高中化学教案模板萃取

2022-12-08

教案是有效实施课堂教学的基础,在教案中构建各部分、各环节的练习次数、练习组数、预计练习密度、预计心率和心率曲线图等,严格把握、调控运动负荷,形成适宜的运动负荷,真正提升课堂的实效性。下面是小编为大家整理的《高中化学教案模板萃取》,供大家阅读,更多内容可以运用本站顶部的搜索功能。

第一篇:高中化学教案模板萃取

高中化学人教必修一1.1.2-蒸馏和萃取--教案

人教必修1

教案

蒸馏和萃取1.1.2

一、教材分析:蒸馏和萃取是在实际生产生活中有着广泛应用的分离和提纯技术,海水淡化问题是目前解决全球淡水日益紧缺问题的重要途径,这为选修《化学与技术》奠定了一定的知识基础。萃取对于学生来说是全新的分离和提纯技术,它是对溶解性规律的一个应用,其原理也在今后卤族元素和有机物的学习中多次体现,在生活中也有多方面 的应用。本节课教学内容主要包括两个方面:

(一)复习蒸馏的原理,掌握实验室规范的蒸馏装置。这部分内容只作复习和简单的扩充;

(二)介绍萃取的原理和装置,特别是实验操作中的细节。这部分知识为新知识,应采用灵活多样的教学手段由浅入深地让学生理解和掌握。蒸馏和萃取是高中阶段的两个基本实验操作,学生对于相关内容及部分仪器还比较陌生,本节课的主要目的就是让学生了解蒸馏和萃取的操作及过程,学习一些仪器的使用方法,并进

一步丰富分离提纯物质的方法和手段。

二、教学目标

(一)知识与能力 .认识化学实验在学习和研究化学中的作用。1.知道液体混合物分离和提纯的常用方法——蒸馏和萃取,能根据物质的性质设计分离和提纯方案,并初步掌握2

其操作技能。 体验科学探究的过程,通过亲自实验和教师指导,让学生掌握做好实验的方法。

(二)过程与方法: 能发现生产、生活中有意义的化学问题,建立化学为生产、生活服务的观点。

(三)情感态度与价值观:

教学重点、难点

三、 蒸馏和萃取的实验原理以及操作过程。教学重点:

蒸馏和萃取的掌握和应用。教学难点:

四、教学过程:【引言】上节课我们学习了粗盐的提纯,通过除杂质过滤的方法得到比较纯的盐水,大家想想如果我们要把盐水变

页6 共 页1 第

为淡水,该怎么做呢?比如说在海边,渔民们是怎么解决生活用水的问题;前段时间,中央电视台播放了郑和下西洋的那段历史,大

家知道他们是怎么解决长期在海上漂泊的吃水问题吗?

【展示】海水变淡水【引】做汤的时候,观察过锅盖吗?锅盖上有水珠,这水珠与汤不什么不同?为什么会有水珠?水蒸汽凝结?为什

么水蒸汽会凝结成水珠?我们在化学中应怎么称呼?那么这是一个什么过程,水蒸汽遇温度低的锅盖而凝成水珠附于锅盖。汤沸腾后,【讲】 大家想一想蒸馏是不是一种分离混合物的方法?如果是,那么是分离什么样的混合物?混合物的分离和提纯除了过滤、蒸发外,还有其他很多方法,这节课,我们来学习另外两种新方法:蒸馏和【过】 萃取 ) 二(【板书】(distillation and extraction) 蒸馏和萃取 【过】首先,让我们利用实验室通过蒸馏的方法除去自来水中的杂质制取蒸馏水的实验来学习蒸馏的过程 、蒸馏1【板书】Cl使水中含有因为自来水厂使用了消毒剂氯对水进行了消毒。我们引用的自来水是纯净的水吗?不是。【引入】―。 我们可以利用加入硝酸银溶液检验是否含有氯离子。

【实验演示】自来水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液【讲】有明显白色沉淀生成,证明自来水中含有氯离子。那么,我们应该用什么方法除去自来水中的氯离子呢?能

否向上一堂课中使用化学方法,加入试剂反应除去?不能。加入试剂后会引入新的杂质,达不到我们实验目的。要想得到纯净水。可以使用加热将水变为水蒸汽,( ) 然后再冷凝为纯净的液态蒸馏水。

【小结】实验室就是使用蒸馏的方法制取蒸馏水。

【投】原理:利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同,给液体混合物加热,使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成(1)的水提纯其Fe3+(例如蒸馏含有液体,从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物。 页6 共 页2 第

中水份,蒸馏石油提纯不同沸点的有机组分)

、锥形瓶、胶管)仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、胶塞、牛角管(尾接管)2( 【实验演示】实验室制取蒸馏水 )蒸馏时的注意事项:3(【投】 防止爆沸。)碎瓷片(,烧瓶要垫上石棉网加热,烧瓶中还要加入沸石2/3烧瓶内液体的容积不超过a.

温度计下端水银泡应置于烧瓶支管处,测量逸出气体的温度。b. 冷凝水下口进,上口出。c.d. 实验开始时,先开冷凝水,后加热。实验结束时,先停止加热,后关冷凝水。溶液不可蒸干。

【讲】锥形瓶中的液体就是蒸馏水,我们再用硝酸银溶液检验是否含有氯离子。

【实验演示】蒸馏水加入硝酸银溶液 实验室制取蒸馏水1-3 【投影小结实验】实验 现象 实验加硝酸银溶液有白色沉淀产生,滴入几滴稀硝酸和几滴硝酸在试管中加入少量自来水,、1

且沉淀不溶解 银溶液。℃100加热,烧瓶中水温升高到烧瓶中加入约100 mL、在2体积的自来水,再加入几1/3 沸腾,在锥形瓶中收集蒸馏水,如图连接好装置,向冷凝管中通入冷)或碎瓷片(粒沸石却水。加热烧瓶,弃去开始馏出的总分液体,用锥形瓶收 液体,停止加热10 mL 集约加硝酸银溶液于蒸馏水中,无沉然后滴入几滴稀硝酸取少量收集到的液体加入试管中,、3 共 页3 第 页6

淀 和几滴硝酸银溶液 【思考】 、为什么冷却水通入方向与被冷凝蒸气流向相反?

1 ) 为了使蒸馏出的蒸气与冷却水长时间充分接触,带走尽可能多的热量( 、为什么温度计水银球的顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线?2对于蒸馏来说,只有精确控制蒸馏的温度才能达到分离提纯的目的,而蒸馏烧瓶支管口的温度正是被蒸馏变为气( ) 体某组分的温度,故温度计水银球顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线、在日常生活中,我们应用蒸馏的方法可以将海水淡化,或制造无水酒精。若采用蒸馏的方法分离酒精和水的混

3 ) 酒精沸点低,先蒸出的是酒精。(合物,先蒸馏出来的物质是什么? 、从这个实验中,大家可以看出蒸馏适用于什么类型的混合物的分离?4

液态混合物中,沸点不同,除去难挥发或不挥发的物质。: )蒸馏的使用范围4(【投】加热是为了获得溶液的残留物时,要用蒸发;加热是为了收集蒸气的冷凝液体时, (【思考】蒸馏与蒸发的区别: ) 要用蒸馏【过渡】在日常生活中,有时我们的衣服粘了油渍,可以用汽油擦洗,这就是萃取的应用。接下来我们学习另外的 一种分离方法,叫做萃取与分液。 、萃取2【板书】 【过】我们先来认识这个新的仪器:分液漏斗。【展示仪器】分液漏斗的组成,分液漏斗的活塞、盖子同漏斗本身是配套的。使用漏斗 前要检验漏斗是否漏水。方法为:关闭活塞,在漏斗中加少量水,盖好盖子,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,看是否漏水定义:利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它(1)【投】

与另一种溶剂组成的溶液中提取出来,在利用分液的原理和方法将它们分离开来。【讲解+实验演示】我们通过实验来解释萃取的定义,我们知道碘单质在水中的溶解度 页6 共 页4 第

饱和碘水,倒入分液漏斗中。接着,按照萃取的定义,我们10ml不大,碘水呈黄棕色。碘是溶质,水是溶剂。取 要用另一种溶剂加把溶质碘从碘水中提取出来,这另外一种溶剂的选择要符合一些条件, )萃取剂的选择:2(【投】 溶质在萃取剂的溶解度要比在原溶剂(水)大。a.

萃取剂与原溶剂(水)不互溶。b.

萃取剂与溶液不发生发应。c. 【讲解+实验演示】那么,我们根据这些条件可以选择了四氯化碳,由于碘在四氯化碳的溶解度比较大,所以我们就可以了,进行振荡。请大家注意振荡的操作:用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏4ml加入

(斗倒转过来用力振荡,注意放气怎么 。振荡后将分液漏斗放在铁架台上静置。)强调放气的重要性【讲解】静置后,大家发现漏斗中的液体分为两层,下层为紫红色,这一层为碘的四氯化碳的溶液。上层溶液颜色

变淡了,证明碘水中的碘已经被萃取到四氯化碳中了,达到了碘和水分离的目的,这就是萃取。

) 。。。。。。勺子舀,吸管吸, (【引导】大家想想,萃取后,如何分离?比如汤上面的油层是怎样弄走的?【讲】我们试想一下,可不可以想办法使汤使下面流走,让油刚好留在容器中。容器下面有通道,汤从下面流走,

在汤刚好流完时,关闭通道,这样汤和油不就分开了吗,这正好符合分液漏斗的结构。

、分液3【板书】,为什么?【讲解+实验演示】最后一步,就是把四氯化碳层和水层分开,这就是分液。首先,打开盖子(塞子)(平衡大气压)将活塞打开,使下层液体慢慢流出。漏斗下端口靠烧杯壁。上层液体从上口倒出,为什么?(防止

上层液体混带有下层液体) 【投影总结】

定义:把两种互不相溶的液体(且密度不同)分开的操作(1) 【板书】萃取与分液的步骤: 检验分液漏斗是否漏水a. 加入溶液,加入萃取剂,振荡b. 页6 共 页5 第

静置分层c. 分液d. (四个步骤)以及掌握萃取与分液的操作步骤。,(三个条件)大家要掌握的是萃取剂的选择通过这个实验,【小结】

附:板书设计:

、蒸馏、萃取和分液

(二) 、蒸馏1 、萃取2 、分液3 萃取与分液的步骤:4. 分液 d.静置分层 c.加入溶液,加入萃取剂,振荡 b.检验分液漏斗是否漏水a.五、教学反思本节学习了混合物的分离和提纯的基本操作:蒸馏、分液和萃取,在实验室上这节课充分的调动了学生学习的兴趣和积极性,虽然准备实验很麻烦,但提高了课堂效率,不用再另找时间做实验。学生分组实验并合作探究,在老师的引导下完成教学重点内容——蒸馏、分液和萃取的基本操作,并通过亲身实践进一步领会了蒸馏、分液和萃取法,突破了本节课的难点——蒸馏、分液和萃取的基本操作原理和注意事项,在探究实验的过程中学生也提升了,还有许多分离和提纯的方法,化学学的科学素养。在化学实验和科学研究中利用物质的,等等。此外,如分馏、层析整堂课学生求知旺我们将在今后的学习中慢慢接触到。,应用也十分广泛,特殊性质来分离和检验物质的方法也很多

盛,复杂的知识变得简单化,亲自动手操作,加深了印象,提高了能力。 页6 共 页6 第

第二篇:《萃取与蒸馏》教案

萃取与蒸馏教案设计

克山三中 贺成宇

一. 教学内容: 萃取与蒸馏 二. 教学目标 1. 知识与技能目标

(1)了解萃取原理,掌握萃取的实验操作; (2)了解蒸馏原理,练习蒸馏操作. 2. 过程与方法目标

通过实验操作和实验安全问题的分析,让学生对实验探究有进一步的认识. 3. 情感态度与价值观目标

通过组织学生完成药品回收、仪器清洗和实验室整理等工作让学生养成良好的实验习惯,通过分组实验培养学生的合作精神,让学生明白细节决定成败的道理,体验成功的乐趣。 三. 教学重点,难点 1. 萃取与蒸馏的原理; 2. 萃取与蒸馏的操作及注意事项. 四. 教学方法 探究――实验 五. 教学过程 萃取

〔引入〕我们前面学习了一些分离提纯的方法,比如过滤,它是用来分离什么样的混合物 固体和液体的混合物,或者说不溶物和可溶物的混合物.那么,蒸发结晶和蒸馏呢,它们又是用来分离什么样的混合物的 蒸发结晶得到的是溶质,还是溶剂 蒸馏得到的是什么 溶剂.这说明蒸发结晶和蒸馏是用来分离溶液中溶质和溶剂的,这也是分离固体和液体的混合物的.如果液体和液体的混合物,怎么分离

1 〔联系生活〕精油:是一种由天然植物中的花、叶、种子、果皮、枝干、树皮等地方提取出来的浓缩液体,它是挥发性芳香物质以及植物免疫与修护系统的精华,具有细胞再生、杀菌、镇定、免疫等功能。大量的植物才能提取到少量的精油,因此,精油的价格十分昂贵。韩国影星金喜善代言的DHC就是一种比较昂贵的橄榄精油。精油的主要成分是有机物,具有抗水性,水煮的方法很难获得,因此提取主要采用化学溶剂萃取法。这就是我们今天要学习的两种分离方法之一——萃取。

〔讨论〕如果把碘块溶于水制成碘水,是否也可以寻找一种物质来荟萃精华呢 什么样的物质 麻油 太贵了.汽油,可以.我们这里没有汽油,我们用具有相似性质的另一种有机物CCl4来代替汽油. 〔学生实验〕在试管中倒入约5ml碘水,再加入2mlCCl4(提醒怎样使精华充分荟萃),振荡,静置.提醒学生观察现象并据此分析. 〔讨论〕

1. 碘水什么颜色 CCl4什么气味

2. 静置前后现象有什么不同 液体分为两成,上层液体是什么 下层液体是什么 如何判断

3. 出现这种现象的原因是什么?将CCl4换成酒精可以吗?苯、汽油呢?

概念:萃取是一种重要而常用的分离方法,请描述萃取的原理,指出萃取溶剂的选择依据.并据此,例举几个生活中利用萃取的例子. 大家想想,富集精华即萃取后,如何分离 比如西红柿蛋汤上面的油层怎么弄出来

(学生:勺子舀,吸管吸.但是,无法分离完全,怎么办 ) 我们试想可不可以想办法使汤从下面流走,让油刚好留在容器中.容器下面有通道,汤从下面流走,在汤刚好流完的时候,关闭通道,这样汤和油是不是分开了.请大家想像这样的容器,下面有通道,且能关闭,那么是不是需要一个活塞 想到了吗 请看我们的分离仪器―分液漏斗,让学生解说分液漏斗结构.

2 〔学生实验〕搭建实验装置(提醒学生检查分液漏斗上面的塞子和下面的活塞是否密闭不漏水,以防溶液漏掉而损失),碘水和CCl4的混液倒入分液漏斗后,提醒学生充分振荡,并不时放气. 操作步骤: 1. 将待分液的液体倒入已验过漏的分液漏斗中,右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把它倒过来振荡,并不时放气(强调放气的重要性,错误操作的事例). 2. 将分液漏斗置于铁圈上,打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔使漏斗内外空气相通,静置,分层(如果不这样,会出现什么结果,让学生试试). 3. 打开活塞,使下层液体慢慢流出,待刚好流完,迅速关闭活塞,将上层液体从分液漏斗上口倒出. 实验注意事项: 〔思考讨论〕

1. 一次萃取就完全了吗 水层颜色怎么样 说明什么问题 需不需要进行第二次第三次萃取

2. 从漏斗中放出的精华即CCl4萃取的碘液仍然是混合物,怎么分离 〔归纳补充〕 蒸馏

〔引入〕上次课我们学习了粗盐的提纯,通过除杂质过滤的方法得到比较纯的盐水,大家想想如果我们要把盐水变为淡水,该怎么做呢

〔学生思考,讨论,教师引导〕比如说在海边,渔民们怎么解决生活用水的问题;前段时间,中央电视台播放了郑和下西洋的那段历史,大家知道他们是怎么解决长期在海上漂泊的吃水问题的吗

〔展示〕海水变淡水(太阳能解决淡水问题 ) 〔提醒学生联系生活〕暖气,去方山途中看到路边冒蒸汽的情景;烧西红柿蛋汤时,观察过锅盖没有,锅盖上有水珠,与汤有什么不同 为什么会有水珠 水蒸汽凝结 为什么水蒸汽会凝结成水珠

〔引导出蒸馏的概念〕汤沸腾后,水蒸汽遇温度低的锅盖(遇空气 )而凝

3 成水珠附于锅盖.那么这是一个什么过程 在化学上我们怎么称呼(沸腾冷凝的过程) 大家想想蒸馏是不是一种分离混合物的方法 如果是,那么是分离什么样的混合物

〔讨论〕在生活中还有什么时候要用到蒸馏的分离方法 (引出酿酒,可以让学生在课余查阅酿酒工艺方面的知识) 〔思考〕今天,我们不酿酒(这是我们实验选修课的内容),我们用蒸馏自来水的方法来制备蒸馏水.刚才我们已经谈到蒸馏的过程需要先沸腾蒸发后冷凝,请大家思考我们的蒸馏装置会长什么样

〔引导〕首先要沸腾蒸发,需要什么仪器 烧杯 烧瓶 为什么 (蒸汽要能便于冷凝收集)引出蒸馏烧瓶,给出实物.(知识拓宽:如果方便拆卸,可以用什么仪器代替 引出普通烧瓶与带支管的蒸馏头) 〔思考〕如果要测量蒸汽的温度,怎么测 温度计应该放哪 蒸馏烧瓶的什么位置

〔引导〕液体沸腾,蒸汽产生后,怎么使它凝结并能搜集到蒸出来的蒸馏水 刚才已说到水蒸汽在锅盖上凝结成水珠,原因是空气冷凝的结果,那我们蒸馏自来水是怎么使水蒸汽凝结并能收集到蒸馏水 也用空气冷凝 冷凝的原因是什么 需要降温 生活中有哪些常用的降温手段,比如给你一瓶开水,在没有冰箱的情况下,你又很渴, 想想可以用什么既简捷又方便可行的方法使开水冷下来 放冷水里面 静止的水好还是流动水 生活经验告诉你谁的冷却效果更好

〔思考讨论〕流动水放多少效果最好 放满溢出 水流速度越快越好 那么在我们的蒸馏冷凝中怎么实现 〔引导学生想像冷凝管的样子,给出实物〕

〔引导〕水从冷凝管的哪个口进去,哪个口出来 或者说哪个是进水口,哪个是出水口 为什么 想想冷凝管怎么安放 放在什么位置 横着还是竖着 斜着 怎么倾斜 为什么 需要考虑与蒸馏瓶的搭配吗 (知识拓宽:如果需要…………,引出分馏和回流冷凝管――处理溶剂)接好冷凝水后,怎么收集蒸馏水 水滴掉下来可能会乱滴 我们需不需要引流 引流装置什么样呢 引出牛角管,给出实物.(知识拓宽:收集多个温度段的馏

4 分,用尾接管;若是有机物,则要密闭有磨口的锥形瓶).接收仪器用的是锥形瓶,而不是烧杯,为什么 (接收器用锥形瓶好还是烧杯好) 〔学生实验〕装置安装好后,检查系统是否通畅;大家想想先加热还是先通冷凝水 为什么 加热前,要在蒸馏烧瓶中加入两块沸石,作用是什么 (提醒学生加水的量和石棉网加热)(放录像) 〔讨论〕怎么检验蒸馏水(是否盐水变为淡水――检验氯离子) (提醒学生观察蒸馏瓶) (联系生活)现今世界上有很多淡水短缺的国家,利用蒸馏法来将海水淡化变为饮用水,但是这种方法成本很高,不是很适用,那请同学们课后查阅资料,提出解决淡水问题的方案并作比较分析优势,我们将做一次展览,张贴在宣传栏,让大家都看到,都来关心淡水问题,提醒大家节约用水. 课后作业: 1. 分馏原理和装置

2. 列举相似相溶原理的运用实例 3. 当今的主要分离技术有哪些(查阅资料) 4. 家庭实验探究:炖猪肚前加盐会使猪肚容易炖烂,为什么 请解释原因(提示:请查阅资料或向别人请教;加入盐后,水的沸点是否发生变化).

六、模拟试题

1. 如果你家里的食用花生油混有水份,你将采用下列何种方法分离

A. 过滤 B. 蒸馏 C. 分液 D. 萃取

2.选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来,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,且必须比水密度大 D.不溶于水,且必须比水密度小

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

5 D.蒸馏烧瓶必须垫石棉网

4,CCl4和蒸馏水都是无色液体,请按下列要求用实验方法鉴别.(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

七、小结:本节我们通过探究的方法学习了化学基本操作——蒸馏与萃取

八、课后作业: 1. 分馏原理和装置

2. 列举相似相溶原理的运用实例 3. 当今的主要分离技术有哪些

4. 家庭实验探究:炖猪肚前加盐会使猪肚容易炖烂,为什么?请解释原因

九、课后反馈:学生对本节探究形式兴趣浓厚,乐于参与其中,效果良好。

第三篇:蒸馏与萃取教案

蒸馏与萃取

【知识回顾】上周我们主要学习了粗盐提纯,其中涉及到的两个很重要的混合物分离与提纯的方法是? 【学生回答】过滤和蒸发

【教师引导】回忆过滤和蒸发的概念并举例说明。

【提出问题】那么乙醇与水的混合物可不可以通过过滤和蒸发的操作进行分离? 【学生回答】不能,乙醇和水可以经过蒸馏的方法除去。 【过渡】对,蒸馏就是我们这节课的主题之一 【板书】蒸馏 萃取

【小组讨论、PPT展示】为了检测大家的预习效果,现在我们分组进行讨论以下三个问题?

每个小组大约3min左右,每组派一个代表阐述你们的观点。 (1) 、什么是蒸馏? 在蒸馏的实验中用到了哪些实验仪器? (2)、在蒸馏操作时应注意哪些问题?

(3)、自来水是不是纯净水?为什么?如何检验出自来水是否含有氯离子?有什么现象?若自来水经蒸馏以后得到的物质是什么?怎么验证里面是否还含有氯离子?

【小组回答】……

【板书】蒸馏:蒸馏的简单表示方法:沸点不同的液态混合物通过蒸发得到气态的易挥发性物质,再经过冷凝得到纯净的液态纯净物。 【教师点评、PPT展示正确答案】……

【学生活动】讨论并填写课本第8页实验1-3,并请学生进行相应地解释。 【教师点评、PPT展示】……

【学生思考、PPT展示】(1)自来水蒸馏后蒸馏瓶内物质? 在100℃以上难挥发,不挥发的杂质

(2)目前世界各国淡水缺乏已是不争的事实.你认为能用海水蒸馏得到淡水吗?如果能 ,你认为这种方法能用于大规模海水淡化工程吗?

能,可以。 【板书】萃取

不为失败找借口,只为成功找方法。 【PPT展示】 (1)萃取的定义:

(2)萃取的主要仪器——分液漏斗的使用方法: (3)萃取操作时应该注意的事项:

【学生活动】完成课本第9页从碘水中萃取碘单质的相关操作? 【学生回答、教师点评用PPT展示】……

【学生思考、PPT展示】

1、上层液体中的溶剂是(

),下层液体 中溶剂是(

)

2、碘单质(I2)在哪种溶剂中的溶解度大?

3、 四氯化碳与H2O比较有何异同? 【学生回答、教师讲解】……

【学生归纳】根据思考的问题归纳对加入的萃取剂的要求? 【PPT展示】萃取剂的选择条件 【知识总结、PPT展示】…… 【结课】……

教学反思:本节课所讲授的内容较多,且较复杂,在讲述的过程中忽视了对概念的讲解,没有让学生脑海中形成一个系统的概念。作为蒸馏和萃取两个高考中常考的概念,对于刚上高中的学生来说,有点陌生,如果有视频或者现场实验让学生有一个感官上的认识,相信效果会更好。除此之外,在讲解蒸馏装置时没有区分为什么自来水进行蒸馏不需要温度计而其他的蒸馏操作却需要温度计;讲解萃取时针对于分液漏斗的使用操作,若用实验表述会更加清晰有点。所以,在未来的教学中应更加重视概念的讲解和实验的演示,让学生感受到化学真正的魅力所在。

不为失败找借口,只为成功找方法。

第四篇:化工原理 电子教案 第八章 固液萃取

12萃取

本章学习要求

1. 熟练掌握萃取过程的原理;部分互溶物系的液-液相平衡关系;萃取过程(包括单级萃取、多级错流萃取和多级逆流萃取)的计算;对于组分B 、S部分互溶体系,要会熟练地利用杠杆规则在三角形相图上迅速准确的进行萃取过程计算;对于组分B、S不互溶体系,则可仿照吸收的计算方法。

2. 理解溶剂选择的原则;影响萃取操作的因素;萃取剂和操作条件的合理选择;萃取过程的强化措施。

3. 了解萃取操作的经济性;萃取操作的工业应用;液-液萃取设备及选用。

12.1 概述

液-液萃取又称溶剂萃取,是向液体混合物中加入适当溶剂(萃取剂),利用原混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异,使溶质组分A从原料液转换到溶剂S的过程,它是三十年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术。随着萃取应用领域的扩展,回流萃取,双溶剂萃取,反应萃取,超临界萃取以及液膜分离技术相继问世,使得萃取成为分离液体混合物很有生命力的单元操作之一。

蒸馏和萃取均属分离液体混合物的单元操作,对于一种具体的混合物,要会经济合理化的选择适宜的分离方法。

一般工业萃取过程分为如下三个基本阶段:

1. 混合过程 将一定量的溶剂加入到原料液中,采取措施使之充分混合,以实现溶质由原料向溶剂的转移的过程;

2. 沉降分层 分离出萃取相与萃余相。

3. 脱出溶剂 获得萃取液与萃余液,回收的萃取剂循环使用。

萃取过程可在逐级接触式或微分接触式设备中进行,可连续操作也可分批进行。

12.2 液液相平衡 12.2.1三角形相图

根据组分间的互溶度,三元混合体系可分为两类:

(1)Ⅰ类物系组分A、B及A、S分别完全互溶,组分B、S部分互溶或完全不互溶; (2)Ⅱ类物系 组分A、S及组成B、S形成两对部分互溶体系 本章重点讨论Ⅰ类物系连续操作的逐级接触萃取过程。

12.2.1 三元体系的相平衡关系

萃取过程以相平衡为极限。相平衡关系是进行萃取过程计算和分析过程影响因素的基本依据之一。

对于组分B、S部分互溶物系,相的组成、相平衡关系和萃取过程的计算,采用等腰三角形相图最为方便。常用质量百分率或质量分率表示相组成。 1 相组成在三角形相图上的表示

三角形的三个顶点分别表示纯组分A、B、S 。

三角形的边AB、AS和SB依次表示组分A与B、A与S以及S与 B的二元混合液。

三角形内任意一点代表三元混合液的组成。 2 相平衡关系在三角形相图上的表示

⑴溶解度曲线、联结线、辅助曲线和临界混熔点

要能够根据一定条件下测得的溶解度数据和共轭相的对应组成在三角形相图上准确作出溶解度曲线、联结线、辅助曲线(又称共轭曲线),并确定临界混溶点。 会利用辅助曲线由一已知相组成点确定与之平衡的另一相组成点的坐标位置。

溶解度曲线将三角形分成单相区(均相区)与两相区,萃取操作只能在两相区中进行。

① 不同物系在相同温度下具有不同形状的溶解度曲线。

② 同一物系,当温度变化时.可引起溶解度曲线和两相区面积的变化,甚至发生物系的转化。一般温度升高,组分间互溶度加大,两相区面积缩小,不利于萃取分离。

一定温度下,同一物系的联结线倾斜方向随溶质组成而变,即各联结线一般互不平行,少数物系联结线的倾斜方向也会发生改变(等溶度体系)。 ⑴分配系数和分配曲线

① 分配系数 在一定温度下,溶质A在平衡的萃取相和萃余相中组成之比称为分配系数,即

同样,对干组分B也可写出相应表达式:

在操作条件下,若组分B、S互不相溶,则以质量比表示相组成的分配系数可改写成如下式,即

② 分配曲线 若主要关心溶质A在平衡的两液相中的组成关系,则可在直角坐标图上表示相组成,即在直角坐标图画出X-y关系曲线,此即分配曲线。 在操作条件下,若组分B、S不互溶,则可仿照吸收中平衡曲线的方法作出以质量比表示相组成的XY相图。再若在操作范围内,以质量比表示相组成的分配系数K为常数,平衡关系可表示为直线方程,即

分配曲线为通过原点的直线。 3 萃取过程在三角形相图上的表示 (1)萃取过程的三个基本阶段

萃取过程的三个基本阶段可在三角形相图上清晰地表达出来。 ① 混合

将Skg的萃取剂加到 F kg的料液中并混匀,即得到总量为 M kg 的混合液,其组成由点M的坐标位置读取。

式中,F为料液量, kg或kg/s;S为萃取剂的量,kg或 kg/s;M为混合液的总量,kg或kg/s;xF为原料液中溶质的质量分率; ys为溶剂中溶质的质量分率,对于纯溶剂,ys=0 Xm为混合液中溶质的质量分率。 ② 沉降分层

混合液沉降分层后,得到平衡的两液相E、R,其组成由图上读得,各相的量由杠杆规则及总物料衡算求得,即

式中 E为萃取相的量,kg或kg/s;

R为萃余相的量,kg 或kg/s 、分别代表线段的长度。

图中的M点称为和点,R、E或F、S称为差点。 ③ 脱除溶剂

和萃余液

,若将得到的萃取相及萃余相完全脱除溶剂,则得到萃取液其组成由图上读得,其量利用杠杆规则确定,即

F=+

杠杆规则是物料衡算过程的图解表示,萃取过程在三角形相图上的表示和计算,关键在干熟练地运用杠杆规则。 (2)萃取剂的选择

萃取剂的选择是萃取操作分离效果和是否经济的关键。选择萃取剂时时主要考虑如下因素。

① 萃取剂的选择性和选择性系数

选择性是指萃取剂S对原料液中两个组分溶解能力的差异,可用选择性系数来表示,其对应于蒸馏中的相对挥发度,统称为分离因子。萃取操作中值均应大于1。值越大,越有利于组分的分离;若=1,萃取相和萃余相脱除溶剂S后将具有相同的组成,且均等于原料液的组成,无分离能力,说明所选择的萃取剂是不适宜的。

当在操作条件下组分B、S可视作不互溶时,② 组分B、S间的互溶度

组分B、S间的互溶度愈小愈有利萃取分离,完全不互溶为理想情况。 ③ 萃取剂回收的难易 易于回收可降低能量消耗。 ④ 其它

两相密度差要大,界面张力适中,粘度与凝固点要低,化学及热稳定,无毒不易燃,来源充,价格低廉等。

=0,选择性系数趋于无穷大。

12.2 萃取过程的计算

重点讨论级式接触萃取过程的计算,且假设各级均为理论级。 1.单级接触萃取

单级萃取操作中,通常有两种类型计算: (1)已知原料液组成

及其处理量

,规定萃余相组成,要求计算萃取剂用

。 量、萃余相的量及、萃取相的组成萃取剂的用量可利用杠杆规则确定:

萃取相的组成由其坐标位置从图上读得,E相和R相的量用杠杆规则和物料衡算式计算。 (2)已知原料液的组成及其处理量、要求计算萃取相、萃余相的量及两相的组成。此类计算需利用辅助曲线通过和点M试差法作联结鲜.两相组成由联结线两端的坐标位置读得,两相的量用杠杆规则和物料衡算式计算。 当组分B、S可视作完全不互溶时,则以质量比表示相组成的物料衡算式为

一般可由点S作溶解度曲线的经过单级萃取后所能获得的最高萃取液组成切线而确定。

2.多级错流接触萃取

多级错流接触萃取操作的特点是:每级都加入新鲜溶剂,前级的萃取相为后级的原料,传质推动力大。只要级数足够多,最终可获得所希望的萃取率,其缺点是溶剂用量较多。

多级错流接触萃取设计型计算中,通常已知F、XF。及各级溶剂用量Si,规定最终萃余相组成,要求计算所需理论级数。

根据组分B、S的互溶度,萃取理论级数的计算有如下三种方法: ①

② 组分B、S不互溶时的直角坐标图解法

设各级溶剂用量相等,则各级萃取相中的溶剂和萃余相中的稀释剂B均可视作常量,在X�Y坐标上求解萃取级数非常简便。

错流萃取的操作线方程式为

在X-Y坐标图上求解萃取理论级数的步骤略。 ③ 解析法求解理论级数

若在操作条件下,组分B、S可视作完全不互溶,且以质量比表示相组成的分配系数K可视作常数,再若各级溶剂用量相等,则所需萃取级数可用下式计算:

⑶ 多级逆流接触萃取

多级逆流接触萃取操作的特点是:大多为连续操作,平均推动力大、分离效率高、达到规定萃取率溶剂用量最少。

多级逆流萃取的设计型计算中,原料液处理量F及其组成成均由工艺条件规定,溶剂用量S及其组成所需的理论级数。

、最终萃余相组

由经济权衡而选定,要求计算根据组分B、S的互溶度及平衡关系,理论级数的计算可分别采用如下方法。 ① 组分B、S部分互溶时的图解计算法

对于组分B、S部分互溶物系,常在三角形坐标图上利用平衡关系和操作关系,用逐级图解法求解理论级数。 多级逆流萃取的操作线方程式为

式中的称为操作点,为各条操作线上的共同点,可将其视为通过各级的“净流量”。 为虚拟量,通常由

的延长线交点来确定点的位置。

若萃取过程所需理论级数较多时,可在直角坐标图上绘出分配曲线与操作线,在操作线与分配曲线之间画阶梯求解理论级数。 ② 组分B、S不互溶时理论级数的计算

根据平衡关系情况,可用图解法和解析法求解理论级数。

在X-Y坐标图上求解理论级数的方法与脱吸计算十分相似。此时的操作线方程式为

若在操作范围内以质量比表示相组成的分配系数为常数时,可用下式求解理论级数:

再若分配曲线与操作线为互相平行的直线时(即为

),所需理论级数可表示

③ 溶剂比(或)和萃取剂的最小用量

和精馏中的回流比 R、吸收中的液气比 L/V相对应,萃取中的溶剂比 S/F(或 S/B)表示了萃取用量对设备费和操作费的影响,达到指定分离程度需要无穷多个理论级时所对应的萃取剂用量为最小溶剂用量,用在三角形相图上,出现某条操作线与联结线重合时对应的量。

表示。

即为最小萃取剂用在X-y或X-Y坐标图上,出现某操作线与分配曲线相交或相切时对应的为最小萃取剂用量。

对于组分B、S完全不互溶的物系,萃取剂的最小用量可用下式计算:

适宜的萃取剂用量通常取为S=1,1~2.0⑷ 微分接触逆流萃取

微分接触逆流萃取操作常在塔式设备内进行。塔式设备的计算和气液传质设备一样,即要求确定塔高及塔径两个基本尺寸。 ① 塔高的计算

塔高的计算有两种方法,即 (a)理论级当量高度法

式中 HETS为理论级当量高度,m; h为萃取段的有效高度,m; n 为逆流萃取所需理论级数,无因次

(b)传质单元法(以萃取相为例) 假设在操作条件下组分B、S完全不互溶,用质量比表示相组成,再若在整个萃取段内体积传质系数萃取段的有效高度可用下式计算: 式中

为萃余相的总传质单元高度,m ;

可视作常数,则

为总体积传质系数,kg/(m3·h·△x) 为萃余相的总传质单元数;

萃取相的总传质单元高度或总体积传质系数由实验测定,也可从手册查得。 萃余相的总传质单元数可用图解积分法求得。当分配系数K为常数时,平均推动力法或萃取因子法计算。萃取因子法的计算式

可用

当时,

2.塔径的计算

塔径的尺寸取决于两液相的流量及适宜的操作速度,可用下式计算:

式中 分别为连续相与分散相的体积流量,m3/s; 分别为连续相与分散相的空塔气速,m/s;

实际设计时,空塔速度可取液泛速度的50%~80%。关于液泛速度,许多研究者针对不同类型的萃取设备提出了经验或半经验的公式,还有的绘制成关联线图。

12.3 液一液萃取设备

12.3.1 概述

和气液传质过程相类似,在液一液萃取过程中,要求萃取相和萃余相在设备内密切接触,以实现有效的质量传递;尔后,又能使两相快速、完善分离,以提高分离效率。由于萃取操作两相密度差较小,对设备提出了更高的要求。 1. 为使两相密切接触、适度湍动、高频率的界面更新,可采用外加能量,如机械搅拌、射流和脉冲等;

2. 为两相完善分离,除重力沉降分离外,还可采用离心分离(离心分离机、旋液分离器等);

3. 萃取设备的分类属两相接触方式,可分为逐级接触式和微分接触式两类;根据有无外功加入,可分为有回水量和无外加能量两种。工业上常用萃取设备的分类情况见相关章节 萃取设备的选择 根据物系性质、分离的难易和程度、设备特性等合理选取萃取设备类型和尺寸。

12.3.2萃取设备的选择

各种不同类型的萃取设备具有不同的特性,萃取过程中物系性质对操作的影响错综复杂.对于具体的萃取过程选择适宜设备的原则是:首先满足工艺条件和要求,,然后进行经济核算,使设备费和操作费总和趋于最低.萃取设备的选择, 应考虑如下的因素: 1.所需的理论级数

当所需的理论级数不大于2-3级时,各种萃取设备均可满足要求; 当所需的理论级数较多(如大于4-5级)时,可选用筛板塔;当所需的理论级数再多(如10-20级)时, 可选用有能量输入的设备,如脉冲塔,转盘塔,往复筛板塔,混合澄清槽等. 2.生产能力

当处理量较小时,可选用填料塔,脉冲塔.对于较大的生产能力,可选用筛板塔, 转盘塔及混合-澄清槽.离心萃取器的处理能力也相当大. 3.物系的物性性质

对界面张力较小,密度差较大的物系,可选用无外加能量的设备.对密度差小,界面张力小,易乳化的难分层物系,应选用离心萃取器. ]对有较强腐蚀性的物系,宜选用结构简单的填料塔或脉冲填料塔. 对于放射性元素的提取,脉冲塔和混合澄清槽用得较多. 若物系中有固体悬浮物或在操作过程中产生沉淀物时,需周期停工清洗,一般可采用转盘萃取塔或混合澄清槽.另外,往复筛板塔和液体脉动筛板塔有一定的资清洗能力,在贸些场合也可考虑选用. 4.物系的稳定性和液体在设备内的停留时间

对生产要考虑物料的稳定性,要求在萃取设备内停留时间短的物系,如抗菌素的生产.用离心萃取器合适;反之,若萃取物系中伴有缓慢的化学反应, 要求有足够的反应时间,选用混合-澄清槽为适宜. 5.其它

在选用设备时,还需考虑其它一些因素,如:能源供应状况,在缺电的地区应尽可能选用依重力流动的设备;当厂房地面受到限制时,宜选用塔式设备, 而当厂房高度受到限制时,应选用混合澄清槽。

第五篇:高中化学说课稿模板

各位评委老师你们好,我是xxx,来自...。很荣幸今天能在这里给大家介绍我设计的

这节课。我准备从三个方面展开说明,一说教材分析,二说教法学法,三说教学过程。第一部分 说教材分析

一、教材分析(说教材):

1.教材所处的地位和作用:

本节内容在全书和章节中的作用是:《

》是人教版高中化学教材第

册,第

章第

节内容。在此之前学生已学习了

基础,这为过渡到本节的学习起着铺垫作用。本节内容为I

学习奠定基础。以及为其他学科和今后的学习做好准备。

2教育教学目标:

根据上述教材分析,考虑到学生已有的认知结构心理特征,制定如下教学目标:

2.1知识与技能:

2.1.1 理解

的内容并能

2.1.2 初步培养学生应用试验方法来研究问题和分析问题的能力。

2.2过程与方法:

2.2.1 通过

试验,探究

。体会科学探究的方法。

2.2.2 通过学生之间的讨论交流,探究

的关系,体会科学探究的方法。

2.3情感态度与价值观:

2.3.1 通过实验,培养学生严谨求实的科学态度。

2.3.2 通过教学初步培养学生分析问题,解决实际问题,收集处理信息,团结协作,语言表达能力以及通过师生双边活动,初步培养学生运用知识的能力,培养学生加强理论联系实际的能力,

2.3.3 初步体验

在研究科学中的重要意义。或者通过

的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发,激发学生学习兴趣。

3.重点,难点以及确定依据:

本着课程标准,在吃透教材基础上,我确立了如下的教学重点、难点

重点:通过

突出重点

难点: 通过

突破难点

关键:

下面,为了讲清重难上点,使学生能达到本节课设定的目标,再从教法和学法上谈谈:

二、教学策略(说教法)

1.教学手段:

如何突出重点,突破难点,从而实现教学目标。在教学过程中拟计划进行如下操作:教学方法。基于本节课的特点:

应着重采用

的教学方法。

2. 教学方法及其理论依据:坚持“以学生为主体,以教师为主导”的原则,根据学生的心理发展规律,采用学生参与程度高的教学法。在学生看书,讨论的基础上,在老师启发引导下,运用问题解决式教法,师生交谈法,图像信号法,问答式,课堂讨论法。在采用问答法时,特别注重不同难度的问题,提问不同层次的学生,面向全体,使基础差的学生也能有

上一篇:高中化学必修二第三章下一篇:高中地理优秀教学设计