1、第 3 课时 教学设计 三维目标 知识与技能 1.掌握蒸馏和萃取操作所适用的仪器。 2.掌握蒸馏和萃取操作的基本方法。 过程与方法 通过蒸馏与萃取操作进一步掌握分离提纯的基本方法。 情感、态度和价值观 建立提出问题、分析问题以及通过实验解决问题的科学思想。 教学重点 蒸馏和萃取的基本操作。 教学难点 分离和提纯方法的选择。 教具准备 多媒体课件、投影仪、蒸馏烧瓶、温度计、分液漏斗等。 教学过程 导入新课 师:混合物的分离和提纯除过滤、蒸发外,还有其他许多方法。这节课,我们将学习 另外两种新方法,即蒸馏和萃取。 板书 2.蒸馏和萃取 推进新课 师:我们饮用的自来水是纯净的水吗? 多媒体展示 为什
2、么自来水中有漂白粉味? 在水处理的过程中,为保证饮用水的卫生,水厂对出厂水必须投加一定量的消毒剂氯。 因此,自来水中有漂白粉味主要是由于:自来水中余氯偏高,出现类似漂白粉味的氯味。 处理办法:这种情况是水厂正常生产投加消毒剂所致,自来水在煮沸后氯味将自然消失, 用户可放心使用;若用户要把自来水作特殊用途(如养金鱼) ,可以将自来水放置一段时间, 氯会自然挥发消失。楼顶水池清洗后,自来水出现较浓的漂白粉味。处理办法:楼顶水 池清洗后,用户使用自来水前,可以通过打开水龙头放水一段时间的方法把积存在水管中 的清洗水排清,从而消除自来水中的漂白粉味。 师:从上述资料可以看出,我们饮用的自来水是用含氯的
3、消毒剂消毒的。用什么方法 可以检验出其中含有 Cl-? 生:可以用硝酸酸化的 AgNO3 溶液。 生:分组实验:在试管中加入少量自来水,滴入几滴 AgNO3 溶液和几滴稀硝酸。 师:如何才能使自来水变成纯净的水呢? 生:加试剂除杂。 师:加什么试剂呢?加入的试剂都会引入杂质离子,而我们的实验目的是得到纯净的 水啊!难道能向自来水中加些蒸馏水除去其中杂质离子吗? 生:可以加热让自来水先变成水蒸气,然后再冷凝成液态的水。 师:很好,你能设计这样的装置吗? 生: 图 1 图 2 师:这些装置是将气态的水冷凝成液态的水,但这些装置还都不能很好地解决这个问 题。在实验室中有一个专门用于冷却的装置叫冷凝管
4、。 师:展示冷凝管,介绍这种仪器的结构。 多媒体展示 图 3 冷凝管的横截面 图 4 冷凝管的纵截面 师:根据冷凝管的结构,你会使用吗? 生:外管内通冷水,内管有热的气体通过;冷水的流向和热气的流向相反,才能充分 冷却。 多媒体展示 实验室制取蒸馏水的装置: 师:请同学们思考和讨论以下几个问题: 1.查资料后向同学们介绍实验中所用的仪器名称,它们都有哪些主要用途? 2.为什么要使用温度计?温度计的位置可不可随便放? 3.在蒸馏烧瓶中要加入少量碎瓷片,它的作用是什么? 生:蒸馏实验中所用的主要仪器有:蒸馏烧瓶可以用于加热的反应容器,在加热 时要垫上石棉网;温度计测量温度;冷凝管用于冷凝气体;牛角
5、管又叫承接器 将蒸馏出的液体转移至锥形瓶中;锥形瓶用来接收冷凝出的液体。温度计是测量水 蒸气的温度,所以它的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口下沿。加入碎瓷片,是为了防止液 体暴沸。 师:回答很好。蒸馏的实验原理我们搞清楚后,下面就请同学们来做这个实验,看看 经过蒸馏实验后得到的水是不是较原来的自来水纯净些。 多媒体展示 实验名称:实验室制取蒸馏水 实验目的:由自来水通过蒸馏实验获得较为纯净的水 实验用品: 自来水、沸石、AgNO 3 溶液、稀硝酸、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶、铁 架台(带铁夹、铁圈)石棉网、酒精灯 实验步骤: 实验 名称 1.在烧瓶中放入约 1/3 体积的自来水,再加
6、入几粒沸石 (或碎瓷片),按 上图连接好装置,向冷凝管中通入冷却水。加热烧瓶,弃去开始馏出 的部分液体,用锥形瓶收集约 10 mL 液体,停止加热 2.取少量蒸馏出的液体加入试管中,然后加入几滴 AgNO3 溶液和几滴 稀硝酸 师:得到的液体中含有 Cl-吗?这种分离和提纯的操作叫蒸馏。请同学们思考讨论,这 种操作能分离哪类混合物? 生:蒸馏操作可以分离互溶的液态混合物,利用它们沸点不同除去难挥发或不挥发的 杂质。 师:蒸馏方法在生活中有哪些应用呢? 生:海水淡化、酒精的提纯。 (多媒体播放录像) 海水淡化工厂生产淡水 师:若采用蒸馏方法分离酒精和水的混合物,蒸馏出来的是哪种物质? 生:是酒精
7、,因为酒精的沸点比水的沸点低,先变成蒸气被分离出来。 师:对于互溶的液体,我们可以采用蒸馏的方法进行分离,如果让你分离油和水这种 不互溶的液体,你还会采用蒸馏方法进行分离吗? 展示油、水混合物 师:由于两种液体不互溶,所以会产生分层现象,我们可以直接使用分液漏斗进行分 离就行了,这种操作叫分液。 师:介绍分液漏斗,讲清使用注意事项:下层液体从下端放出,上层液体从分液漏斗 上口倒出。 师:查资料找找哪些物质不溶于水。 生:主要是一些有机溶剂,如苯(密度比水小) 、四氯化碳(密度比水大)等。 师:既然分液操作比蒸馏操作要简单些,那么能否利用这个操作来分离提纯某些物质 呢? 生:阅读 P9 实验 1
8、-4。 师:请同学们思考以下几个问题: 1.CCl4 的作用是什么? 2.为什么要用力振荡? 3.分液前为什么要打开玻璃塞? 生:由于碘在 CCl4 中的溶解度大于在水中的溶解度,所以加入 CCl4 后,大部分的碘 会溶解在 CCl4 中。用力振荡是让碘水中溶解的碘充分转移到 CCl4 中。打开玻璃塞使分液 漏斗内压强与外界大气压相等,有利于下层液体的流出。 多媒体展示 实验名称:碘的萃取 实验目的:用 CCl4 从碘水中萃取碘 实验药品与装置: 10 mL 碘的饱和水溶液、量筒、分液漏斗、铁架台、烧杯 实验步骤: 实验步骤 实验现象 1.用量筒量取 10 mL 碘的饱和水溶液,倒入分液漏 斗
9、,然后再注入 4 mL 四氯化碳,盖好玻璃塞 加四氯化碳时,四氯化碳不溶于水, 密度比水的大,在下层 2.用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分, 把分液漏斗倒转过来用力振荡 用力振荡的目的是使水与四氯化碳充 分混合 3.将分液漏斗放在铁架台上,静置 静置后四氯化碳层变紫色,水层黄色变浅或接近无色 4.待液体分层后,将分液漏斗上的玻璃塞打开,或 使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,再将分 液漏斗下面的活塞打开,使下层液体慢慢流出 课堂小结 我们学习了混合物的分离与提纯的几个基本操作,如过滤、蒸发、蒸馏和萃取等,它 们分别是利用什么原理进行分离提纯的?适用于哪些混合物?请填表: 多媒体展示
10、 操作 原理 适用混合物 过滤 蒸发 蒸馏 萃取 师:化学实验方法和技术的应用日益广泛,它是我们在探索物质世界奥秘时有力的助 手,能给我们带来无穷的乐趣。 板书设计 2.蒸馏和萃取 主要仪器:蒸馏烧瓶 分液漏斗 活动与探究 1.除 CCl4 外,用苯能否萃取碘?用酒精呢? 2.CCl4 萃取后的溶液如何分离出碘? 随堂练习 1.要提取食盐中的单质碘,你设计的最佳方法是( ) A.萃取 B.重结晶 C.加热升华 D.过滤 答案:C 2.现有三组混合液:花生油和水 乙醇和丁醇 溴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
11、馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液 答案:C 3.下列实验操作错误的是( ) A.欲除去溴水中混有的少量碘,加入苯进行萃取 B.除去碳酸钠中的少量碳酸氢钠:加热固体 C.除去 CO2 中的少量 SO2:通过盛有足量饱和 NaHCO3 溶液的洗气瓶 D.提取溶解在水中的少量碘:加入 CCl4 振荡、静置、分层后取出有机层再分离 答案:A 4.下列是除去括号内杂质的有关操作,其中正确的是( ) A.氯化钠(氯化镁)加硝酸银溶液,过滤 B.二氧化碳(氧气)通过盛有石灰水的洗气瓶 C.二氧化碳(氯化氢)让气体通过盛饱和 NaOH 溶液的洗气瓶 D.乙醇(乙酸)加足量的 NaOH 溶液,蒸馏 答案:D 习题
12、详解 1.答案:C 点拨:分液漏斗可分离两种互不相溶的液体。 2.答案:C 点拨:浓 HNO3 具有强的氧化性 ,应贴氧化剂标志。 3.答案:CD 4.答案:例如,稻谷加工成大米时,常用筛子分离大米与糠;做豆腐常用纱布袋将豆腐花 与豆浆水分离;在淘米时,常用倾倒法将洗米水与大米分离;当水中混有较多油而分层时, 用吸管逐渐吸出上层的油等。 点拨:本题考查日常生活中常见分离与提纯的例子,只要善于观察就不难发现生活中许多 这样的事例:如用筛子分离米与糠;用纱布将豆腐花与豆腐水分离;用倾倒法将洗米水与 大米分离等等。 5.答案:不慎将油汤洒在衣服上可用酒精、洗涤剂等除去,它们能将油污从汤液中萃取出 来而除去。 点拨:本题考查萃取法在生活中的实际应用,如洗衣服时利用“相似相溶”原理,用酒精或 洗涤剂等除去衣服上的油污。 6.答案:陶瓷和玻璃中不存在碳酸盐 7.答案:结论不可靠 因为 BaCO3 也是难溶于水的物质 应该先向溶液中加入盐酸酸化, 再滴加 BaCl2 溶液