《蒸馏和萃取》教案.docx

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《蒸馏和萃取》教学教案

必修1第一章第一节课时2

教学目标

①　掌握蒸馏和萃取的原理和操作

②　掌握蒸馏和萃取在实验操作中应注意的事项

③　掌握根据物质的性质设计分离和提纯的方案，并初步掌握其操作技能

④　掌握冷凝管、分液漏斗的使用方法

教材分析

重点

蒸馏和萃取的原理和实验操作

难点

学会对混合物采取合理的分离和提纯方法

教具

课件、课本、习题资料

教学过程

【课程导入】上节课我们学习了粗盐的提纯，通过除杂过滤的方法可得到比较纯的盐水，大家想想如果我们要把盐水变成淡水，该怎么做呢？

看过电影《少年派》的举个手，派在海上漂泊的时候是怎么获得可饮用的淡水的呢？

当年郑和下西洋，那么长一段时间，他们是怎么解决长期在海上漂泊的吃水问题？

【展示】用课件放照片，加深了解。

【提问】在做汤的时候，大家观察过锅盖吗？

锅盖上有水珠，这水珠与汤不同，这水珠什么成分呢？

为什么会有水珠呢？

【学生】这是因为汤沸腾之后，水蒸气遇到温度较低的锅盖而凝成水珠附于锅盖。

【讲解】那么这是个什么过程呢？

这个过程在化学上我们称为蒸馏，是一种分离混合物的方法，那么是分离什么样的物质呢？

【学生】分离沸点不一样的混合物。

【过渡】是的，所以蒸馏是一种分离提纯的方法，上节课学过过滤和蒸发两种分离提纯的方法，本节课将学习另外两种分离提纯的方法：

蒸馏和萃取。

1.蒸馏的原理

【讲解】蒸馏原理：

互溶的液体沸点不同，加热使沸点低的液体组份汽化，再冷凝为液体加以收集，以分离液体混合物。

【提问】那蒸馏和蒸发一样的吗，有哪些地地方不同呢？

【学生】蒸馏需要将蒸发出来的液体冷凝，蒸发是物理现象，蒸馏是物质提纯的方法。

【讲解】是的，蒸发和蒸馏有本质性的区别，（放映ppt）通过这个表格来了解它们的区别：

蒸发

蒸馏

实验装置图

原理

液体汽化的过程

利用沸点不同，沸点低的先汽化，在冷凝成液体收集

本质

物理现象

物质提纯方法

目的

为了获得溶液的残留物

为了收集蒸汽的冷凝液体

教学过程

2.蒸馏的实验装置

【课件放映】在之前学过的过滤、蒸发操作当中有一些需要注意的地方，细节，同样在蒸馏的实验操作当中有哪些我们需要注意的呢？

气密性检查：

连接好装置，在冷凝器的出口处接一橡胶管，并将橡胶管插入水中，将烧瓶微热，水中有气泡产生，冷却到室温，橡胶管中有一段水柱，则气密性良好。

实验操作注意事项：

①在蒸馏烧瓶中放少量沸石或碎瓷片，防止液体暴沸。

②温度计水银球的位置与支管口下端位于同一水平线上，用于测馏出物的沸点。

③蒸馏烧瓶中所盛液体不能超过其容积的23，也不能少于13。

④为了确保馏出的蒸气及时得到冷却，要先向冷凝管中通冷却水，然后才能加热。

冷凝管中冷却水从下口进，从上口出，以使馏出物充分冷却。

⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高的物质的沸点。

⑥蒸馏完毕，应先停止加热，然后停止通水、拆除仪器。

拆除仪器的顺序和装配的顺序相反，先取下锥形瓶，然后拆下尾接管、冷凝管和蒸馏烧瓶。

几种新仪器的用途：

l蒸馏烧瓶：

用于液体蒸馏或分馏的仪器。

l直形冷凝管：

主要用于沸点低于140℃的液体蒸馏、分馏操作。

（高于140℃的一般用球形冷凝管，冷凝效果更好）

l球形冷凝管：

一般用于有机化合物的气体合成装置中的回流作用。

l尾接管：

又名牛角管，通常和冷凝器配套使用，将蒸馏液导入承接容器。

（比导管内部接触面积大，冷凝效果好）

3.习题

例题1、在蒸馏实验中，下列叙述不正确的是（）

教学过程

A.在蒸馏烧瓶中盛约23体积的自来水，并放入几粒沸石

B.将温度计水银球插入自来水中

C.冷水从冷凝管下口入，上口出

D.收集到的液体取少量滴入硝酸银和稀硝酸，无明显现象

例题2、已知丙酮（C3H6O）通常是无色液体，可溶于水，密度小于1g/mL，沸点约为56℃。

要从水与丙酮的混合物里将丙酮分离出来，下列方法中，最合理的是（　　）

A．蒸馏B．升华C．过滤D．蒸发

例题3、下列制取蒸馏水的实验装置与操作的说法中，不正确的是（　　）

A．温度计的水银球应插入蒸馏烧瓶中的自来水中

B．冷凝管中的水流方向是从下口进入，上口排出

C．实验中需要在蒸馏烧瓶中加入几粒碎瓷片，防止出现暴沸现象

D．蒸馏烧瓶必须垫石棉网

例题4、将下面实验操作注意事项填写完整

①蒸馏烧瓶中的液体不得超过容积的，在加热时蒸馏烧瓶里面应放入，防止溶液。

②冷凝管中冷却水从　口进，从口出。

③蒸馏完毕，应先，再。

例题5、现有一瓶物质甲与乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如下：

物质

化学式

熔点（℃）

沸点（℃）

密度（g/cm3）

水中溶解性

甲

C3H6O2

-98

57.5

0.93

可溶

乙

C4H8O2

-84

77

0.90

可溶

据此，将甲和乙相互分离的最佳方法是什么？

说出你的理由。

例题6、请简要叙述下图所示的实验装置、方法、操作中存在的错误。

4.萃取的原理

a）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里提取出来。

b）分液：

将萃取以后两种互不相溶的液体分开的操作。

c）萃取剂：

用来进行萃取的溶剂。

d）萃取剂的选择原则：

与原溶剂互不相溶，更不能与溶质和原溶剂发生反应；溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。

5.萃取的实验装置

①装液：

将原溶液和萃取剂依次装入分液漏斗，盖好瓶塞。

②振荡：

用压住分液漏斗的口部，捏住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡。

③静置：

把分液漏斗放在上，静置。

④分液：

待后，将打开，或使对准漏斗上的小空打开上活塞，再将分液漏斗下面的拧开，使下层液体慢慢沿烧杯内壁流下，上层液体从倒出。

教学过程

装液振荡静置分液

萃取举例：

提取碘水中的碘

①　将一定量的碘水倒入梨形分液漏斗中，然后再加入适量的CCl4，盖好玻璃塞

②　用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒过来，用力振荡

③　将分液漏斗放在铁架台上，静置

④　待液体分层后，打开玻璃塞或对准玻璃塞和漏斗上的小孔

⑤　下层液体从漏斗下口流出，上层液体从漏斗上口倒出

注意事项：

a） 使用分液漏斗之前，先检查密封性是否合格。

b） 下层液体要从下口放出，上层液体要从漏斗上口倒出。

c） 倒转分液漏斗时，应先关闭玻璃塞和活塞，防止液体流出，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。

d） 分液时要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，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。

e） 当下层液体恰好流尽时，要立即关闭活塞，以免上层液体流出。

常见碘的萃取剂：

汽油、苯（都比水的密度小）、CCl4（比水的密度大）

如用苯分离煤焦油中的酚；用有机溶剂分离石油馏分中的烯烃；用CCl4萃取水中的Br2（卤族元素易溶于有机溶剂）

6.习题

习题7、下列实验操作中错误的是（）

A．蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热

B．蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处

C．分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出

D．萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大

习题8、现有三组溶液：

①汽油和氯化钠溶液②39％的乙醇溶液⑧氯化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是（）

A．分液、萃取、蒸馏 B．萃取、蒸馏、分液

C．分液、蒸馏、萃取 D．蒸馏、萃取、分液

习题9、关于CCl4萃取碘水中的碘的实验中，下列说法正确的是（）

A．萃取静置后，上层液体呈紫红色，下层液体几乎无色

B．待液体完全分层后下层从漏斗下口放出，更换一支烧杯后，再将液体从漏斗下口放出

C．分离液体时，分页漏斗上的小孔与大气相通

D．也可以选择苯做萃取剂，现象与用CCl4作萃取剂的现象完全相同

习题10、已知硝基苯（C6H5NO2）通常是无色油状液体，有像杏仁油的特殊气味，不溶于水，密度大于1g/Ml，沸点约为210.9℃.要从水与硝基苯的混合物中将硝基苯分离出来，下列方法中最为合理的是（）

教学过程

A.蒸馏

B.分液

C.过滤

D.蒸发

例题11、某化学课外小组以海带为原料制取少量碘水，现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液，某实验可分解为如下各步：

A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中

B.把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞

C.检验玻璃漏斗活塞和上口的活塞是否漏夜

D.倒转漏斗振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正

E.旋开活塞，用烧杯接收溶液

F.用分液漏斗上口倒出上层水溶液

G.将分液漏斗伤口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准分液漏斗上口的小孔

H.静置，分层

就此实验完成下列填空：

（1）.正确操作步骤顺序是（用上述各操作的编号字母填写）

AGEF

（2）.上述E步骤中的操作中应注意的是。

（3）.上述G步骤操作的目的是。

（4）.能用CCl4从碘水中萃取碘的原因是。

7.分离方法总结

物理方法

方法

原理

例子

升华法

混合物中某些成分在一定温度下可直接转化成气体，冷却后转化为固态

分离固体中混有的碘单质的实验装置

磁铁吸引法

金属铁、钴、镍等金属具有铁磁性，即能够被磁铁磁化，从而被磁铁吸引

铜粉中混有铁粉，用磁铁吸引加以分离

溶解法

分离可溶物和难溶物的

用于固体时通常和过滤搭配使用，用于气体时通常用洗气的方法进行

液化法

利用各种气体的沸点不同，先使其液化，然后再气化

分离N2和O2

化学方法

加热分解法

混合物中有热稳定性差的物质时，可以用加热的方法出去易分解的物质

生石灰中混有石灰石

沉淀法

加入某种试剂使其中的杂志转换成沉淀过滤除去

食盐中混有少量纯碱

置换法

向某盐溶液中加入过量的较活泼金属，把盐溶液中的金属元素置换出来

硝酸锌溶液中混有少量硝酸铜

化气法

加入一种试剂与杂志反应生成气体以除去的方法

NaCl溶液中混有Na2CO3

教学过程

化学方法

方法

原理

例子

转换法

利用化学反应将杂质转换成所需要的物质

CO2中混有HCl气体

吸收法

将混合气体通过某溶液（洗气瓶）或某固体（干燥管），使杂质被吸收

CO中混有少量CO2气体，可将其混合气体通入足量的NaOH溶液中

溶解法

向混合物中加入某种溶液使杂质溶解而除去

铜粉中混有少量氧化铜固体，可向其中加入足量的稀硫酸

提纯

分离物质

注意事项

举例

过滤

固液混合的分离

一贴、二低、三靠

粗盐的提纯

蒸发

分离提纯几种可溶性固体的分离

蒸发皿及玻璃棒的使用

分离NaCl和KNO3混合物

蒸馏

分离沸点不同的液体混合物

防止暴沸，温度计和冷凝管的使用

石油的蒸馏

萃取分液

利用溶解度分离互不相溶的液体

萃取剂的选择和分液漏斗的使用

四氯化碳萃取碘水中的碘

8.几种仪器的扩展

仪器

图片

作用

举例

玻璃漏斗

过滤进行固液分离

长颈漏斗

在发生装置中作滴加液体装置

球形分液漏斗

既做加液使用，也做分液使用

梨形分液漏斗

萃取分液时做分液使用

布氏漏斗

与抽滤装置合用，做减压过滤

教学过程

9.习题

例题12、如下图所示，①～③是几种漏斗的上部，A、B、C是实际操作（分液、制气、向容器中加液体试剂等）时，各种漏斗的下部插入容器中的示意图。

请根据实际操作时上述漏斗的使用范围和它们的形状，指出A～C分别与①～③中哪一种最匹配（图中漏斗及容器中的药品和其他物品均已略去，铁架台、铁夹也已略去）。

A与___________________，B与________________，C与______________________。

例题13、下列实验装置图中没有涉及气体压强原理的是（　　）

解析：

选D。

萃取是根据溶解度和密度大小进行的操作，与压强无关

例题14、下列实验设计方案中，可行的是（　　）

A．用加入适量NaCl溶液的方法除去Cu（NO3）2溶液中的AgNO3杂质

B．用洗气瓶中的NaOH溶液除去CO2气体中混有的HCl气体

C．向某无色溶液中仅加入BaCl2溶液，以检验未知溶液中的SO

D．先后添加石蕊试液、BaCl2溶液，可将盐酸、硫酸、硫酸钠、氢氧化钠和硝酸钾五种溶液鉴别开

例题15、

（1）CCl4和蒸馏水都是无色液体，请按下列要求用实验方法鉴别开（简要地写出实验过程）。

①只允许用一种试剂

________________________________________________________________________。

②不用任何试剂

________________________________________________________________________。

（2）NaCl溶液中含有少量的CaCl2，某学生用过量的Na2CO3溶液使Ca2＋转化为沉淀而除去，确认Na2CO3已过量的实验方法是

________________________________________________________________________

答案：

（1）①用两支试管分别取出少量的CCl4和蒸馏水，然后分别加入少量的单质碘，振荡，呈紫红色的液体是CCl4，呈棕黄色的液体是蒸馏水

②用试管取出少量的其中一种液体，再加入另外一种液体，出现分层，下层液体是CCl4，上层液体是蒸馏水

（2）沉淀反应后，用试管取出上层清液，再加入CaCl2溶液，若产生白色沉淀，则可确认Na2CO3已过量