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 №4. Чистые вещества и смеси.
I. Новый материал
При подготовке урока использованы материалы автора: Н.К.Черемисиной,
учителя химии средней школы № 43
Мы живем среди химических веществ. Мы вдыхает воздух , а это смесь газов ( азота, кислорода и других), выдыхаем углекислый газ . Умываемся водой — это еще одно вещество, самое распространенное на Земле. Пьём молоко — смесь воды с мельчайшими капельками молочного жира , и не только: здесь еще есть молочный белок казеин , минеральные соли , витамины и даже сахар, но не тот, с которым пьют чай, а особый, молочный — лактоза . Едим яблоки, которые состоят из целого набора химических веществ — здесь и сахар , и яблочная кислота , и витамины . Когда прожеванные кусочки яблока попадают в желудок, на них начинают действовать пищеварительные соки человека, которые помогают усваивать все вкусные и полезные вещества не только яблока, но и любой другой пищи. Мы не только живем среди химических веществ, но и сами из них состоим. Каждый человек — его кожа, мышцы, кровь, зубы, кости, волосы построены из химических веществ, как дом из кирпичей. Азот, кислород, сахар, витамины – вещества природного, естественного происхождения. Стекло , резина , сталь – это тоже вещества, точнее, материалы (смеси веществ). И стекло, и резина — искусственного происхождения, в природе их не было. Совершенно чистые вещества в природе не встречаются или встречаются очень редко.
Чем же отличаются чистые вещества от смесей веществ?
Индивидуальное чистое вещество обладает определённым набором характеристических свойств (постоянными физическими свойствами). Только чистая дистиллированная вода имеет tпл = 0 °С, tкип= 100 °С, не имеет вкуса. Морская вода замерзает при более низкой, а закипает при более высокой температуре, вкус у нее горько-соленый. Вода Черного моря замерзает при более низкой, а закипает при более высокой температуре, чем вода Балтийского моря. Почему? Дело в том, что в морской воде содержатся другие вещества, например растворенные соли, т.е. она представляет собой смесь различных веществ, состав которой меняется в широких пределах, свойства же смеси не являются постоянными. Определение понятия «смесь» было дано в XVII в. английским ученым Робертом Бойлем : «Смесь – целостная система, состоящая из разнородных компонентов».
Сравнительная характеристика смеси и чистого вещества
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
