物质的分离与提纯

苏教版化学必修1专题1第2单元（第1课时）

《物质的分离与提纯》教学设计

一、教学设计思路

化学实验是化学科学的基础之一，与其它自然学科相比，化学与实验的联系应更为紧密，化学原理、定律以及规律的发现都与化学实验密不可分，可以说离开化学就没有这些发现。本单元教学设计重在要让学们在实验中亲身体验化学实验室研究物质的重要方法，从中掌握相关的化学实验操作技能和化学实验方法，并在全课教学中进行启发式教学，通过情境设计、引导学生回忆已有知识对问题进行分析，得出物质分离的几种常用方法，并通过自己设计实验方案达到对知识运用、迁移的能力，这样既能提高学生学习积极性，也能全方位地提高学生的能力。本节课的教学设计安排了大量的实验，为学生的自主探究提供了直接观察和动手操作的平台。

二、学习任务分析

1、 《课程标准》、《学科教学指导意见》对本课教学内容的要求

《课程标准》的要求：①初步学会物质分离、提纯等实验技能；②学习必要的化学实验技能，体验和了解化学科学研究的一般过程和方法，认识实验在化学学习和研究中的重要作用；③体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的研究方法；④能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，完成实验报告，并能主动进行交流。

《学科教学指导意见》的基本要求：了解蒸馏、萃取、分液、过滤、结晶等实验方法。

2、本课内容的组成成分和在模块学习中的地位和作用

（1）本课内容的组成成分

本节教材主要介绍了几种常用的物质分离与提纯的方法，以物质分离的物理方法→化学方法→仪器方法为暗线，首先简单温习了初中已经介绍过的几种物质分离方法：过滤、蒸发、结晶。然后以溴的萃取为例介绍了“萃取”这种分离方法以及分液，又以蒸馏自来水获取少量纯净自来水为例介绍了“蒸馏”，最后以“拓展视野”的形式简单介绍了层析法的发展与应用。

（2）在模块学习中的地位和作用

本节课编排在专题1第二单元《研究物质的实验方法》中，又从化学家要研究一种物质，首先考虑的是怎样从混合物中把这种物质分离出来，怎样提纯这种物质，再进行分析、检测，研究它的结构和组成这样一个科学探究过程入手，因此把本节课作为本单元的第一课时，以化学家研究物质的一般思路来进入物质研究的学习，能引导学生了解物质研究的一般步骤，首先是从物质的分离和提纯开始的，为学生建立起一种科学探究的思维方式，也为之后对物质的检验、溶液的配制等其它实验方法和操作的学习打下基础。化学实验也是高中化学学习的重要内容，学生较系统地学习实验方法旨在强调化学实验的重要性，让学生形成这种意识，这也是新课程教材与传统教材最重要的不同点。

有机物的十种分离提纯方法

有机物的分离提纯是化学实验中非常重要的一个步骤，可以通过一系列方法将混合物中的目标有机物从杂质中分离出来，得到纯净的有机化合物。下面列举了十种常用的有机物分离提纯方法。

1.晶体分离：适用于存在结晶性有机化合物的混合物，在适当溶剂中溶解样品，通过逐渐降低温度或加入杂质抑制结晶来分离出目标物质的晶体。

2.萃取：利用两相系统中的物理化学差异，将目标物质从混合物中提取到另一相中。常见的有机溶剂萃取包括液液萃取和固相萃取。

3.蒸馏：根据不同有机物的沸点差异，将混合物加热至沸腾，通过冷凝再液化得到不同沸点的有机物分离。

4.色谱法：包括气相色谱和液相色谱。根据溶解度、分配系数、吸附性质等原理，将混合物中的有机物在固定相或移动相中按照一定顺序分离出来。

5.结晶分离：通过溶解混合物，加入合适溶剂后的缓慢结晶，从溶液中分离出结晶纯净有机物。

6.真空干燥：通过在低压下升高温度，将溶液中的溶剂蒸发，得到纯净有机物。

7.洗涤：用溶剂或其中一化合物在混合物中溶解目标物质，然后将其分离出来。

8.冷冻分离：通过低温处理对有机物具有较低溶解度的杂质，使其相对分离出来。 9.蒸发浓缩：通过加热溶液使其溶剂部分蒸发，获得更浓缩的有机物。

10.过滤分离：使用不同孔径的滤纸、滤膜或滤网，将混合物中的悬浮物或杂质分离出来。

这些分离提纯方法可以单独使用，也可以根据实验需要进行组合使用，以达到更高的纯度要求。在实际操作中，需要根据混合物的成分、性质以及目标有机物的特点选择合适的方法。

1 物质的检验、分离和提纯

知识点

一、物质的分离与提纯

物质的分离、提纯是中学化学实验中的一项综合性较强的实验内容，复习时应掌握：

1．物质提纯的原则：不增、不变、不减、易分。

不增是指不引进新的物质；不变是指被提纯的物质性质不能改变；不减是指不能损耗或减少被提纯的物质；易分是指易使杂质与被提纯的物质分离。

2．提纯的方法可归纳为：“杂吸收、杂转纯、杂变沉、化为气、试剂分。”

(1)杂吸收：常用于气体的净化和干燥，可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质，选择适当的固体或液体作为吸收剂。如：O2中混有的水蒸气则可将气体可通过盛有浓硫酸的洗气瓶；NH3中混有的水蒸气可通过装有碱石灰的干燥管等。

(2)杂转纯：利用化学反应，加入适当的试剂或采用某种条件(如加热)，使物质中的杂质转化为提纯物。如：Na2CO3中混有的NaHCO3可将混合物加热，使NaHCO3全部转化为Na2CO3；FeSO4溶液中混有的CuSO4，可加入适量铁粉将CuSO4氧化成FeSO4。

(3)杂变沉：加入适当试剂使其与杂质反应生成沉淀过滤而除去。如：除去K2SO4溶液中少量的MgSO4杂质：向混合液中加入过量KOH溶液，过滤出Mg(OH)2沉淀后，向滤液中加入适量硫酸即可得纯净K2SO4溶液。

(4)化为气：加入适当试剂使其与杂质反应生成气体而除去。如：除去Na2SO4溶液中少量的Na2CO3，加入适量稀硫酸，将CO2－3转变为CO2。

(5)试剂分：对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解，然后过滤除去。如：Cu粉中混有的Fe粉可用过量的稀硫酸溶液除去，然后洗涤即可。

CaCO3中混有少量NaCl，可用少量水溶解后，过滤，洗涤，烘干即可。

3．物质分离、提纯的常用方法

(1)常用物理方法

①过滤

适用范围：固体和液体混合物分离。

注意事项：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸低于漏斗口，液面低于滤纸边缘；三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁。

1 高考化学实验专题复习(二)

常见物质的分离、提纯和鉴别

1．常用的物理方法——根据物质的物理性质上差异来分离。

混合物的物理分离方法

方法 适用范围 主要仪器 注意点 实例

固+液 蒸发 易溶固体与液体分开 酒精灯、蒸发皿、玻璃棒 ①不断搅拌；②最后用余热加热；③液体不超过容积2/3 NaCl（H2O）

固+固 结晶 溶解度差别大的溶质分开 NaCl（NaNO3）

升华 能升华固体与不升华物分开 酒精灯 I2（NaCl）

固+液 过滤 易溶物与难溶物分开 漏斗、烧杯 ①一角、二低、三碰；②沉淀要洗涤；③定量实验要“无损” NaCl（CaCO3）

液+液 萃取 溶质在互不相溶的溶剂里，溶解度的不同，把溶质分离出来 分液漏斗 ①先查漏；②对萃取剂的要求；③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出 从溴水中提取Br2

分液 分离互不相溶液体 分液漏斗 乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液

蒸馏 分离沸点不同混合溶液 蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管 ①温度计水银球位于支管处；②冷凝水从下口通入；③加碎瓷片 乙醇和水、I2和CCl4

渗析 分离胶体与混在其中的分子、离子 半透膜 更换蒸馏水 淀粉与NaCl

盐析 加入某些盐，使溶质的溶解度降低而析出 烧杯 用固体盐或浓溶液 蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油

气+气 洗气 易溶气与难溶气分开 洗气瓶 长进短出 CO2（HCl）

液化 沸点不同气分开 U形管 常用冰水 NO2（N2O4）

i、蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程，可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物（原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同，通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小，从而使晶体析出）。加热蒸发皿使溶液蒸发时，要用玻璃棒不断搅动（防止局部温度过高，造成液滴飞溅）。当蒸发皿中出现较多的固体时，停止加热，如用结晶的方法分离NaCl和KNO3。