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第3课时 结晶 结晶方法的应用
导学目标:
1.了解什么是结晶。
2.掌握两种结晶方法的原理。
3.学会结合溶解度曲线判断物质分离的方法。
自主预习:
1．降温结晶法也叫___________，它适用于溶解度随温度的升高而______，随温度的降低而______的固体。如_________。【版权所有：21教育】
2．蒸发结晶法适用于溶解度随温度的变化而___________的固体物质，如________。
【尝试挑战】
3．甲、乙两种物质的溶解度曲线如图1所示。下列叙述正确的是 （ ）
A．依据溶解度曲线可判断，甲的溶解度比乙的大
B．将甲、乙的饱和溶液从t2℃降到t1℃，析出甲的质量大
C．将t2℃时甲的饱和溶液变为不饱和溶液，可采取降温的方法
D．t1℃时，甲和乙的饱和溶液各100g，其溶质的质量一定相等
课堂导学
【导学探究】
探究一 结晶的方法
探究指导: 1. 降温结晶：又称冷却热饱和溶液法，是通过冷却较高温度时的热饱和溶液而获得晶体的常用的物质分离方法，其适用范围是溶解度受温度影响较大的物质，如硝酸钾、硝酸钠等。此法所需的实验仪器主要包括过滤所需的各种仪器，其主要过程为：加热蒸发溶液至饱和状态，然后再冷却饱和溶液至常温（或所需特殊温度），然后用过滤法将析出的大量晶体分离出来。2·1·c·n·j·y
2. 蒸发结晶：有蒸发溶剂的方法获得晶体的常用的物质分离方法。其适用范围可以是任何物质，无论其溶解度是否受温度的明显影响，如硝酸钾、氯化钠都可以使用此法，这一点不同于降温结晶法。此法所需实验仪器主要包括蒸发所需的各种仪器，其主要过程为：溶解获得所需溶液，然后将溶液进行蒸发至出现大量固体时停止加热。21*cnjy*com
3. 结晶法的用途：
①把某种溶质从其溶液中分离出来，即把溶质与溶剂分离出来，如通过蒸发溶剂法将食盐从食盐水中分离出来。
②将溶解度受温度影响变化不同（溶解度是否易受温度的影响）的两种物质分离出来。如通过冷却热饱和溶液将氯化钠与硝酸钾固体分离开来。21教育名师原创作品
例题1: 根据下列几种物质溶解度曲线图2，得到的结论正确的是（ ）
图2
A．硝酸钾中混有少量氯化钠，采用蒸发结晶提纯
B．氢氧化钙饱和溶液降低温度后有晶体析出
C．80℃时，氯化钾与硫酸镁的溶解度相等
D．所有物质的溶解度均随温度的升高而增大或随温度的降低而减小
思路分析: 硝酸钾的溶解度受温度的影响变化较大，而氯化钠的溶解度受温度的影响变化较小，硝酸钾中混有少量氯化钠应用降温结晶法分离，故A错误；由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，故降温后，饱和氢氧化钙溶液变成不饱和溶液，不会析出晶体，故B错误；有些物质的溶解度随温度的升高而增大，有些物质的溶解度随温度的升高而降低，故D错误。21·世纪*教育网
答案:C
【跟踪训练】1．X、Y两种固体物质的溶解度曲线如图3所示。回答下列问题：
（1）由X、Y两种物质的溶解度曲线可判断，溶解度受温度影响较大的是 。
（2）40℃时，Y的溶解度为 g；60℃时，把45g的X加入50g水中，充分溶解，得到该温度下的水溶液是 （填“饱和”或“不饱和”）溶液。www-2-1-cnjy-com
（3）从Y的饱和溶液中提取Y，应采用的方法是 （填“冷却结晶”或“蒸发溶剂”）。
探究二 用结晶法分离可溶性物质
探究指导: （1）溶解度受温度影响变化大的固体中，混有少量溶解度受温度影响变化小的固体，如硝酸钾中混有氯化钠，采用冷却热饱和溶液的方法。21*cnjy*com
步骤：将硝酸钾和氯化钠的混合物溶于水，然后加热蒸发至析出少量晶体后，冷却热饱和溶液至常温，最后进行过滤得滤渣硝酸钾，氯化钠留在母液中。
（2）溶解度受温度影响不大的固体中混有少量溶解度受温度影响很大的固体，如氯化钠中混有硝酸钾，采用蒸发溶剂的方法。
步骤：将氯化钠和硝酸钾的混合物溶于水，然后加热蒸发至出现一些固体，趁热过滤，得滤渣为氯化钠，硝酸钾留在了母液中。
例题2：两种不含结晶水的固体物质a、b的溶解度曲线如图4，下列说法正确的是（ ）
A．b的溶解度小于a的溶解度
B．分别将t2℃时a、b两种物质的溶液降温至t1℃，
肯定都有晶体析出
C．要从含有少量a的b溶液中得到较多的b晶体，
通常可采用降温结晶的方法
D．在t2℃时，用a、b两种固体和水分别配制等质量
的两种物质的饱和溶液，需要量取相同体积的水
思路分析: A中没有说明温度，因此没法进行比较；对于a、b两种物质的溶液只有饱和时才可以确定降温后一定析出晶体，没有指明是否饱和无法确定是否析出晶体，故B错；由于b的溶解度受温度影响变化不大，所以要从含少量a的b溶液中得到较多的b应采用蒸发结晶法，故C错误；由于t2℃时a、b两种物质的溶解度相等，所以配制等质量的饱和溶液需要的水的体积相同，故D正确。
答案:D
【跟踪训练】
2．在下列叙述中横线上，填上适宜分离操作的编号：
A.蒸发溶剂法B.冷却热饱和溶液法C.过滤法
⑴食盐水中混有泥沙，欲从中分离出食盐，应先 再 ；
⑵硝酸钾中混有少量氯化钠，应用 ；
⑶食盐中混有少量硝酸钾，应用 ；
⑷欲从含有泥沙的水里得到较纯净的水，应用 。
当堂达标
3．要从饱和食盐水中获得食盐晶体，下列实验能成功的是( )
图5
4．根据图6中a、b、c三种物质的溶解度曲线，回答下列问题：
（1）P点表示在t1℃两物质的溶解度关系为b___c（填“＞”、“＜”或“=”）。
（2）t2℃，a、b、c三种物质的溶解度的大小关系为 ______。
（3）t2℃时，50 g b物质加入到50 g水中充分溶解后，所得溶液的质量为__________。
（4）b中含有少量的a，若要提纯b，可采用____结晶的方法。
5．请根据已有的知识解释下列现象：
（1）被汗水浸湿的衣服晾干后会有白斑；晾干的咸菜表面有一层盐霜。
（2）我国内蒙古地区的某些盐湖中，溶有较多的食盐和纯碱（碳酸钠）。生活在盐湖附近的人们冬天捞碱（即碳酸钠晶体）、夏天晒盐（食盐晶体）。21cnjy.com
（3）将饱和的澄清石灰水升温与将CO2通入澄清石灰水后看到的现象有哪些相似，又有何区别？
课后提高
1．现有三种物质组成的混合物：固态NaCl，易溶且溶解度受温度变化的影响较小；固态CaCO3, 难溶；固态Na2CO3·10H2O，易溶且溶解度受温度变化的影响较大。将上述三种物质一一分离的方法是（ ）
A．溶解、过滤、蒸发 B．溶解、降温、蒸发、过滤
C．溶解、降温、过滤 D．溶解、过滤、降温、过滤
2．（2012，山东济宁）降温结晶是分离硝酸钾和氯化钠混合物的常用方法。现取硝酸钾和氯化钠混合物160g，放入100ml水中，加热到80℃，固体全部溶解．请根据硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线（如图7所示）判断，下列说法正确的是（　 ）www.21-cn-jy.com
图7
A.80℃时，溶液是硝酸钾和氯化钠的饱和溶液　
B.80℃时，溶液中硝酸钾不饱和，氯化钠饱和
C.降温到20℃时，析出的固体一定是硝酸钾和氯化钠的混合物　
D.降温到20℃时，一定析出硝酸钾，可能析出氯化钠
3．苯甲酸是一种食品防腐剂，它是一种片状晶体，在水中的溶解度如下表：
温度/℃
25
50
95
溶解度/g
0.17
0.95
6.8
某同学为提纯某一苯甲酸样品（其中含有泥沙等难溶于水的杂质），进行了如下实验：
（1）取样品约1g放入烧杯中，加入50mL蒸馏水充分搅拌，发现样品几乎没有溶解，原因是________。
（2）将烧杯放在石棉网上加热，等样品充分溶解后，再加少量蒸馏水，然后趁热过滤。趁热过滤的目的是_______________________________________。21·cn·jy·com
（3）将所得滤液___________，使苯甲酸以晶体形式析出，然后过滤得到较纯净的苯甲酸晶体。
答案与点拨
自主预习
1.冷却热饱和溶液法 增大 减小 硝酸钾
2.变化不大 氯化钠
3.D 点拨：比较溶解度时必须限制溶液的温度，否则不能进行比较，故A错误；甲的溶解度受温度变化影响较大，而乙的溶解度受温度变化影响较小，所以将等质量的甲、乙的饱和溶液从t2℃降到t1℃，析出甲的质量大，如果溶液质量不相等，则难以判断，故B错误；甲的溶解度随温度的升高而增大，所以不能通过降低温度的方法将饱和溶液变为不饱和溶液，故C错误； t1℃时，甲和乙的溶解度相等，所以该温度下甲和乙的饱和溶液各100g，其溶质的质量一定相等，故D正确，故选D。【来源：21·世纪·教育·网】
课堂导学
1. (1)X (2) 40 饱和 (3) 蒸发溶剂
2. ⑴ C A ⑵ B ⑶ A ⑷ C
点拨：本题主要考查了分离混合物的方法。对于难溶性固体与液体分离，常用过滤的方法；对于两种可溶性的混合物，欲分离出溶解度受温度影响较大的物质，可采用冷却热饱和溶液的方法；要分离出溶解度受温度影响较小的物质，一般采用蒸发水份的方法。2-1-c-n-j-y
当堂达标
3. C 点拨：对于溶解度受温度影响变化不大的食盐水的饱和溶液，人们一般通过蒸发溶剂得到晶体。
4. ⑴ = ⑵ b＞a＞c (或c＜a＜b) ⑶ 75g ⑷ 降温（或冷却热饱和溶液）
5. （1）水分蒸发，盐份或食盐析出 （2）碳酸钠晶体的溶解度随温度的降低而明显减小，冬天温度低，碳酸钠的溶解度减小，析出，所以冬天可以捞碱；食盐的溶解度受温度的影响不大，当水分蒸发后，食盐溶液会逐渐饱和，再蒸发水分，食盐就会析出，故夏天晒盐 （3）均变浑浊。将饱和澄清石灰水升温，氢氧化钙的溶解度会降低，析出氢氧化钙，因此变浑浊；而通入二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶性的碳酸钙，所以变浑浊。【来源：21cnj*y.co*m】
课后提高
1. D 点拨：根据三种物质的溶解性差异，通过溶解、过滤可以将固体CaCO3与Na2CO3·10H2O、NaCl的溶液分离。然后通过降温可以将Na2CO3·10H2O先结晶出来，再过滤与NaCl的溶液分离。
2.D 点拨：硝酸钾和氯化钠混合物160g，加热到80℃，固体全部溶解，可能都是刚好饱和，或不饱和，或者有一种饱和有一种不饱和等情况，故A错；因为硝酸钾和氯化钠混合物160g中没说谁多谁少，所以不能判断谁饱和，谁不饱和，故B错；由于氯化钠溶解度变化不大，如果质量很少的话，降温后不可能析出，故C错；因为硝酸钾的溶解度降温后减小得多，所以一定析出晶体，氯化钠溶解度变化不大，降温后可能析出，也可能不析出，故D正确，21世纪教育网版权所有
故选D。
3. （1）此时50g水中最多只能溶解0.085g苯甲酸（2）防止温度过低，苯甲酸大量析出，影响提纯效果 （3）降温结晶21教育网
点拨：50mL蒸馏水的质量约为50g，由于是在常温下操作，温度可视为25℃，根据溶解度表，此时苯甲酸的溶解度为0.17g，即此时100g水中最多只能溶解0.17g苯甲酸，以此计算，50g水中最多只能溶解0.085g苯甲酸。所以，加入的1g苯甲酸几乎没有溶解。由于苯甲酸在温度较低时溶解度较小，如果不趁热过滤，苯甲酸在过滤过程中会大量析出，仍留在杂质中，达不到提纯的要求。对所得滤液进行结晶时，可以有蒸发溶剂法与降温结晶法，题设要获得晶体态的苯甲酸，应采用降温结晶法（通常，蒸发溶剂法得不到有规则几何外形的晶体，这也是两种结晶方法的差异之一）。【出处：21教育名师】

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