2.1.1研究物质的实验方法 教学课件(共27张PPT)高中化学苏教版（2019）必修一

(共27张PPT)
专题2 研究物质的基本方法
第一单元 研究物质的实验方法
2.1.1 实验安全 物质的分离提纯
核心素养目标
科学态度与社会责任：
树立实验安全意识，养成规范操作、严谨观察记录、环保处理废弃物的科学态度；认识物质分离提纯在化学研究、生产生活中的重要价值，增强运用化学方法服务社会的责任感。
证据推理与模型认知：
依据混合物各组分性质差异，推理选择分离提纯方法，构建 “性质差异 - 分离方法 - 实验操作” 认知模型，用于解释和实践物质分离提纯过程。
宏观辨识与微观探析：
从宏观上辨识混合物分离提纯的实验现象，从微观角度理解不同分离方法的原理，建立宏观现象与微观本质的联系。
教学重难点
重点
掌握过滤、结晶、蒸馏、萃取、分液等物质分离提纯方法的原理、适用范围和操作要点。
能根据混合物各组分的性质差异，选择并设计合理的物质分离提纯实验方案。
难点
深入理解蒸馏、萃取等分离方法的微观原理，准确分析实验操作中的注意事项和误差来源。
灵活运用多种分离方法，解决复杂混合物（如含多种杂质、组分性质相近 ）的分离提纯实际问题。
课前导入
在化学研究和生活中，我们经常会遇到混合物，像实验室制氧气后残留的KCl和MnO2，还有水中溶解的杂质 。要想得到纯净物质，就需要把它们从混合物中分离出来。比如，如何从泥水混合物中得到干净的水？从植物中提取有效成分制作药物又该怎么做？今天，咱们就学习 “研究物质的实验方法”，探索物质分离提纯的奇妙技巧，一起解锁化学实验的 “分离密码”！
01
实验安全与基本规范
实验安全与基本规范
→进入实验室之前的准备：
在进入实验室之前，应做好预习和实验准备，熟悉实验所需的药品，掌握仪器、药品安全使用的要领，理解、掌握实验原理，熟悉实验步骤和操作要求。
→实验过程中需注意的问题：
在实验过程中应集中注意力，实验操作要规范。取用药品前须仔细核对所需药品与试剂瓶上的标签是否一致，仔细阅读使用说明，正确取用。仔细观察实验现象，如实记录，认真处理实验数据，分析实验结果，写好实验报告。同组实验的同学之间要分工协作，共同完成实验任务。遇到突发状况时，应沉着冷静，采取正确的处理方法，并及时报告老师。
在实验中应注意环境保护，减少实验排出的废气、废液和固体废物对环境的影响。
→实验后：
实验后应将药品和所用仪器收拾干净，保持实验室整洁卫生。
危险化学品的分类
常见事故的处理方法
常见事故 处理方法
玻璃等创伤急救 先用双氧水清洗伤口，然后涂上红药水或碘酒，最后用创可贴外敷
烫伤和烧伤 用药棉浸75%的酒精轻涂伤处(也可用3%～5%的KMnO4溶液)，再涂烫伤膏
浓酸溅到皮肤上 立即用大量水冲洗，再用3%～5%的NaHCO3溶液清洗
浓碱溅到皮肤上 用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液
课前导入
常见事故 处理方法
酸(碱)流到桌上 立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和，再用水冲洗，并用抹布拭去
酸(碱)溅到眼中 立即用大量水冲洗，边洗边眨眼睛。若为碱，再用20%的硼酸淋洗；若为酸，再用3%的NaHCO3溶液淋洗
着火处理 ①酒精或有机物小面积着火用湿布或沙子扑盖；②反应器内着火，如果是敞口容器，可用石棉布盖灭；③移走可燃物，切断电源，停止通风
02
物质的分离提纯
分离和提纯的概念与区别
分离：通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开，每一组分都要保留下来，并恢复到原状态，得到比较纯的物质。
提纯：指保留混合物中的某一组分，把其余杂质通过某些方法都除去，又叫物质的净化或除杂。
两者的区别：
①分离的对象不分主题物质和杂质，其目的是得到混合物中各种纯净的物质。
提纯的对象分主体和杂质，其目的是净化主体物质，不必考虑提纯后杂质的化学成分和物理状态。
②物质的提纯是目的，物质的分离是手段，通过分离可以达到提纯的目的
交流讨论
1. 实验室用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气。现从反应后剩余的KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质，需要使用哪些分离方法？请简述实验方案。
为分离KCl和MnO2的混合物，可先加入适量水，并充分搅拌，可溶的KCl完全溶解，难溶的MnO2仍以固体形式存在。过滤、洗涤、干燥滤渣，即可得到MnO2。将滤液蒸发结晶，可得到KCl晶体。
交流讨论
2. 请参照图的溶解度曲线，设计实验方案提纯混有少量KCl的KNO3
在提纯混有少量KCl的KNO3时，先在较高温度下将混合物溶于水形成浓溶液，再冷却到一定温度。KNO3的溶解度随温度降低急剧下降，因此有大量的KNO3晶体析出，而KCl的溶解度随温度降低变化不大，难以析出晶体。再过滤、洗涤、干燥，即可得到纯度较高的KNO3晶体。
蒸馏
主要仪器：蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、接收管（牛角管）、锥形瓶、酒精灯。
操作要点：
①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。
②蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的，也不能少于。
③冷凝管中冷却水从下口进，上口出。
④先接通冷凝水，再加热。
⑤蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片——防液体暴沸。
⑥剩余少量溶液时即可停止加热，溶液不可蒸干。
分液
→原理：
如果两种液体互不相溶，就可以用分液的方法分离这两种液体。
→仪器：铁架台、分液漏斗、烧杯。
→操作过程：
①将要分离的液体倒入分液漏斗中，塞上分液漏斗顶部的塞子，将分液漏斗倒转过来，充分振荡，打开活塞放气，再关闭活塞。
②将分液漏斗放在铁架台上，分液漏斗下端尖嘴紧贴烧杯壁，静置。
③打开分液漏斗顶部塞子，再打开活塞，将下层液体恰好放出到烧杯中，关闭活塞。
④另取一只烧杯，将上层液体倒入烧杯中。
萃取
→萃取的原理：
萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，将物质从一种溶剂中转移到另一种溶剂（即萃取剂）中，从而实现分离的方法。
→萃取的条件：
①两种溶剂互不相溶；②溶质在两种溶剂中的溶解度相差较大。
萃取与分液
萃取剂
→萃取剂的选择：
(1)与原溶液中的溶剂互不相溶，互不反应。
(2)溶质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度。
(3)与溶质不发生化学反应。
→常用的萃取剂：
常见的萃取剂有四氯化碳、苯、汽油等。
与水的密度比较：ρ(CCl4)＞ρ(H2O)＞ρ(汽油)或ρ(苯)。
分层判断：密度大的溶剂在下层、密度小的溶剂在上层。
屠呦呦提取青蒿素的研究
疟疾是一种严重危害人类生命健康的流行病。20世纪60年代初，全球疟疾疫情难以控制。1969年，我国药学家屠呦呦及其团队受命研究抗疟疾药物。经过对200多种中药的380多个提取物进行筛选，屠呦呦最后将焦点锁定在青蒿上。她系统查阅文献，特别关注历代用药经验中提取药物成分的方法。她注意到，用水煎煮的方法提取出的青蒿的有效成分，其药效并不理想，于是改用乙醚萃取，所得提取物对鼠疟的疗效显著提高。在经历了190多次失败后，青蒿素分离获得成功。这剂新药对鼠疟、猴疟疟原虫的抑制率达到100%。2015年10月，屠呦呦因采用化学方法提取青蒿素而荣获诺贝尔生理学或医学奖。
物质分离提纯的思想方法
混合物的各个组分往往有不同的物理性质和化学性质。可依据混合物中各组分性质的差异，选择适当的方法加以分离。溶解、过滤、结晶、萃取、分液、蒸馏等就是利用各组分的物理性质的差异进行的分离。利用不纯物质中主要成分和所含杂质在化学性质上的差异，也可以选择适当的方法，将杂质除去或分离出来，以达到提纯的目的。
03
课堂小结
04
课堂练习
1.实验室加热高锰酸钾制取氧气，用排水法收集满氧气后，下一步应采取的操作及原因是(　　)
A．先熄灭酒精灯，以节约燃料
B．先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以免水倒吸引起试管炸裂
C．先撤酒精灯，再撤导气管，防止水倒吸
D．检验收集的气体是否纯净
B
2.下列实验操作中，主要不是从安全角度考虑的是(　　)
A．酒精灯在不使用时，必须盖上灯帽
B．给试管里的固体加热时，试管口应略向下倾斜，外壁干燥后再加热
C．给试管里的液体加热时，试管口应略向上倾斜，外壁干燥后再加热
D．用氢气还原氧化铜时，应先通一会儿氢气，再加热氧化铜
A
3．现有三组溶液：①汽油和氯化钠溶液　②39%的乙醇溶液 ③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、蒸馏、萃取
B．萃取、蒸发、分液
C．分液、萃取、蒸馏
D．蒸馏、萃取、分液
A
4.选择萃取剂将碘从碘水中萃取出来，这种萃取剂应具备的性质是(　　)
A．不溶于水，且必须易与碘发生化学反应
B．不溶于水，且比水更容易使碘溶解
C．不溶于水，且必须比水的密度大
D．不溶于水，且必须比水的密度小
B
感谢您的聆听