挸鲞@一桶桶的油的呢？【實(shí)驗(yàn)】截圖現(xiàn)象：在呈有橙黃色的溴水的試管中加入無(wú)色油狀的四氯化碳后，液體分層，無(wú)色的四氯化碳在下層；振蕩時(shí)兩種液體充分接觸，靜置后，液體又分層。下層無(wú)色的四氯化碳變?yōu)槌燃t色，上層的溴水顏色變淺，近乎無(wú)色。結(jié)論：說(shuō)明溴在四氯化碳中的溶解度比在水中大。【分析】像這種利用物質(zhì)在互不相溶的溶劑中的溶解度不同，將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中，從而實(shí)現(xiàn)分離的方法稱(chēng)為萃取?！咎釂?wèn)】如何得到四氯化碳層中的溴單質(zhì)呢？【呈現(xiàn)】分液裝置【說(shuō)明】分液操作用到的是分液漏斗、燒杯、鐵架臺(tái)（鐵圈）。分液漏斗在使用前先檢漏。先加入適量水后蓋好蓋子，倒置；觀察半分鐘看是否漏液，如不漏液，正放在桌子上，旋轉(zhuǎn)塞子180度，賽今后再次倒置，觀察半分鐘，如仍不漏液，檢漏通過(guò)?！緦?shí)驗(yàn)演示】在分液漏斗內(nèi)用四氯化碳萃取溴水中的溴。1.萃取將10mL溴水和5mL四氯化碳溶液從上口倒入分液漏斗，賽好塞子進(jìn)行振蕩。振蕩時(shí)一手捏住漏斗上口頸部，用食指壓緊塞子，另一只手握住旋塞，手指控制活塞部分，保證旋塞為關(guān)閉狀態(tài)，將漏斗倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)振蕩。振蕩一段時(shí)間后打開(kāi)旋塞放氣。2.分液萃取完成后，將分液漏斗放置在鐵圈中靜置，待液體清晰分層后進(jìn)行分液。分液時(shí)先取下分液漏斗頂部的玻璃塞，然后旋開(kāi)活塞，使下層液體從漏斗下口放出，當(dāng)下層液體恰好流盡時(shí)，關(guān)閉活塞。上層液體從漏斗上口倒出。指明四氯化碳需要回收?！狙a(bǔ)充】分液漏斗中液體不可超過(guò)其容積的3/4。分液得到的是溴的四氯化碳溶液，將四氯化碳汽化后可得到純凈的溴了。【提問(wèn)】萃取劑有什么要求呢？【分析】1) 與被萃取物質(zhì)不反應(yīng)，且被萃取物質(zhì)在萃取劑中有較大的溶解度，對(duì)雜志不溶或是微溶；2) 與原溶液的溶劑不反應(yīng)，互不相溶，密度不同4. 蒸餾【問(wèn)題4】某地區(qū)的自來(lái)水中含有鐵離子，該如何獲得純凈的水？【呈現(xiàn)】蒸餾裝置【說(shuō)明】蒸餾裝置在搭建時(shí)自下而上，自左向右。裝置里包括酒精燈、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、接受器（牛角管）、錐形瓶。蒸餾燒瓶加熱時(shí)要墊石棉網(wǎng)，溫度計(jì)水銀球放在支管口略向下的位置。冷凝管橫放時(shí)頭高尾低保證冷凝液自然下流，冷卻水低進(jìn)高出。燒瓶中放入多孔瓷片以防暴沸?！緦?shí)驗(yàn)演示】對(duì)含有鐵離子的水進(jìn)行蒸餾得到蒸餾水。現(xiàn)象：燒瓶中不斷產(chǎn)生水蒸氣，在錐形瓶里收集到了無(wú)色的蒸餾水?！究偨Y(jié)】像這種將液態(tài)物質(zhì)加熱至沸點(diǎn)，使之汽化，然后將蒸氣重新冷凝為液體的過(guò)程成為蒸餾。適用于沸點(diǎn)相差較大的液體混合物，也可除去水等液體中難揮發(fā)或是不揮發(fā)的物質(zhì)。5. 層析【學(xué)生活動(dòng)】閱讀書(shū)本中的拓展視野【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】取一支粉筆，在距離粗的一頭1厘米的地方點(diǎn)上一點(diǎn)藍(lán)墨水(只要用細(xì)玻璃棒蘸上藍(lán)墨水一點(diǎn)，不可用滴管滿，因?yàn)檫@樣做會(huì)使藍(lán)墨水的點(diǎn)太大)，點(diǎn)完后，藍(lán)墨水點(diǎn)的直徑約為1毫米。在培養(yǎng)皿內(nèi)加酒精作展開(kāi)液面高度保持在0.5厘米左右。然后把粉筆的大頭朝下，豎立在酒精中，但酒精的液面不可與藍(lán)墨水點(diǎn)接觸?，F(xiàn)象：酒精就在粉筆上慢慢上升，隨著酒精向上擴(kuò)散，藍(lán)墨水也在粉筆上向上移動(dòng)。最后，你可以看到粉筆上半部的墨水是藍(lán)色的，粉筆下半部的墨水是紫色的。說(shuō)明在藍(lán)墨水中存在著兩種染料，一種是紫色的，另一種是藍(lán)色的。【說(shuō)明】這是層析法的一種色層析法。【剖析問(wèn)題，學(xué)以致用】【小組討論】粗鹽里面含有硫酸鈉、氯化鎂和泥沙等雜志。怎樣由粗鹽提純氯化鈉？【方案分析】1) 將粗鹽先溶解在水中，過(guò)濾除去泥沙。2) 在濾液中依次加入過(guò)量氫氧化鈉溶液、過(guò)量氯化鋇溶液、過(guò)量碳酸鈉溶液、適量的鹽酸溶液。3) 將溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到氯化鈉固體?！菊f(shuō)明】在物質(zhì)的分離提純中常常是物理方法和化學(xué)方法并用的?！菊n堂小結(jié)，思維拓展】【投影】玫瑰精油的提取流程：鮮玫瑰花+清水水蒸汽蒸餾油水混合物分離油層除水玫瑰油?！咎釂?wèn)】在這個(gè)過(guò)程中用到了哪些本節(jié)課所學(xué)的物質(zhì)提純分離方法？【回答】蒸餾、萃取、分液【總結(jié)】本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了結(jié)晶、過(guò)濾、萃取、分液、蒸餾這五種分離和提純基本操作，請(qǐng)大家結(jié)合這張表格在課后對(duì)它們的原理、使用范圍、實(shí)驗(yàn)儀器及操作注意事項(xiàng)做個(gè)梳理?！就队啊坎僮髅Q(chēng)適用的混合物性質(zhì)實(shí)例操作中的注意事項(xiàng)5、 形成性練習(xí)【小試牛刀】在三支試管里有三種無(wú)色透明的液體：水、乙醇、四氯化碳，你如何區(qū)別？6、 板書(shū)設(shè)計(jì)物質(zhì)的分離與提純1、 過(guò)濾：一貼二低三靠2、 結(jié)晶：蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶3、 萃取適用范圍：在兩種溶劑中的溶解度差異很大的液體物質(zhì)。主要儀器：試管或分液漏斗萃取劑的要求：1) 與被萃取物質(zhì)不反應(yīng)，且被萃取物質(zhì)在萃取劑中有較大的溶解度，對(duì)雜志不溶或是微溶；2) 與原溶液的溶劑不反應(yīng)，互不相溶，密度不同4、 分液適用范圍：互不相溶的液體主要儀器：分液漏斗注意事項(xiàng)：上層液體從上口倒出，下層