2017物质的分离和提纯.ppt

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1、第 一 课 时 分 离 与 提 纯 的 原 则基 本 试 验 方 法 分 离 与 提 纯 的 原 则一 概 念 分 离 是 混 合 物 中 的 各 物 质 通 过 物 理 或化 学 方 法 一 一 分 开 ， 获 得 纯 净 组 分 的 过 程 。 提 纯 是 将 混 合 物 中 的 杂 质 （ 不 需 要 或有 害 的 物 质 ） 通 过 物 理 或 化 学 方 法 除 掉 而 得到 所 需 物 质 的 过 程 ， 其 中 杂 质 不 可 恢 复 为 原来 的 物 质 。 二 操 作 原 则 “四原则”和“三必须”1“四 原 则 ” 是 ：2“三 必 须 ” 是 ：(1) 除 杂 试 剂 必

2、 须 过 量(2) 过 量 试 剂 必 须 除 尽 (因 为 过 量 试 剂 带 入 新 的 杂 质 )(3) 除 杂 途 径 必 须 选 最 佳(1)不 增 提 纯 过 程 中 不 增 加 新 的 杂 质(2)不 减 不 减 少 欲 被 提 纯 的 物 质(3)易 分 离 被 提 纯 物 与 杂 质 容 易 分 离(4)易 复 原 被 提 纯 物 质 要 复 原 基本试验方法一 过滤三 蒸馏四 萃取和分液五 层析二 结晶 一 过滤1 原 理 ： 利 用 物 质 的 溶 解 性 差 异 ， 将 液 体 和 不 溶 于 液体 的 固 体 分 离 开 来 的 方 法 。 例 如 用 过 滤 法 除

3、 去 粗盐 中 的 泥 沙 。2 实 验 仪 器 ：3 操 作 要 点 ： 一 帖 ， 二 低 ， 三 靠漏 斗 ， 滤 纸 ， 烧 杯 ， 玻 璃 棒 ， 铁 架 台 （ 铁 圈 ）过 滤 一 定 要 洗 涤 滤 纸 与 漏 斗 应紧 贴 无 气 泡 滤 纸 边 缘 低 于 漏 斗边 缘 ， 滤 纸 液 面 低于 滤 纸 边 缘 。 玻 璃 棒 靠 在三 层 滤 纸 上 漏 斗 颈 紧 靠烧 杯 内 壁 烧 杯 靠 在 玻 璃 棒上 使 液 体 沿 玻 璃棒 流 下 。一帖，二低，三靠 二 结 晶1 原 理 ： 利 用 溶 剂 对 被 提 纯 物 质 及 杂 质 的 溶 解 度 不同 ， 可

4、 以 使 被 提 纯 物 质 从 过 饱 和 溶 液 中 析 出 。而 让 杂 质 全 部 或 大 部 分 仍 留 在 溶 液 中 ， 从 而 达到 提 纯 的 目 的 。2 实 验 仪 器 ：蒸 发 皿 ， 酒 精 灯 ， 玻 璃 棒 ， 铁 架 台 （ 铁 圈 ） ， 烧 杯3 结 晶 方 法 ： 蒸 发 结 晶冷 却 结 晶 蒸 发 结 晶具 体 操 作 ： 通 过 蒸 发 或 气 化 ， 减 少 一 部 分 溶 剂 使 溶 液 达到 饱 和 而 析 出 晶 体 。适 用 物 质 ： 此 法 主 要 用 于 溶 解 度 随 温 度 改 变 而 变 化 不 大的 物 质 。 （ 如 氯 化

5、 钠 ） 粗 盐 的 提 纯 冷 却 结 晶具 体 操 作 ： 通 过 降 低 温 度 ， 使 溶 液 冷 却 达 到 饱 和 而 析 出晶 体 。 重 结 晶 指 的 是 重 复 冷 却 结 晶 。适 用 物 质 ： 此 法 主 要 用 于 溶 解 度 随 温 度 下 降 而 明 显 减 小的 物 质 。 （ 如 硝 酸 钾 ） 4 操 作 要 点 ：蒸 发 结 晶 法 ： 蒸 发 过 程 中 要 不断 用 玻 璃 棒 搅 拌蒸 发 皿 内 溶 液 不 能超 过 其 容 量 的 2/3 冷 却 结 晶 法 ： 若 冷 却 时 无 晶 体 的 析 出 ， 可 用 玻 璃 棒 在 容 器 内壁

6、摩 擦 几 下 ， 或 在 溶 液 中 投 入 几 粒 该 晶 体 （ 俗 称 晶种 ） ， 就 会 析 出 晶 体 。5 思 考 ：如 何 将 氯 化 钾 和 硝 酸 钾 从 两 者 的 混 合 物 中 分别 分 离 出 来 ？ 氯 化 钾 和 硝 酸 钾 混 合 物 的 分 离 方 法1 将 两 者 的 混 合 物 置 于 烧 杯 中 ， 加 少 量 100摄 氏 度 热 水 ，在 加 热 的 情 况 下 不 断 少 量 加 入 热 水 并 搅 拌 ， 直 至 混 合物 完 全 溶 解 2 停 止 加 热 ， 冷 却 （ 可 以 用 冰 水 水 浴 ） ， 当 温 度 降 至 30摄 氏

7、度 时 硝 酸 钾 晶 体 析 出 。 3 过 滤 混 合 溶 液 得 到 较 为 纯 净 硝 酸 钾 晶 体 4 蒸 发 滤 液 ， 得 到 较 为 纯 净 的 氯 化 钾 晶 体 三 蒸 馏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 Fe3+的 水 提 纯 其 中 水 份 ， 蒸

8、 馏 石 油 提 纯 不 同 沸 点的 有 机 组 分 ） 2 实 验 仪 器 ： 圆 底 烧 瓶 ， 水 冷 凝 管 ， 酒 精 灯 ， 锥 形 瓶 （ 接 收 器 ） ，牛 角 管 ， 温 度 计 ， 铁 架 台 （ 铁 圈 、 铁 夹 ） ， 石 棉 网 等 温 度 计 水 银 球 的 顶 端与 支 管 下 沿 处 于 同 一水 平 线蒸 馏 烧 瓶中 液 体 的量 是 烧 瓶容 量 的1/3 1/2 在 圆 底 烧瓶 内 放 有沸 石 ， 防止 爆 沸 冷 凝 管 横 放 时 头 高 尾低 保 证 冷 凝 液 自 然 下流 ， 冷 却 水 进 水 通 入与 被 冷 凝 蒸 气 流 向

9、相 反给 原 底 烧 瓶 加热 要 垫 石 棉 网 牛 角 管圆 底 烧 瓶 水 冷 凝 管3 操 作 要 点 ： 实 验模 拟 4 思 考 ：（ 1） 为 什 么 冷 却 水 通 入 方 向 与 被 冷 凝 蒸 气 流 向 相 反（ 2） 为 什 么 温 度 计 水 银 球 的 顶 端 要 与 圆 底 烧 瓶支 管 下 沿 处 于 同 一 水 平 线为 了 使 蒸 馏 出 的 蒸 气 与 冷 却 水 长 时 间 充 分 接 触 ， 带走 尽 可 能 多 的 热 量 。对 于 蒸 馏 来 说 ， 只 有 精 确 控 制 蒸 馏 的 温 度 才 能 达 到分 离 提 纯 的 目 的 ， 而 蒸

10、馏 烧 瓶 支 管 口 的 温 度 正 是 被蒸 馏 变 为 气 体 某 组 分 的 温 度 ， 故 温 度 计 水 银 球 顶 端要 与 圆 底 烧 瓶 支 管 下 沿 处 于 同 一 水 平 线 四 萃取和分液1 原 理 ：2 实 验 仪 器 ：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 ， 在 利 用 分 液 的 原 理 和方 法 将 它 们 分 离 开 来 。分 液 ： 把 两 种 互 不 相 溶 的 液 体 （ 且 密 度 不 同 ）

11、分 开 的 操 作分 液 漏 斗 ， 铁 架 台 （ 铁 圈 ） ， 烧 杯 3 操 作 要 点 ：萃 取 ：（ 1） 选 择 的 萃 取 剂 ， 应 对 被 提 取 物有 较 大 的 溶 解 能 力 ， 而 对 杂 质 不 溶或 微 溶 ； 跟 原 溶 液 的 溶 剂 要 互 不 相 溶 。（ 2） 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 1/2。（ 4） 静 置 后 ， 当 液 体 分 成 清 晰 的 两 层 时 分 液 。（ 3） 振 荡 时 ， 用 右 手 掌 压 紧 盖 子 ， 左 手 用拇

12、 指 、 食 指 和 中 指 握 住 活 塞 。 把 漏 斗 倒 转 过 来 振 荡 ， 如图 。 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 。 分 液 ：静 置 到 液 体 分 成 清 晰 的 两 层 时 开始 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

13、 关 上活 塞 。 从 漏 斗 口 倒 出 上 层 液 体 。分 液 漏 斗 的 液 体 量 最 多 可 达 分 液漏 斗 容 量 的 2/3。 五 层 析1 原 理 ：2 实 验 仪 器 ： 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 来培 养 皿 ， 吸 附 剂 （ 如 粉 笔 ， 层 析 纸 等 ） 3 应 用 举 例 ：在 距 粉 笔 根 部 约 2cm处 滴 一 小 滴 红 墨 水 ， 粉 笔 垂直 竖 立 在 盛 有 少 量 水 的 培 养 皿 中 （ 不 能 将 粉 笔 上有 红 墨 水 的 部 分 浸 入 水 中 ） 用 粉 笔 将 红 墨 水 中 的 红 色 物 质 分 离 开 来