浙江省安吉县振民中学高一化学第二单元《研究物质的实验方法》学案.doc

物质分离与提纯的原则
不增：不增加新杂质
不减：不减少被提纯的物质
易分离：被提纯物质与杂质易分离
易复原：被提纯物质要容易复原
第二单元　研究物质的实验方法

第一课时　物质的分离与提纯
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1．过滤
过滤是分离 液体和不溶性固体 混合物最常用的方法之一，主要是除去液体中的 难溶性组2．蒸发
蒸发是将溶液加热，使溶液受热汽化，从溶液中分离出固体物质的方法。蒸发可得晶体，也用于浓缩溶液。蒸发装置如图：
(1)蒸发时用到的仪器有： 蒸发皿 、 玻璃棒 、 酒精灯 、铁架台 。
(2)在进行蒸发操作时要注意以下问题
①实验结束后，不能将蒸发皿直接放在 实验台桌面 上，以免烫坏 桌面 或遇实验台上的冷水引起蒸发皿炸裂；
蒸发操作中要注意哪些安全事项？(1)蒸发皿中液体的量不能超过其容积的。(2)蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高而使液体飞溅。(3)当加热到蒸发皿中出现较多固体时应停止加热利用余热蒸干。(4)不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网。
②当蒸发到析出大量 晶体 、剩余少量 溶液 时，应停止 加热 ，利用 余热 蒸干，以防止晶体过热迸溅。
3．结晶和重结晶
(1)冷却法
将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体，此法适用于溶解度 随温度变化比较大 ，如KNO3。
(2)蒸发法
此法适用于 溶解度变化不大 的溶质，如NaCl。
(3)重结晶
分液注意事项①振荡时，要不时旋开活塞放气，以防止分液漏斗内压强过大引起危险。②分液时要将玻璃塞打开，或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔，保证漏斗内与外界大气相通，同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁，从而使液体顺利流下。③下层液体要从下口放出，上层液体要从上口倒出。

将已得到的晶体用蒸馏水溶解，经 过滤 、 加热浓缩 、 冷却结晶 、 过滤 等步骤，得到更纯净的晶体的过程。
萃取剂必须具备的三点性质
①萃取剂和水互不相溶；
②萃取剂和溶质不发生反应；
③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度。
4．萃取和分液
(1)定义
①萃取：利用物质在 互不相溶 的溶剂中 溶解度 的不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而实现分离的方法。
②分液：将萃取后两种 互不相溶 的液体分开的操作。
如何检验分液漏斗是否漏液？分液漏斗使用前必须检查是否漏液，方法是：在分液漏斗中注入少量的水，塞上瓶塞，倒置看是否漏水，若不漏水，正立后把瓶塞旋转180°，再倒置看是否漏水。

(2) 萃取与分液所用的主要仪器： 烧杯 、 分液漏斗 、 铁架台 (带铁圈)。
5．蒸馏
(1)蒸馏原理
冷凝管中冷却水从下口进，上口出。先通冷凝水，再加热。
利用物质沸点的不同，加热液体混合物，使沸点低的液体变为气体挥发出来，再 冷凝 为液体，以除去 易挥发 、 难挥发 或不挥发杂质的方法。
(2)蒸馏的装置及主要仪器
①装置：如下图所示。
小知识(4)：烧瓶中所盛液体体积一般应介于其容积的1/3～2/3之间；给蒸馏烧瓶加热时，要垫上石棉网。
小知识(3)：蒸馏时在烧瓶中放少量碎瓷片或沸石，是为了防止液体暴沸。
小知识(2)：多种液体时需使用蒸馏烧瓶和温度计，且温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处。(如图所示)[制取蒸馏水不用]

小知识(1)：FeCl3溶液可以和无色的KSCN溶液生成红色的Fe(SCN)3。实验室可用此反应检验Fe3＋的存在。
②仪器： 酒精灯 、蒸馏烧瓶、石棉网、铁架台(带铁圈)、温度计 、 冷凝管 、牛角管(也叫尾接管)、 锥形瓶 、橡胶塞。

检验鉴别化学物质有哪些原则？物质检验的“三个原则”即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)，根据实验时所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为三类：
(1)生成气体，如NH4＋、CO32－的检验。
(2)生成沉淀，如Cl－、SO42－的检验。
(3)显现特殊颜色，如Cu2＋、Fe3＋等。
第二课时　常见物质的检验
一、常见离子的检验
人们通常根据 不同原子、分子或离子 的某些特征反应对物质进行检验，
以确定物质的 组成 。
1．NH4＋检验
(1)原理：NH4＋＋OH－ === NH3↑＋H2O，NH3可使湿润的 红色 石蕊试纸 变蓝。
(2)实验：氯化铵、硫酸铵溶液分别与氢氧化钠溶液加热反应。
①实验步骤
取氯化铵、硫酸铵各1 g，分别放到两支试管中，各加入2 mL稀氢氧化钠溶液，加热试管，并将湿润的 红色石蕊试纸 (或 PH试纸 )靠近试管口上方。
②实验现象[:]
湿润的 红色 石蕊试纸变为 蓝色 。
③实验结论
氯化铵、硫酸铵中含有 NH4＋。
2．Cl－检验
(1)原理： Ag＋＋Cl－===AgCl↓ ，AgCl为不溶于水也不溶于稀HNO3的白色沉淀。
(2)实验：氯化铵溶液与硝酸银溶液的反应。
①实验步骤
在一支试管中加入少量氯化铵晶体，再加入2 mL蒸馏水使其溶解，向试管中加入少量硝酸银溶液，再加入稀硝酸。
【注意】　检验Cl－时，加入稀HNO3的作用是 排除CO32－ 、PO43－ 等的干扰。 CO32－
PO43－ 也能与AgNO3反应生成白色沉淀，但沉淀 能 溶于稀硝酸。
②实验现象
氯化铵溶液和硝酸银溶液混合，生成不溶于稀硝酸的 白色 沉淀。
③实验结论
氯化铵中含有 Cl－ 。
3．SO42－检验
(1)原理： Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓ ，BaSO4为不溶于水也不溶于稀HNO3的白色沉淀。
(2)实验：硫酸铵溶液与氯化钡溶液的反应。
①实验步骤
在一支试管中加入少量硫酸铵晶体，再加入2 mL水使其溶解，向试管中分别加入几滴氯化钡溶液和稀盐酸。
如果某溶液中同时存在SO42－和Cl－，应如何检验？(1)取少量溶液，向其中加入过量Ba(NO3)2。如果有白色沉淀，说明溶液中含有SO42－。(2)将上述体系过滤，得到滤液。
(3)再向滤液中滴入AgNO3溶液，有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成，证明溶液中有Cl－。
【注意】　检验SO42－时，加入稀盐酸的作用是 排除CO32－、SO32－ 等的干扰。 CO32－、SO32－ 与BaCl2溶液反应生成的白色沉淀能溶于稀盐酸。
②实验现象
硫酸铵溶液与氯化钡溶液反应生成不溶于稀盐酸的 白色 沉淀。
③实验结论
硫酸铵中含有 SO42－ 。
4．焰色反应
(1)定义： 某些金属或它们的化合物 在灼烧时使火焰呈特殊颜色的现象，在化学上叫做焰色反应。可见焰色反应并不是化学反应，而应是一种物理现象，主要用于钠、钾等碱金属及其离子的检验。
(2)焰色：钠：黄色 色；钾： 浅紫 色(隔蓝色钴玻璃，目的是滤去钠产生的黄色火焰干扰)。
(3)实验：焰色反应器通常可用铂丝或光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝制成。每次焰色反应操作之后，都要用 稀盐酸 洗净金属丝。用稀盐酸的原因是：生成金属氯化物，而金属氯化物在高温时可挥发。
实验步骤
①灼烧：将铂丝放在酒精灯火焰里灼烧，直到与原来火焰颜色相同为止。
②蘸烧：用铂丝蘸取欲检测的试液或试样，放在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰的颜色。
③洗烧：测试完毕，将铂丝用稀盐酸洗净，在外焰上灼烧到没有颜色为止，以备下次用。
二、化学物质组成的现代分析方法
利用组成物质的原子、离子和分子的一些 特征性质 ，检验组成化学物质的 元素 ，是研究物质组成的常用方法。
现代化学分析测试中，常借助一些仪器来分析化学物质的组成。
(1) 元素分析仪 确定物质中是否含有C、H、O、N、S等元素；
(2) 红外光谱仪 确定物质中是否存在某些有机原子团；
(3) 原子吸收光谱 确定物质中含有哪些金属元素。