高中化学人教版 (新课标)必修1第一章 从实验学化学第二节 化学计量在实验中的应用教学设计

课时2　蒸馏与萃取

目标与素养：1.了解蒸馏、萃取、分液的基本原理和操作方法。(宏观辨识与实验探究)2.了解蒸馏、萃取、分液的适用范围和应用。(宏观辨识)3.了解Cl－的检验。(变化观念)

一、蒸馏

1．原理与状态变化

利用液态混合物中各组分的沸点不同，除去液态混合物中易挥发、难挥发或不挥发的杂质。在蒸馏过程中状态由液态汽化为气态又冷凝为液态的过程。

2．蒸馏法制蒸馏水的装置

(1)A：冷凝管；B：圆底烧瓶；C：酒精灯；D：锥形瓶；E：牛角管。

(2)冷却水的流向为：下口进水，上口出水。

(3)碎瓷片(沸石)作用为防止液体暴沸。

(4)自来水和蒸馏水中Cl－的检验

3．实验装置的改进

(1)已知C3H6O2的熔点为－98 ℃，沸点为57.5 ℃；C4H8O2的熔点为－84 ℃，沸点为77 ℃，二者都可溶于水，则分离二者的互溶混合物，可采用蒸馏的方法，但需要增加温度计(填仪器名称)。

(2)当用蒸馏的方法分别获取几种沸点不同的液体时，其实验装置改进如下：

①温度计的作用是控制收集沸点不同的馏分。

②温度计水银球的位置是与蒸馏烧瓶支管口的下缘相平。

③制取蒸馏水不使用温度计是因为水的沸点是100 ℃，加热至沸腾即可。

二、萃取与分液

1．萃取和分液的原理

(1)萃取：利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。

(2)分液：将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作。

2．操作(萃取碘水中的碘)

图1　　　图2　　　 图3　 　　　图4

(1)加萃取剂(如图1)

方法：用量筒量取10 mL碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗中，然后注入4 mL CCl4，盖好玻璃塞。

现象：液体分层，有色层在下层。

(2)振荡萃取(如图2)

方法：用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分混合。

(3)静置分层(如图3)

方法：将分液漏斗放在铁架台上静置。

现象：液体分层，上层：水层，无色；下层：碘的CCl4层，紫色。

(4)分液(如图4)

方法：待液体分层后，将分液漏斗颈上的玻璃塞打开(或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗上的小孔)，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体沿烧杯壁流下；上层液体从分液漏斗上口倒出。

　(1)从碘水中提取I2，能否用酒精代替CCl4？为什么？

提示：否，酒精与水互溶。

(2)漏斗中有四氯化碳和水两层无色液体，请设计简单实验证明哪层液体是水层？

提示：取少许上层液体，注入盛水的试管中，振荡，若不分层说明上层为水层。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)汽油与煤油的沸点不同，可用蒸馏法分离。 (　　)

(2)蒸馏是一种化学变化。  (　　)

(3)植物油与水的乳浊液，可用分液法分离。 (　　)

(4)溴水中的溴易溶于汽油或乙醇，故可用汽油或乙醇提取溴水中的溴。  (　　)

[答案]　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×

2．在实验室里从溴水中提取Br2和从碘水中提取I2的方法相似。(已知溴水的颜色为橙黄色)

回答下列问题：

(1)常用的提取方法是        ，所需试剂是      ，最主要的仪器是        。

(2)若发现提取Br2后的水层还有颜色，解决该问题的方法是                                                     。

[答案]　(1)萃取分液　四氯化碳　分液漏斗　(2)再进行萃取，直到水层呈无色，将每次分离出来的含溴的四氯化碳溶液合并

用蒸馏的方法分别获取几种沸点不同的液体时，应该用温度计控制收集沸点不同的馏分，装置改进如下：

请注意下列问题

(1)蒸馏装置的连接顺序是由下向上，从左到右。

(2)蒸馏烧瓶应放在石棉网上加热，使之受热均匀。

(3)蒸馏烧瓶中要加入几粒沸石或碎瓷片，以防加热时液体暴沸。若忘加沸石，应冷却后再补加之。

(4)蒸馏烧瓶内所盛装的液体体积一般应介于其容积的～。

(5)冷凝管内冷却水的流向要从下口进、上口出。先通入冷却水，后加热蒸馏烧瓶。

(6)温度计的水银球要位于蒸馏烧瓶的支管口处，因为它测定的是蒸气温度。

1．下列有关蒸馏的实验装置与操作的说法中，错误的是(　　)

A．烧瓶必须垫石棉网加热

B．冷凝管中的水流是从下口进入，上口排出

C．实验中需要在烧瓶中加入几粒碎瓷片，防止出现暴沸现象

D．温度计的水银球应插入烧瓶中的液面以下

D　[温度计水银球应插至蒸馏烧瓶支管口处。]

2．用蒸馏法分离汽油与煤油(沸点比汽油高)混合物，先蒸馏分离出的是        ，理由是                                                      

                                                   。

[答案]　汽油　汽油的沸点较低，加热先汽化，然后冷凝液化先分离出来

1.萃取的三个“三”

2.萃取、分液的操作注意事项

3．实验课上几名同学对萃取与分液结合进行的操作(CCl4为萃取剂，从碘水中萃取碘)中错误的是(　　)

A．碘水和CCl4加入分液漏斗中后，塞上上口处的塞子，用右手压住分液漏斗上口处，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡   

B．静置，待分液漏斗中液体分层后，先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体)

C．拧开分液漏斗的活塞，使下层液体沿承接液体的烧杯内壁慢慢流出

D．然后再次拧开活塞，另用容器承接并保存上层液体

D　[分液时，上层液体应从上口倒出。]

系列微专题1：有关混合物分离和提纯的综合分析

1．物理法

(1)“固＋固”混合物的分离与提纯

(2)“固＋液”混合物的分离与提纯

(3)“液＋液”混合物的分离与提纯

2．化学法

(1)杂变沉：加入某种化学试剂将杂质变成沉淀，过滤。

(2)化为气：加入某种化学试剂使杂质变为气体逸出。

(3)加热法：加热混合物使热稳定性差的杂质分解除去。

(4)吸收法：用溶液吸收混合气体中的杂质气体。

1．我国明代《本草纲目》中收载药物1 892种，其中“烧酒”条目下写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上…其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”这里所用的“法”是指   (　　)

A．萃取　　　　　　 B．过滤

C．蒸馏   D．蒸发

[答案]　C

2．关于下列物质分离的方法正确的是  (　　)

A．分离氯化钠和氯化银的混合物，可用蒸馏法

B．从碳酸钠溶液中得到碳酸钠，可用过滤法

C．分离酒精与四氯化碳的混合物，可用蒸馏法

D．从碘的四氯化碳溶液中得到四氯化碳，可用萃取法

C　[A项，用溶解、过滤和蒸发；B项，用蒸发结晶；D项，用蒸馏。]

3．下列物质中混有少量的杂质，所选用的试剂及操作方法正确的是(　　)

B　[A项，NaOH既吸收CO2又吸收HCl；C项，引入MnO2杂质；D项，引入Na＋。]

4．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，设计实验方案为

则X试剂为(　　)

A．碳酸钠   B．碳酸钾

C．硫酸钠   D．硫酸钾

[答案]　B

1．下列各组物质不能用蒸馏法分离的是(　　)

A．水和乙醇

B．乙二醇(沸点197.3 ℃)和乙酸(沸点117.9 ℃)

C．NaCl溶液和CaCO3

D．35%的酒精溶液

C　[NaCl溶液和CaCO3应用过滤法分离。]

2．已知Br2易溶于有机溶剂(如CCl4等)而微溶于水，且易挥发。欲从溴水中提取溴单质，应进行的操作是(　　)

A．萃取

B．蒸馏

C．先萃取分液，后进行蒸馏

D．先萃取分液，后进行蒸发

C　[先利用萃取分液从溴水中提取Br2，得到Br2的CCl4溶液，再利用Br2易挥发，利用蒸馏法提取Br2。]

3．下列实验操作中，不合理的是(　　)

A．洗涤沉淀时(如图①)，向漏斗中加适量水，搅拌并滤干

B．用CCl4提取碘水中的碘，选③

C．蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的2/3，液体也不能蒸干

D．粗盐提纯，选①和②

A　[A项，沉淀洗涤时，加水后不要搅拌，应自然流出。]

4．下列叙述不正确的是   (　　)

A．蒸馏完毕后，应先停止加热，待装置冷却后，停止通水，再拆卸蒸馏装置

B．蒸馏时的接收装置如图

C．CCl4萃取碘水中的I2时，先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层

D．做蒸馏实验时，在蒸馏烧瓶中应加入沸石，以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石，应立即停止加热，冷却后补加

B　[蒸馏完毕后，应先熄灭酒精灯停止加热，由于此时装置内还有一定量的蒸气，因此要继续通冷却水，待装置冷却后，停止通水，再拆卸蒸馏装置，A正确；蒸馏时，接馏分的锥形瓶不用塞子密封，否则液体无法正常流下，B错误；萃取分液时，先把下层液体从下口放出，再把上层液体从上口倒出，C正确；做蒸馏实验时，在蒸馏烧瓶中应加入沸石，以防暴沸，D正确。]

5．选择下列最合适的实验方法分离或除杂，将相应序号填在横线上。

A．加热升华法 　　　 B．蒸发结晶

C．蒸发浓缩、冷却结晶 D．分液法

E．蒸馏法   F．过滤法

G．点燃法   H．洗气法

(1)分离沙子和碘的混合物                            。

(2)除去CO中的CO2                                 。

(3)分离水和苯的混合物                                。

(4)分离酒精和水                                    。

[答案]　(1)A　(2)H　(3)D　(4)E

模型认知——物质分离提纯思维模板

(1)固体与固体混合物：若杂质易分解、易升华，可用加热法；若一种易溶，另一种难溶，可用溶解过滤法；若两者都易溶，可以利用溶解度不同，用结晶法。

(2)液体与液体混合物：若沸点相差较大，用蒸(分)馏法；若互不相溶，用分液法；若在不同溶剂中的溶解度相差很大，用萃取分液法。

(3)气体与气体混合物：若杂质气体易与某种溶液反应，一般用洗气法。