高中化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中物質(zhì)分離的實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析及創(chuàng)新

柏睿倫

（長(zhǎng)沙市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 湖南長(zhǎng)沙 410000）

高中化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中物質(zhì)分離的實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析及創(chuàng)新

柏睿倫

（長(zhǎng)沙市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 湖南長(zhǎng)沙 410000）

高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)中，物質(zhì)的分離是一個(gè)重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在這一知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)上要嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)相關(guān)要求，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄。要對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的運(yùn)力原理進(jìn)行深入的分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行有效的創(chuàng)新。

高中化學(xué)；物質(zhì)分離；過(guò)程分析

高中化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)一方面是對(duì)教材內(nèi)容的詳細(xì)學(xué)習(xí)，另一方面，對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)部分要自己動(dòng)手，去觀察實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象以及遇到的額問(wèn)題進(jìn)行實(shí)際的觀察。這樣的實(shí)驗(yàn)積累和實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)于學(xué)生素質(zhì)的提高和能力的培養(yǎng)是行之有效的。

1 物質(zhì)分離和提純的原理

1.1 物理方法

物理方法的分離和提純主要是對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的運(yùn)用，在溶解度、外觀和密度等進(jìn)行運(yùn)用，從而把混合物分開(kāi)的這樣一個(gè)過(guò)程。在不同物質(zhì)的混溶情況下，蒸發(fā)濃縮和結(jié)晶-重結(jié)晶法的運(yùn)用較多；對(duì)于一般固體和液體的分離則可以采用過(guò)濾的方法。

在一般的固體和液體的混合物中，其中一種物質(zhì)是不溶物，在液體中以固體的形式存在，這樣兩種物質(zhì)的分離可以采用過(guò)濾的方法。過(guò)濾的處理過(guò)程中，利用濾紙的間隙大小，把液體和固體成功的進(jìn)行分離，在不損害物質(zhì)原有性質(zhì)的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單高效，是一種運(yùn)用較多的分離手段。在海水制備食鹽的過(guò)程中，過(guò)濾就有著很多的應(yīng)用。自來(lái)水的處理過(guò)程中也要把一些雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾操作，維護(hù)飲用水的安全。食鹽和碘單質(zhì)分離實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的則是物質(zhì)的揮發(fā)性不同，在室溫條件下食鹽是能夠穩(wěn)定存在的，但是由于自身的沸點(diǎn)較低，碘單質(zhì)就會(huì)很快的揮發(fā)，二者之間沸點(diǎn)的差異是分離的關(guān)鍵。另外，在分離溶液和溶質(zhì)的過(guò)程中還會(huì)應(yīng)用到蒸發(fā)濃縮的方法，這種實(shí)驗(yàn)方法也是利用了溶劑和溶質(zhì)的沸點(diǎn)不同。低濃度的海水含有的鹽分少，在經(jīng)過(guò)不斷的蒸發(fā)和濃縮后，食鹽的溶解度到達(dá)臨界點(diǎn)。最后，在飽和溶液中不斷的析出，得到純凈的食鹽。這是一種很久以來(lái)就被人民掌握的制作技巧，也是實(shí)驗(yàn)來(lái)源于生活的生動(dòng)展示。

在石油的提煉過(guò)程中，不同的組分由于揮發(fā)性和沸點(diǎn)的不同，依次從母液中分離出來(lái)。雖然有的種類(lèi)在彼此之中可以實(shí)現(xiàn)互溶，但是沸點(diǎn)的差異是分離過(guò)程能夠順利進(jìn)行的關(guān)鍵。石油的應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)深入到方方面面，尤其是汽車(chē)工業(yè)對(duì)于石油的依存度大大增加，有效的分離各種烴類(lèi)組分對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)有著極為重要的意義。物理的分離方法中還會(huì)利用物質(zhì)之間密度不同的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如苯和水的分離，苯的密度比水大，在二者的混合溶液中，利用密度不同，苯會(huì)在水的下方沉積，水在上方。利用分液漏斗可以實(shí)現(xiàn)二者的有效分離，并且不會(huì)改變彼此的性質(zhì)。

1.2 化學(xué)方法

利用物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的不同，也能成功的起到分離的目的。這種分離，對(duì)于某些物質(zhì)的狀態(tài)或者組分會(huì)出現(xiàn)一定的化學(xué)變化，在進(jìn)行分離的時(shí)候要密切注意。

例如，在利用物質(zhì)的熱穩(wěn)定性上就可以實(shí)現(xiàn)碳酸鈉和碳酸氫鈉的分離。在高溫條件下，碳酸鈉的穩(wěn)定性較好，不會(huì)因?yàn)闇囟鹊纳叨霈F(xiàn)分解的現(xiàn)象。當(dāng)其中混入部分的碳酸氫鈉的時(shí)候，就可以根據(jù)二者熱穩(wěn)定性之間的差異，成功的實(shí)現(xiàn)分離。在分離的過(guò)程中，還可以利用物質(zhì)的酸堿性質(zhì)來(lái)分離。三氧化二鋁和三氧化二鐵都是金屬氧化物，在酸中都能被溶解，但是三氧化二鋁是兩性氧化物，其在堿中也不能穩(wěn)定存在，利用酸堿性質(zhì)的不同，可以實(shí)現(xiàn)二者的有效分離。在工業(yè)制備金屬鋁的過(guò)程，則是采用了電解制備的方法，通過(guò)在電解池的正負(fù)極發(fā)生氧化還原反應(yīng)成功的制備了金屬鋁單質(zhì)。

2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

在除去粗鹽中的泥沙這一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，就用到了兩種的分離知識(shí)：①溶解度的不同；②沸點(diǎn)的不同，成功的實(shí)現(xiàn)了粗鹽的提純。在第一個(gè)過(guò)程中，要把兩者都充分的溶解在水中，然后再下一個(gè)過(guò)程中進(jìn)行溶液的濃縮和提純。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程中要注意：第一，濾紙的折疊要按照要求的對(duì)折法來(lái)進(jìn)行，把濾紙的形狀裁剪好。把濾紙緊緊的貼在漏斗壁上，用蒸餾水打濕，避免在壁上和濾紙之間出現(xiàn)氣泡。要使濾紙的邊緣低于漏斗的邊緣，濾液的高度低于濾紙的邊緣，防止出現(xiàn)漫過(guò)濾紙的現(xiàn)象。在進(jìn)行過(guò)濾操作的時(shí)候，整個(gè)過(guò)程要緩慢的進(jìn)行，防止濾液外溢和出現(xiàn)戳破濾紙的情況。傾倒的燒杯和玻璃棒要充分的接觸，引流過(guò)程要穩(wěn)定，水流不能太大，玻璃棒的位置要放置在三層一側(cè)，避免弄破濾紙。在過(guò)濾操作中，要進(jìn)行充分的浸洗，保證徹底的除去泥沙。

結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)操作中要對(duì)所選儀器的受熱性能有一個(gè)很好的了解，蒸發(fā)皿可以直接的進(jìn)行加熱，濃縮實(shí)驗(yàn)可以直接采用。加熱的過(guò)程中嚴(yán)禁直接接觸蒸發(fā)皿，避免燙傷。加熱過(guò)程中。不斷的進(jìn)行攪拌，防止局部受熱引起的爆沸。在攪拌的過(guò)程中還要避免液體的飛濺，在出現(xiàn)較多的固體并且液體較少的時(shí)候進(jìn)行撤火，利用余熱把溶液蒸干。

3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

在上述的實(shí)驗(yàn)中可以采用其他的物質(zhì)進(jìn)行，或者進(jìn)行不同濃度的溶液來(lái)進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶操作，觀察不同濃度的溶液的變化以及出現(xiàn)的固體的量。讓學(xué)生在自己動(dòng)手操作中，和學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行對(duì)比，加深對(duì)知識(shí)的理解。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高中化學(xué)學(xué)習(xí)中的物質(zhì)分離有著很多的知識(shí)原理，要在不同的分離實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)。通過(guò)對(duì)分離實(shí)驗(yàn)的原理學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行正確的操作，可以對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和知識(shí)學(xué)習(xí)起到促進(jìn)作用。

[1]郝麗娟.高中化學(xué)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例分析[J].華東師范大學(xué)，2011.

G633.8

A

1004-7344（2016）32-0050-01

2016-10-19