Физические явления основа разделения смесей в химии 8 класс кратко

Обновлено: 08.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ МаланинаЕА Презентация Разделение смесей в химии.pptx

Описание презентации по отдельным слайдам:

Физические явления – основа разделения смесей в химии
(урок химии в 8 классе)
автор: Маланина Е. А. учитель химии
МБОУ Одинцовская гимназия № 13,
Московская область

Чистыми называются вещества, которые не содержат примеси
Смеси – это система, состоящая из нескольких компонентов (веществ)
Молоко
Поваренная соль

Классификация смесей
Смеси
По агрегатному состоянию
газообразные
жидкие
твердые
Природный газ
Апельсиновый сок
Мельхиор

Классификация смесей
Смеси
По внешним признакам
гомогенные
гетерогенные
Растительное масло
и вода
Поваренная соль
и вода

Дистилляция (перегонка) – способ основан на различных температурах кипения компонентов
Получение дистиллированной воды

Дистилляция (перегонка) – способ основан на различных температурах кипения компонентов
Перегонка нефти

Фильтрование – способ основан на различной растворимости и на разных размерах частиц компонентов смеси
Смесь
Компонент 1 - фильтрат
Компонент 2

Выпаривание - способ основан на различных температурах кипения растворителя и растворенного вещества.

Отстаивание - способ основан на различной скорости оседания твердых частиц с разной плотностью в жидкой или воздушной среде.
1
2

Хроматография – метод основан на распределении компонентов смесей между подвижной и неподвижной фазами

Применение способов разделения смесей
Получение дистиллированной воды
Перегонка нефти
Получение кислорода из воздуха
Очистка питьевой воды
Использование средств защиты для органов дыхания

Выбранный для просмотра документ Пояснительная записка к ЦОР Разделение смесей.doc

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Маланина Елена Алексеевна учитель химии

МБОУ Одинцовская гимназия № 13

Московская область

Цифровой образовательный ресурс

В презентации представлены определения чистого вещества и смеси и основные способов/методов разделения смесей: дистилляция, фильтрование, выпаривание, отстаивание, хроматография.

Используемые материалы:

1. Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Сладков С. А. Химия 8 класс. – М.: Просвещение, 2019.

Ключевые слова конспекта: предмет химии, вещества и их свойства, чистые вещества и смеси, способо разделения смесей.

Химия – это наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения. Химия является одной из наук, изучающих природу. Вместе с биологией и физикой химия принадлежит к числу естественных наук.

Вещество — это то, из чего состоит физическое тело. Вещество характеризуется определенными физическими свойствами.

Свойства веществ — это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой, например:

Важнейшие физические свойства вещества следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, плотность, растворимость в воде, тепло-и электропроводность, температуры плавления и кипения.

Например, всем известное вещество алюминий можно охарактеризовать так: Алюминий — металл серебристо-белого цвета, сравнительно лёгкий (р = 2,7 г/см3), плавится при температуре 600°С. Алюминий очень пластичен. По электрической проводимости уступает лишь золоту, серебру и меди. Из-за лёгкости алюминий в виде сплавов широко используют в самолёто- и ракетостроении. Его также используют для изготовления электрических проводов и предметов быта.

Чистые вещества и смеси

Чистыми называются вещества, состоящие из одинаковых молекул. Смесь состоит из молекул разных веществ.

Каждое вещество имеет прежде всего свои, характерные именно для него свойства. Они в наибольшей степени проявляются, только если вещество является практически чистым, т. е. содержит мало примесей.

В природе чистых веществ не бывает, они встречаются преимущественно в виде смесей. Во многих случаях смеси нелегко отличить от чистых веществ. Например, сахар, растворяясь в воде, образует однородную по внешнему виду смесь. Даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в эту смесь. Такие смеси называют гомогенными (однородными).

Молоко на первый взгляд тоже кажется однородным веществом. Однако, если рассмотреть каплю молока под микроскопом, можно увидеть, что в ней плавает множество мельчайших капелек жира. Если дать молоку постоять, то эти капельки соберутся в верхнем слое, образуя сливки. Подобные неоднородные смеси называют гетерогенными смесями.

Однородные смеси — это смеси, в которых даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в смесь. Неоднородные смеси — это смеси, в которых невооруженным глазом или с помощью микроскопа можно заметить частицы веществ,составляющие смесь.

Способ разделения смесей

В смеси сохраняются свойства составляющих их веществ компонентов. На основании этих свойств выбирают рациональный способ разделения смесей.

Способы разделения смесей основаны на различии свойств веществ-компонентов, их составляющих: плотности, растворимости в воде и других жидкостях-растворителях, способности плавиться и испаряться.

Способы разделения смесей: неоднородные смеси — отстаивание и фильтрование, действие магнитом; однородные смеси — перегонка, выпаривание, кристаллизация и хроматография.

Отстаивание. Прием разделения смеси твердого и жидкого вещества путем осаждения твердого на дно под действием сил тяжести.

а) При выдерживании воды, содержащей частички глины, в емкостях глина медленно осаждается на дно, отстаивается. Применяется при очистке питьевой воды.
б) Чтобы разделить смесь поваренной соли и речного песка, надо поместить ее в колбу и добавить воды. Соль растворится, а песок опустится на дно. Затем осторожно слить раствор, чтобы песок остался в колбе. Соль из раствора получают выпариванием воды.
в) Для разделения смеси малорастворимых друг в друге жидкостей с различной плотностью используют делительную воронку. Это цилиндрический сосуд с краником внизу. Помещенная в эту воронку смесь бензина с водой или растительного масла с водой быстро расслаивается, причем водный слой оказывается внизу. Открывая кран, сливаем воду, а когда вода заканчивается, закрываем кран. В воронке — бензин или масло.

Фильтрование. Чтобы избавиться от нерастворимых в воде примесей, воду пропускают через фильтр. Материал фильтра — бумага, ткань, пористая керамика. Примеси остаются на фильтре, а вода очищается.

Действие магнитом. Выделение из неоднородной смеси веществ, способных к намагничиванию. К магниту притягиваются железные опилки.

Перегонка. Прием разделения однородных жидких смесей путем испарения летучих жидкостей, различающихся температурами кипения, с последующей конденсацией паров. Так из нефти, представляющей собой смесь жидких, газообразных и твердых углеводородов, получают попутные газы, бензин, керосин, дизельное топливо и другие продукты.

Выпаривание. Способ извлечения растворенного в жидком растворителе твердого или жидкого вещества. Например, упаривая воду из сладкого сиропа, получают сахар.

Кристаллизация. Избирательное извлечение одного из нескольких твердых веществ, содержащихся в растворе. Частичное упаривание воды с последующим охлаждением раствора приводит к осаждению кристаллов главного компонента. Так из морской воды выделяют поваренную соль NaCl, а другие соли, присутствующие в меньшем количестве, остаются в растворе.

Хроматография. Метод разделения смесей, основанный на различиях относительной растворимости веществ в используемом растворителе (жидкая фаза) и прочности связывания этих веществ поверхностью сорбента (твердая фаза).

Бумажная хроматография. Нанесем каплю раствора смеси двух веществ на расстоянии 2 см от края длинной полоски фильтровальной бумаги. Подвесим полоску в стеклянном цилиндре, на дне которого находится растворитель. Нижнюю часть полоски погрузим в растворитель, при этом пятно со смесью находится чуть выше. Верхняя часть полоски удерживается проволокой у отверстия цилиндра. Сверху цилиндр закроем стеклом, чтобы не испарялся растворитель. Боковые стороны полоски не касаются стенок цилиндра. Растворитель смачивает полоску, и жидкий фронт движется вверх за счет капиллярных сил. Вместе с растворителем по бумаге движутся и растворенные вещества. Если они цветные, то за движением можно наблюдать визуально. Вещество, которое лучше растворимо и менее прочно удерживается сорбентом (бумагой), поднимется выше. Когда фронт поднимется достаточно высоко и пятна разделятся, полоску вынимают и разрезают.

Колоночная хроматография — процесс, родственный рассмотренному. В качестве твердой фазы служит силикагель, помещенный в колонку. Только в этом случае смесь наносят равномерно вверху колонки, а потом добавляют растворитель. Разделенные вещества собирают внизу в разные стаканчики.

На данном уроке учащиеся смогут выяснить отличие физических явлений от химических, более подробно изучить такие способы разделения смесей, как дистилляция, перегонка, кристаллизация, возгонка, центрифугирование, а также увидят эксперимент по плавлению парафина, растворению марганцовки и диффузии душистых веществ с горящей лампочки, что облегчит выполнение лабораторного опыта.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Физические явления"

Физические явления отличаются от химических. При физических явлениях не происходит образование новых веществ, а изменяется агрегатное состояние тел, их форма, размеры.

Эти свойства широко используют в различных областях промышленности: пластичность алюминия позволяет вытягивать его в проволоку или выкатывать в фольгу; электропроводность и легкость алюминия используется для изготовления линий электропередач; его сплавы используют в самолетостроении, а неядовитость и пластичность используется при изготовлении посуды.

Многие способы разделения смесей относятся к физическим явлениям. Например, такой способ, как дистилляция, основанный на различных температурах кипения веществ, используется для получения дистиллированной воды, т.е. воды, не содержащей растворенных в ней веществ. Такую очищенную воду используют для приготовления лекарственных средств и в системе охлаждения автомобилей. Посмотрите, как происходит этот процесс: нагреваясь, вода превращается в пар, который проходит через специальное устройство – холодильник, где пары воды конденсируются и на выходе мы получаем жидкость – очищенную воду.

Такой способ как перегонка, используется для разделения природной нефти на отдельные компоненты. Промышленная установка для перегонки нефти состоит из трубчатой печи для нагревания нефти и разделительной, или ректификационной, колонны, где нефть разделяется на фракции (дистилляты). В этой трубчатой печи в виде змеевика расположен длинный трубопровод, печь обогревается горящим мазутом или газом. По трубопроводу подается нефть, где она нагревается до 320 – 350 0 С и в виде жидкости и паров поступает в ректификационную колонну. Колонна представляет собой стальной цилиндрический аппарат высотой около 40 м, имеет внутри несколько десятков горизонтальных перегородок с отверстиями, которые называют тарелками. В этой колонне пары нефти проходят через отверстия в тарелках, постепенно охлаждаются при движении вверх, сжижаются на определенных тарелках в зависимости от температуры кипения и плотности. Углеводороды менее летучие, уже на первых тарелках сжижаются, образуя газойлевую фракцию, более летучие собираются выше, образуя керасиновую фракцию, которые собираются еще выше – лигроиновую фракцию, а наиболее летучие, выходят из колонны в виде паров и образуют бензин. Внизу собирается густая черная жидкость – мазут. Ее используют в качестве топлива и для получения смазочных масел.

Перегонка нефти

Для очистки солей используют такой метод, как кристаллизация. При этом природную соль растворяют в воде, а затем фильтруют. На фильтре остаются частички нерастворенных в воде примесей. Затем соль отделяют методом выпаривания, когда в фарфоровую чашку наливают раствор соли, нагревают его, вода испаряется, а кристаллы соли остаются в фарфоровой чашке.

Такой метод как фильтрование, основан на разной пропускной способности фильтра. При очистке питьевой воды на станциях, фильтром служит слой песка, в пылесосах используются бумажные или матерчатые фильтры, очищая воздух от пыли, в медицине используют многослойные марлевые повязки.

С помощью метода отстаивания возможно разделения смеси растительного масла и воды, нефти и воды. Эти расслаивающие жидкости отделяют с помощью делительной воронки.

Методом центрифугирования тоже можно разделить смесь на компоненты. Для этого в специальный прибор – центрифугу, помещают пробирки со смесью. После включения прибор раскручивает пробирки и под действием центробежных сил частицы получают различное ускорение и смесь, таким образом, разделяется.

К физическим явлениям относятся следующие процессы: таяние мороженого, сплющивание металла от удара молота, дробление сахара, выплавка металлов и сплавов, испарение воды, таяние льда.

Проведем эксперимент: расплавим парафин в пламени спиртовки. Что же происходит с парафином? Он перешел в жидкое состояние, но изменение состава вещества не произошло. При остывании он опять станет твердым, т.е. произошел переход вещества из твердого в жидкое и наоборот, поэтому это физическое явление.

Разработка урока по химии предназначена для учащихся 8 класса.

Цель урока. Сформировать понятие о смесях веществ как о системах переменного состава. Показать, что индивидуальные свойства компонентов смеси сохраняются (это может быть использовано для ее разделения); раскрыть значение смесей в природе и жизни человека;

- выявить особенности физических свойств чистых веществ и в составе смеси;

- ознакомить со способами разделения смесей на основании физических свойств входящих в их состав компонентов.

- развивать умение приводить примеры однородных и неоднородных смесей, предлагать способы разделения смесей на основании физических свойств входящих в них компонентов.

Познавательные УУД:

1. умение извлекать информацию из схем, иллюстраций, текстов.

2. умение анализировать и сравнивать объекты и явления

3.Умение обобщать и классифицировать по признакам.

Регулятивные УУД

1. Оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей.

2.Прогнозировать предстоящую работу (планировать).

3. Осуществлять познавательную и личностную рефлексию.

Личностные результаты

1.Формирование мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности.

Коммуникативные УУД

1. умение слушать и понимать других.

2.Оформлять свои мысли в устной форме.

Основные понятия. Чистое вещество, смесь, фильтрование, фильтрат, фильтр, отстаивание, выпаривание, кристаллизация.
Планируемые результаты обучения. Знать отличие чистого вещества от смеси, основные способы разделения смесей.
Демонстрации. Разделение смеси угля и речного песка отстаиванием, разделение сахара и речного песка фильтрованием с последующим упариванием раствора сахара, разделение смеси воды и растительного масла при помощи делительной воронки.
Лабораторный опыт. Разделение смеси, состоящей из порошка железа и медной проволоки.

Оборудование: Приборы для дистилляции воды, для фильтрования, выпаривания, магнит, делительная воронка, закреплённая в штативе, диск школьный химический эксперимент 8 класс часть 1.)

I. Организационный момент.

Дать задания отдельным ученикам на описание свойств известных веществ – соли, сахара, меди, золота, воды, железа, ацетона, уксуса. Пока знаний по химии мало, удобна работа по партам, т.е. по парам.

Экспресс – опрос (фронтальный):

Что изучает наука химия?

Что такое вещество?

Дайте определение химического элемента.

Какие вещества называются простыми? Приведите примеры простых веществ.

Какие вещества называются сложными? Приведите примеры сложных веществ.

Закрепление материала. Из выписанного на доске перечня учащиеся выбирают только вещества (курсивом выделены вещества).

Пробирка, железо, труба, мел, лопата, колба, кислород, проволока, свеча, медь.

Для лучшего закрепления данной темы предложите ребятам привести примеры тела (предмета), изготовленного из разных веществ. Примеры:

Ваза – из глины и хрусталя, стекла. Двери – из дерева, пластика, металла и др.

Дайте обратное задание, привести примеры разных тел из одного и того же вещества.

Например, из железа – гвозди, замок, инструменты, детали машин.

II. Чистые вещества и смеси.

Смесь веществ – комбинация из нескольких веществ, находящихся в непосредственном контакте друг с другом.

В природе вещества встречаются преимущественно в виде смесей.

Сравнительная характеристика смеси и чистого вещества

Признаки сравнения

Чистое вещество

Изменение энергии при образовании

С помощью химических реакций

Смеси отличаются друг от друга по внешнему виду.

Примеры смесей: воздух (представляет собой смесь газов – азота, кислорода, аргона и др.), морская вода и др.

Классификация смесей:

Неоднородные

Растворы NaCl, сахара в воде; воздух

Смесь Fe и S; NaCl и сахара

Неоднородные смеси - это смеси, в которых невооруженным глазом или при помощи микроскопа видны частицы веществ, составляющих смесь.

Однородные смеси – это смеси, в которых нельзя заметить частицы веществ, входящих в смесь, даже при помощи микроскопа.

Для научных исследований и промышленности, в основном, требуются чистые вещества. Некоторые примеси даже в небольших количествах способны сильно поменять свойства веществ. Пример: в полупроводниковой технике применяют сверхчистые вещества, где примеси составляют всего 1 атом на миллион атомов основного элемента (Si, Ge). Превышение нормы ведёт к резкому ухудшению полупроводниковых свойств этих веществ. В то же время, необходимо выделить, что невозможно получить абсолютно чистое вещество, т.к. любое чистое вещество содержит хотя бы ничтожно малое количество примесей.

Чистое вещество - это вещество, которое обладает постоянными физическими свойствами.

В чистом веществе примеси, хотя и есть в незначительных количествах, но они не влияют на его физические и химические свойства. Пример: дистиллированная вода (вода очищенная – латинское название).

В смесях каждое из составляющих их веществ сохраняет свои индивидуальные свойства (для подтверждения этих слов, учитель демонстрирует опыт по разделению смеси порошка Fe и медной проволочки с помощью магнита).

III. Основные способы разделения смесей (или очистки веществ)

Неоднородные

Отстаивание

Фильтрование

Действие магнитом

Отстаивание частиц глины и песка в воде. Применяется для очистки питьевой воды.

Применяется для очистки питьевой воды (бытовые фильтры).

Отделение Fe от немагнитных веществ.

Выпаривание

Кристаллизация

Дистилляция (перегонка)

Хроматография

Выделение NaCl из воды солёных озёр.

Получение дистиллированной воды.

Разделение и очистка различных природных и лекарственных веществ.

Демонстрация: фильтрование, отстаивание, выпаривание. Демонстрация приборов для дистилляции, фильтрования, выпаривания, а также делительной воронки, закреплённой в штативе с какой-либо смесью (масло и вода, бензин и вода). Желательно, чтобы эти установки были в действии (перегонялась вода, выпаривалась жидкость из солевого раствора и т.д.)

Рассмотрим способы разделения гетерогенных и гомогенных смесей.

Пример смеси

Способ разделения

Суспензия – смесь речного песка с водой

Отстаивание

Разделение отстаиванием основано на различных плотностях веществ. Более тяжелый песок оседает на дно. Так же можно разделить и эмульсию: отделить нефть или растительное масло от воды. В лаборатории это можно сделать с помощью делительной воронки. Нефть или растительное масло образует верхний, более легкий слой. В результате отстаивания выпадает роса из тумана, осаждается сажа из дыма, отстаиваются сливки в молоке.

Разделение смеси воды и растительного масла отстаиванием

Смесь песка и поваренной соли в воде

Фильтрование

Разделение смеси крахмала и воды фильтрованием

Смесь порошка железа и серы

Действие магнитом или водой

Порошок железа притягивался магнитом, а порошок серы – нет.

Несмачивающийся порошок серы всплывал на поверхность воды, а тяжелый смачивающийся порошок железа оседал на дно.

Разделение смеси серы и железа с помощью магнита и воды

Раствор соли в воде – гомогенная смесь

Выпаривание или кристаллизация

Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются кристаллы соли. При выпаривании воды из озер Эльтон и Баскунчак получают поваренную соль. Этот способ разделения основан на различии в температурах кипения растворителя и растворенного вещества.Если вещество, например сахар, разлагается при нагревании, то воду испаряют неполностью – упаривают раствор, а затем из насыщенного раствора осаждают кристаллы сахара.Иногда требуется очистить от примесей растворители с меньшей температурой кипения, например воду от соли. В этом случае пары вещества необходимо собрать и затем сконденсировать при охлаждении. Такой способ разделения гомогенной смеси называется дистилляцией, или перегонкой. В специальных приборах – дистилляторах получают дистиллированную воду, которую используют для нужд фармакологии, лабораторий, систем охлаждения автомобилей. В домашних условиях можно сконструировать такой дистиллятор:

Если же разделять смесь спирта и воды, то первым будет отгоняться (собираться в пробирке-приемнике) спирт с t_кип = 78 °С, а в пробирке останется вода. Перегонка используется для получения бензина, керосина, газойля из нефти.

Характеристика методов разделения смесей, основанных на физических явлениях:

перегонка (дистилляция) – основана на разности температур кипения веществ. Используется для получения чистых жидких или газообразных веществ.

кристаллизация (выпаривание) – основана на явлениях растворения и испарения. Используется для очистки хорошо растворимых веществ.

фильтрование – основано на различной пропускной способности фильтров (специальных пористых материалов) по отношению к частицам разных размеров.

отстаивание – основано на различной плотности веществ.

IV. Применение физических методов разделения и очистки веществ в промышленности.

1. при получении нефтепродуктов;

2. для получения отдельных составных частей из воздуха (О₂, N₂, Ar);

3. для получения дистиллированной воды.

Кристаллизация используется при получении соли из озёр.

морской соли из морской воды, поваренной соли из озера Баскунчак.

Фильтрование – основа работы пылесосов, противогазов, бытовых фильтров для воды.

Отстаивание – при работе водоочистительных станций, в химических лабораториях для разделения несмешивающихся веществ.

V. Необходимые дополнения

Цель выделения нужного вещества из смеси: необходимость извлечения нужного компонента из смеси.

Почему способы разделения смесей являются одновременно и способом очистки веществ? Очистить нужное вещество – это значит освободить его от нежелательных примесей, т.е. произвести разделение ценного компонента от примеси (не нужного в данном случае вещества).

Демонстрация: чистые вещества (дистиллированную воду, серу, цинк), а также однородные и неоднородные смеси.

Разница между обычной водопроводной (а также морской, речной, минеральной) и дистиллированной водой. Чистые вещества обладают постоянными физическими свойствами (например, температура кипения дистиллированной воды при давлении в 1 атм. равна 100 оº С.

В водопроводной воде помимо основного вещества содержатся различные примеси – хлор, например, (внимание на неприятный запах такой воды), ионы металлов и др.

В морской воде содержится много солей (всем известен солёный вкус такой воды). Поэтому температуры кипения водопроводной и морской воды будут немного отличаться от температуры кипения дистиллированной воды (причём, чем больше примесей в воде, тем сильней меняются физические константы такой воды, а так как количество примесей непостоянно, то поэтому не постоянны и величины физических констант загрязнённой воды).

Перед вами названия различных химических систем. Из перечисленных систем выберите чистые вещества.

Раствор хлорида натрия для инъекций

Перед вами названия различных химических систем. Из перечисленных систем выберите смеси.

Читайте также: