Способы разделения смесей
Для получения чистых веществ используют различные способы разделения смесей.
| Способы разделения смесей | |
|---|---|
| неоднородных (гетерогенных) | однородных (гомогенных) |
| — Отстаивание — Фильтрование — Действие магнитом — Центрифугирование | — Выпаривание. Кристаллизация. — Дистилляция (перегонка) |
Процессы разделения смесей основаны на различных физических свойствах компонентов, образующих смесь.
Отстаивание
Отстаивание — это разделение неоднородной жидкой смеси на компоненты, путём её расслоения с течением времени под действием силы тяжести.
Отстаиванием можно разделить смесь нерастворимых в воде веществ, имеющих разную плотность.
Пример. Смесь из железных и древесных опилок можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Железные опилки опустятся на дно сосуда, а древесные будут плавать на поверхности воды (2), и их вместе с водой можно будет слить в другой сосуд (3):
На этом же принципе основано разделение смесей малорастворимых друг в друге жидкостей.
Пример. Смеси бензина с водой, нефти с водой, растительного масла с водой быстро расслаиваются, поэтому их можно разделить с помощью делительной воронки:
Отстаиванием также можно разделить вещества, которые осаждаются в воде с различной скоростью.
Пример. Смесь из глины и песка можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Песок оседает на дно значительно быстрее глины (2):
Этот способ используется для отделения песка от глины в керамическом производстве (производство глиняной посуды, красных кирпичей и др.).
Центрифугирование
Центрифугирование — это разделение неоднородных жидких смесей путём вращения.
Пример. Если компоненты неоднородной жидкой смеси очень малы, такие смеси разделяют центрифугированием. Такие смеси помещают в пробирки и вращают с большой скоростью в специальных аппаратах — центрифугах.
Перед центрифугированием частицы смеси распределены по объёму пробирки равномерно. После центрифугирования более лёгкие частицы всплывают наверх, а тяжёлые оседают на дно пробирки.
С помощью центрифугирования, к примеру, отделяют сливки от молока.
Фильтрование
Фильтрование — это разделение жидкой неоднородной смеси на компоненты, путём пропускания смеси через пористую поверхность. В роли пористой поверхности может выступать бумажная воронка, марля, сложенная в несколько слоёв, или любой другой пористый материал, способный задержать один или несколько компонентов смеси.
Фильтрованием можно разделить неоднородную смесь, состоящую из растворимых и нерастворимых в воде веществ.
Пример. Чтобы разделить смесь, состоящую из поваренной соли и песка, её можно высыпать в сосуд с водой, взболтать и затем эту смесь пропустить через фильтровальную бумагу. Песок остаётся на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор поваренной соли проходит через фильтр:
При необходимости, растворённую поваренную соль из воды можно выделить выпариванием.
Действие магнитом
С помощью магнита из неоднородной смеси выделяют вещества, способные к намагничиванию.
Пример. C помощью магнита можно разделить смесь, состоящую из порошков железа и серы:
Выпаривание. Кристаллизация
Выпаривание — это способ разделения жидких смесей путём испарения одного из компонентов. Скорость испарения можно регулировать с помощью температуры, давления и площади поверхности испарения.
Пример. Чтобы растворённую в воде поваренную соль выделить из раствора, последний выпаривают:
Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаётся поваренная соль. Иногда применяют упаривание, т. е. частичное испарение воды. В результате образуется более концентрированный раствор, при охлаждении которого растворённое вещество выделяется в виде кристаллов. Этот процесс получил название кристаллизации.
Дистилляция (перегонка)
Дистилляция (перегонка) — это способ разделения жидких однородных смесей путём испарения жидкости с последующим охлаждением и конденсацией её паров. Данный способ основан на различии в температурах кипения компонентов смеси.
Пример. При нагревании жидкой однородной смеси сначала закипает вещество с наиболее низкой температурой кипения. Образующиеся пары конденсируются при охлаждении в другом сосуде. Когда этого вещества уже не останется в смеси, температура начнёт повышаться, и со временем закипает другой жидкий компонент:
Таким способом получают, к примеру, дистиллированную воду.
Источник
Урок в 8 классе «Методы разделения веществ»
Урок химии в 8 классе
Разработала: учитель химии МОУ «СОШ №7»
г. Котласа Архангельской области
Обернихина Татьяна Сергеевна
Технологическая карта урока
Урок комплексного применения знаний и умений
«Методы разделения смесей»
Создать условия для выявления учащимися генетической связи между классами неорганических веществ, способствовать развитию представления о взаимопревращениях веществ разных классов.
1.Применять знания для критической оценки информации о веществах, используемых в быту;
2. Сформировать навыки осуществления практической деятельности.
1. Создать условия, обеспечивающие воспитание интереса учащихся к химической науке
2. Способствовать воспитанию бережного отношения к своему здоровью.
3. Способствовать развитию умений учащихся обобщать полученные знания, проводить анализ, синтез, сравнения, делать необходимые выводы.
4. Обеспечить условия для развития внимательности, наблюдательности и умений выделять главное.
1. Умение вести диалог
2. Умение работать в паре при выполнении задания
3. Умение правильно, грамотно и логично выражать свои мысли по какому-либо вопросу.
1. Принятие и освоение социальной роли обучающегося
Основные понятия и термины темы
Чистое вещество, гомогенная смесь, гетерогенная смесь. Разделение смесей веществ. Очистка веществ. Фильтрование. Дистилляция, кристаллизация, возгонка, центрифугирование
(программное обеспечение, дидактические, технические средства, демонстрационное оборудование и материалы)
Компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска, учебник (В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко, А.А. Дроздов, В.В. Лунин «Химия 8» изд. Москва«Дрофа» 20120г.,
Лабораторное оборудование: весы электронные, магнит, стакан химический, стеклянная палочка, шпатель, воронка, бумажный фильтр, фарфоровая чашка для выпаривания, лабораторный штатив, спиртовка, спички; вода, смеси веществ
Технологии, формы, методы и приемы организации деятельности учителя и обучающихся
Метод – кейс-стадии, создание проблемной ситуации; форма работы – групповая, индивидуальная
1.Организационный этап. Проверка готовности к уроку, создание положительного эмоционального настроя
Добрый день. Сегодня на уроке вы будете открывать новые знания сами, оценивать себя и чтобы оценка была объективной, я предлагаю по ходу урока заполнить портфель достижений, он перед вами. В таблице проставлены максимальные баллы, которые можно получить за выполненные задания, а в конце урока, суммируя все баллы, вы поставите себе оценку. Работа сегодня будет выполняться в группах, у нас их четыре. Также у вас на партах лежат карточки с заданиями, ознакомьтесь с ними.
Начать урок я хочу с эпиграфа:
«Учиться, а время от времени повторять изученное, разве это неприятно?»
Древний мыслитель, философ Китая
3. Постановка учебных задач
Вы сейчас живете в мире информационных технологий, попробуйте вспомнить о какой главной экологической проблеме в нашей области так много информации было в СМИ за последнее время? (Строительство мусорного полигона).
В процессе жизни человека естественно образуется огромное количество бытовых отходов. Городской мусор содержит много ценных веществ: алюминий (фольга от чая, конфет), олово (банки из под консервов), пластик (пакеты, емкости от молочной продукции) и другие. Однако переработкой мусора в городском хозяйстве почти не занимаются. Это связано с тем, что мусор – совершенно уникальная по количеству компонентов смесь. Выделение из нее веществ в чистом виде – дело очень трудоемкое и дорогое.
Пока не найдены эффективные и простые способы переработки мусора, но это вопрос времени, и лучшее, конечно, впереди! А сейчас вы уже можете предложить методы разделения некоторых компонентов отходов.
4.Этап открытия новых знаний
Итак, тема нашего урока: «Методы разделения веществ».
Запишите тему в тетрадь. Посмотрите на оборудование на столе и давайте сформулируем цели нашего урока:
1 . Выяснить, на чем основаны способы разделения смеси;
2. Закрепить понятия «смесь», «свойства вещества», отличия веществ от смесей;
3. Познакомить с оборудованием и посудой, используемой для разделения смесей
1) Вам выдано 30г смеси поваренной соли, речного песка, железного порошка, деревянных опилок, воспроизводящая мусор, а также компоненты этой смеси в чистом виде. Попытайтесь найти простые и эффективные методы разделения этой смеси. Рассчитайте массовую долю компонентов смеси( у каждой группы свой компонент) Время на выполнение задания-20минут. Отчет делает командир группы. Эталон отчета согласно инструкции.
Отчет групп. Работу группы оценивают командиры других групп.
При выполнении задания ознакомьтесь с информационным материалом, выданном каждому.
Запишите схему разделения смесей в тетрадь
Как вы думаете, будут ли другими методы разделения веществ, если вместо деревянных опилок в смеси присутствует стружка алюминия?
5.Выводы (формулируются учащимися):
1) В смесях вещества не меняют свои свойства.
2) Смесь можно разделить физическими методами (намагничиванием, отстаиванием, фильтрованием, выпариванием, кристаллизацией), используя разные свойства веществ в смеси.
Приведите примеры смесей, которые можно разделить различными методами?
Какие методы для разделения вы используете в домашних условиях?
Напишите на выданном телефончике Смс маме (сегодня на уроке химии я узнал. )
Представьте ситуацию, где вы оказались вдали от цивилизации. Как вы сможете очистить природную воду? Какие способы вы будете использовать? Сможете ли вы комфортно существовать в данных условиях?
Спасибо за плодотворную работу.
Поваренная соль ( хлорид натрия , Na Cl ; употребляются также названия «хлористый натрий», «столовая соль», «каменная соль», «пищевая соль» или просто «соль»)- пищевой продукт.
Когда-то соль была дорогим товаром. Её подавали на стол в дорогих солонках, берегли, экономили: наличие соли на столе было признаком достатка и благополучия.
В молотом виде соль представляет собой мелкие кристаллы белого, розового или светло-серого цвета. Основным её компонентом является хлорид натрия. Однако в природе соль содержит примеси, которые и придают ей различные оттенки. Добывают соль из морской воды или залежей. В первом случае морскую воду выпаривают в плоских ваннах: в жарких странах для этого достаточно естественного солнечного тепла. Твёрдую каменную соль, залегающую на глубине, добывают либо посредством взрывов из каменной породы, либо вымывают водой.
Речной песок –осадочная горная порода, нерастворимая в воде. В словаре русского языка Сергея Ивановича Ожегова дано следующее определение: «1. Песок – сыпучие крупинки кварца или иных твердых минералов. 2. Пространство покрытое песком».
— речной, морской. Поверхность крупинок очень гладкая, из-за длительного воздействия воды;
— горные пески и пески, которые покрывают поверхность оврагов. Форма песчинок угловатая, негладкая поверхность, неотшлифованная;
— пески дюн и барханов. Рыхлые горные породы, состоят из самых мелких зёрен;
— речной песок. Из русла рек, чистый песок с отсутствием посторонних включений;
— карьерный песок, добывается в карьерах путём промывки водой, вымывается глина и пылевидные частицы;
— карьерный горный песок, природный материал, добывается в карьерах открытым способом. Высокое содержание глины, пыли и других примесей;
— карьерный сеяный песок, просеянный и очищенный от камней песок.
Все эти виды песка природного характера. Существуют ещё разновидности искусственного песка, его производят с применением специализированного оборудования и путем механического или химического воздействия на горные породы.
К этим разновидностям относятся:
— перлитовые пески, производятся из дробленных стёкол перлитов и обсидианов;
Железо. Железный век остался далеко позади в нашей истории, но именно благодаря железу и умению его обрабатывать люди сумели построить современную цивилизацию.
1. Железо — это металл серебристо-белого цвета.
2. В железе отсутствуют примеси, поэтому оно является достаточно пластичным металлом.
3. Магнитными свойствами обладает этот металл.
4. Свои магнитные свойства железо теряет в нагретом виде.
5. Всего в несколько местах встречается этот металл в чистом виде.
6. В Гренландии можно найти залежи железа.
7. В состав гемоглобина входит железо.
8. Полностью растворяться в кислоте способен этот металл.
9. Чтобы сделать материал более прочным железо сначала разжигают до красного цвета.
10. Метеориты содержат достаточно большое количество железа.
11. В 1920 году нашли самый железный метеорит.
Древесные опилки. Древесина является арсеналом химических соединений – известно давно. Ее химический состав разнообразен, но основная масса приходится на целлюлозу (50%), лигнин (27 %) и гемицеллюлозу(30%).Опилки древесные, являются отходами в виде мелких частиц получаемые при распиливании древесины, используются как сырьё в гидролизном производстве, при получении древесной муки, в качестве наполнителя, как топливо.
Древесные опилки, имеющие в своем составе такие достаточно устойчивые химические соединения как целлюлоза лигнин и гемицеллюлозу, превращаясь при определенных условиях в другие ценные продукты, проявляют при этих превращениях интересные химические свойства, по этой причине их можно рассматривать как химические реагенты.
Алюминий. В свободном состоянии алюминий — светлый блестящий металл, лёгкий, относительно мягкий, легкоплавкий, имеет высокую тепло- и электропроводность.
Алюминий является химически активным металлом, однако при обычных условиях он устойчив на воздухе и сохраняет свой металлический блеск длительное время. Это объясняется тем, что поверхность алюминия покрыта тонкой, невидимой глазу, прозрачной, но плотной плёнкой оксида алюминия, которая препятствует взаимодействию алюминия с компонентами атмосферы (парами воды и кислородом).
Около 100 лет назад Николай Гаврилович Чернышевский сказал об алюминии, что этому металлу суждено великое будущее, что алюминий – металл социализма. Он оказался провидцем: в XX в. элемент № 13 алюминий стал основой многих конструкционных материалов. Поразительны перемены в стоимости алюминия. В 1825 г. он стоил в 1500 раз дороже железа, в наши дни – лишь втрое.
Сравнительная характеристика смеси и чистого вещества
Источник
