课题1：海带中碘元素的分离及检验ppt课件.ppt

选修六选修六 实验化学实验化学专题一专题一 物质的分离和提纯物质的分离和提纯课题课题1 1 海带中碘元素的分离及检验海带中碘元素的分离及检验一、物质的分离与提纯一、物质的分离与提纯分离：将相互混在一起的不同物质分离：将相互混在一起的不同物质通过物理或化通过物理或化学方法学方法彼此分开而得到相应的各个彼此分开而得到相应的各个纯净纯净组分的过组分的过程。程。知识预备：知识预备：提纯：是将混合物中的杂质（不需要或有害的提纯：是将混合物中的杂质（不需要或有害的物质）通过物理或化学方法除掉而得到所需物物质）通过物理或化学方法除掉而得到所需物质的过程，其中杂质不需恢复为原来的物质。质的过程，其中杂质不需恢复为原来的物质。操作原则（四原则、三必须）操作原则（四原则、三必须）1、四原则：、四原则：(1)不增不增 提纯过程中不增加新的杂质提纯过程中不增加新的杂质(2)不减不减 不减少欲被提纯的物质不减少欲被提纯的物质(3)易分离易分离 被提纯物与杂质容易分离被提纯物与杂质容易分离(4)易复原易复原 被提纯物质要复原被提纯物质要复原2、三必须、三必须(1) 除杂试剂必须过量除杂试剂必须过量(2) 过量试剂必须除尽过量试剂必须除尽(因为过量试剂带因为过量试剂带入新的杂质入新的杂质)(3) 除杂途径必须选最佳除杂途径必须选最佳书上书上P2信息提示。信息提示。根据必修一所学回顾物质分离提纯的方法有哪些？根据必修一所学回顾物质分离提纯的方法有哪些？过滤、蒸发、结晶、萃取、分液、过滤、蒸发、结晶、萃取、分液、蒸馏、渗析、盐析、升华蒸馏、渗析、盐析、升华3、过滤：分离液体与不溶性固体的一种方法、过滤：分离液体与不溶性固体的一种方法操作要领：一贴、二低、三靠操作要领：一贴、二低、三靠利用物质的溶解性差异，将液体和不溶于液利用物质的溶解性差异，将液体和不溶于液体的固体分离开来的方法。例如用过滤法除体的固体分离开来的方法。例如用过滤法除去粗盐中的泥沙去粗盐中的泥沙 。滤纸与漏斗应滤纸与漏斗应紧贴无气泡紧贴无气泡 滤纸边缘低于漏斗滤纸边缘低于漏斗边缘，滤纸液面低边缘，滤纸液面低于滤纸边缘。于滤纸边缘。 玻璃棒靠在玻璃棒靠在三层滤纸上三层滤纸上 漏斗颈紧靠漏斗颈紧靠烧杯内壁烧杯内壁 烧杯靠在玻璃棒烧杯靠在玻璃棒上使液体沿玻璃上使液体沿玻璃棒流下。棒流下。一贴，二低，三靠一贴，二低，三靠原理：利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不原理：利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而同，可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中，从而达到提让杂质全部或大部分仍留在溶液中，从而达到提纯的目的。纯的目的。 实验仪器：实验仪器：蒸发皿，酒精灯，玻璃棒，铁架台（铁圈），蒸发皿，酒精灯，玻璃棒，铁架台（铁圈），烧杯烧杯 结晶方法：蒸发结晶、冷却结晶结晶方法：蒸发结晶、冷却结晶4、结晶、结晶蒸发结晶：蒸发结晶：通过蒸发或气化，减少一部分溶剂使溶液达到通过蒸发或气化，减少一部分溶剂使溶液达到饱和而析出晶体。饱和而析出晶体。适用物质：适用物质：此法主要用于溶解度随温度改变而变化不大的物质。此法主要用于溶解度随温度改变而变化不大的物质。（如氯化钠）（如氯化钠）冷却结晶冷却结晶通过降低温度，使溶液冷却达到饱和而析出通过降低温度，使溶液冷却达到饱和而析出晶体。重结晶指的是重复冷却结晶。晶体。重结晶指的是重复冷却结晶。适用物质：适用物质：此法主要用于溶解度随温度下降而明显减小的此法主要用于溶解度随温度下降而明显减小的物质。物质。（如硝酸钾）（如硝酸钾）操作要点：操作要点：蒸发蒸发结晶结晶法：法：蒸发过程中要不蒸发过程中要不断用玻璃棒搅拌断用玻璃棒搅拌蒸发皿内溶液不能蒸发皿内溶液不能超过其容量的超过其容量的2/35 5、萃取、分液、萃取、分液 萃取：利用物质在互不相溶的溶萃取：利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，将物质从一剂中溶解度的不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从种溶剂转移到另一种溶剂中，从而进行分离的方法。而进行分离的方法。分液分液分离两种互不相溶的液分离两种互不相溶的液体（密度不同）体（密度不同） 例如：从碘水中提取碘例如：从碘水中提取碘 注意事项注意事项 阅读课本P3-P4页萃取后再进行分液操作萃取后再进行分液操作萃取剂的要求：萃取剂的要求：一种溶质在萃取剂的溶解度远一种溶质在萃取剂的溶解度远大于水中。溶质与萃取剂之间互不反应。两种溶大于水中。溶质与萃取剂之间互不反应。两种溶剂互不相溶，且萃取剂易挥发。剂互不相溶，且萃取剂易挥发。 分液时打开上面的活塞，下层的液体从分液时打开上面的活塞，下层的液体从下口流出，上层液体从上面倒出。下口流出，上层液体从上面倒出。萃取分液后得到的仍是混合液，一般需蒸萃取分液后得到的仍是混合液，一般需蒸馏进一步分离。馏进一步分离。6、蒸馏、蒸馏、分馏分馏 适用范围适用范围： 分离沸点不同的互溶液态物质。 注意事项注意事项温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口。温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口。加沸石（碎瓷片）防止暴沸。加沸石（碎瓷片）防止暴沸。先开冷凝水再加热。先开冷凝水再加热。冷凝水下进上出使冷凝充分。冷凝水下进上出使冷凝充分。溶液不可蒸干。溶液不可蒸干。 二、物质分离、提纯的类型二、物质分离、提纯的类型、固、固固混合分离型固混合分离型、固、固液混合分离型液混合分离型过滤：分离不溶性固体与液体过滤：分离不溶性固体与液体（P3 P3 检索咨询）检索咨询）蒸发蒸发、结晶（重结晶（重结晶）结晶）部分溶：部分溶：过滤过滤全溶解：全溶解：溶解溶解灼烧、升华、热分解法灼烧、升华、热分解法加热：加热：、液、液液混合分离型液混合分离型、气、气气混合分离型气混合分离型洗气洗气互不溶：互不溶：互相溶：互相溶：分液分液蒸馏（分馏）蒸馏（分馏）萃取萃取、胶体样品、胶体样品渗析：分离胶体和溶液渗析：分离胶体和溶液盐析：用于获取肥皂及蛋白盐析：用于获取肥皂及蛋白质的分离提纯质的分离提纯 碘是人体生长发育不可缺少的微碘是人体生长发育不可缺少的微量元素之一。人若摄入碘量不足，会量元素之一。人若摄入碘量不足，会引起甲状腺肿大病；儿童缺碘，则严引起甲状腺肿大病；儿童缺碘，则严重影响其智力发展，导致智商低下，重影响其智力发展，导致智商低下，因此，人们将碘称为智慧元素。因此，人们将碘称为智慧元素。 经常吃些海带、紫菜等海藻类植物，经常吃些海带、紫菜等海藻类植物，可以防治甲状腺肿大，这是由于海带可以防治甲状腺肿大，这是由于海带中富含碘。中富含碘。 小知识小知识主要成分主要成分蛋白质、糖类、脂肪、蛋白质、糖类、脂肪、纤维素、褐藻胶、甘露纤维素、褐藻胶、甘露醇、维生素、醇、维生素、有机碘化有机碘化物物等有机物。等有机物。氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碘化钠等无机盐。碘化钠等无机盐。次要成分次要成分海带的成分海带的成分资料资料设计从海带中提取碘的实验方案设计从海带中提取碘的实验方案活动探究干海带干海带灰灰 烬烬浊浊 液液滤滤 液液混合液混合液上上 层层下下 层层碘单质碘单质灼烧灼烧滤滤 渣渣三、三、从海带中提取碘的实验方案从海带中提取碘的实验方案水浸水浸过滤过滤酸化酸化CClCCl4 4萃取萃取分液分液蒸馏蒸馏氧化氧化淀粉溶液淀粉溶液1 1、灼烧的作用是什么？、灼烧的作用是什么？思考与交流思考与交流将干海带高温灼烧，使有机物转将干海带高温灼烧，使有机物转化为化为CO2和和H2O，呈气态逸散。，呈气态逸散。坩埚、坩埚钳、三角架、泥三角、坩埚、坩埚钳、三角架、泥三角、酒精灯酒精灯2、灼烧海带时用到哪些仪器？、灼烧海带时用到哪些仪器？注意热坩埚不能放在桌面上！注意热坩埚不能放在桌面上！3 3、水浸时常常要将悬浊液煮沸、水浸时常常要将悬浊液煮沸23min23min，目的，目的是什么？是什么？加快碘化物在水中的溶解，以使灰烬中的加快碘化物在水中的溶解，以使灰烬中的I I- -尽可能多的进入溶液。尽可能多的进入溶液。 4 4、酸化作用是什么？、酸化作用是什么？海带灰的浸出液中含有碳酸钠（碳酸钾）等使溶液显碱性的物质，酸化的目的是使溶液呈弱酸性，有利于氧化剂把I-氧化为I2。5 5、你认为最好选用哪种氧化剂？、你认为最好选用哪种氧化剂？2I2I- - + H + H2 2O O2 2 + 2H + 2H+ + = I = I2 2 + 2H + 2H2 2O O 注意：注意： 若氯水过量，则若氯水过量，则ClCl2 2能进一步将碘单质能进一步将碘单质氧化。氧化。 氯水、双氧水等氯水、双氧水等2I2I- - + Cl+ Cl2 2 = 2Cl = 2Cl- - + I + I2 2I I- - + 3Cl+ 3Cl2 2+ + 3H3H2 2O O= 6Cl= 6Cl- - + IO+ IO3 3- -+6H+6H+ + 思考：若用碘盐中的思考：若用碘盐中的KIOKIO3 3作氧化剂作氧化剂, ,在酸性溶液中氧化在酸性溶液中氧化I I- -, ,写出反应的离写出反应的离子方程式子方程式. .5I- + IO3- + 6H+ = 3I2 + 3H2O四、海带中碘的提取实验四、海带中碘的提取实验1、实验原理、实验原理2I- + 2H+ + H2O2 = I2 + 2H2O2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-2 2、实验流程：、实验流程：称取样品称取样品灼烧灰化灼烧灰化溶解过滤溶解过滤氧化氧化检验检验萃取分液萃取分液3 3、实验步骤及注意事项：、实验步骤及注意事项：（1）称取样品）称取样品操作要点：用托盘天平称取约操作要点：用托盘天平称取约2g干燥的海带，干燥的海带，放入坩埚中。放入坩埚中。实验注意事项：托盘天平的正确使用。实验注意事项：托盘天平的正确使用。（2）灼烧灰化）灼烧灰化操作要点：在通风处加热灼烧干海带，待海带操作要点：在通风处加热灼烧干海带，待海带完全灰化后，冷却，再将灰分转移到小烧杯中。完全灰化后，冷却，再将灰分转移到小烧杯中。实验现象：灼烧灰化的过程大约需要实验现象：灼烧灰化的过程大约需要5-6分钟，分钟，干海带逐渐变的更干燥、卷曲，最后变成黑色干海带逐渐变的更干燥、卷曲，最后变成黑色粉末或细小颗粒。期间还会产生大量白烟，并粉末或细小颗粒。期间还会产生大量白烟，并伴有焦糊味。伴有焦糊味。实验注意事项：实验注意事项：应在通风处加热灼烧，或使用通风设备去除白应在通风处加热灼烧，或使用通风设备去除白烟和难闻的气味。烟和难闻的气味。应边加热边搅拌，用坩埚钳夹持坩埚，玻璃棒应边加热边搅拌，用坩埚钳夹持坩埚，玻璃棒小心搅拌，使海带均匀受热，加快灰化的速度。小心搅拌，使海带均匀受热，加快灰化的速度。 灼烧完毕，应将坩埚和玻璃灼烧完毕，应将坩埚和玻璃棒放在石棉网上冷却，不可棒放在石棉网上冷却，不可直接放在冷的实验台上，防直接放在冷的实验台上，防止温度很高的坩埚骤冷而破止温度很高的坩埚骤冷而破裂裂（3 3）溶解过滤）溶解过滤实验现象：实验现象：煮沸时固体未见明显溶解，过滤后得到淡黄煮沸时固体未见明显溶解，过滤后得到淡黄色的澄清溶液。色的澄清溶液。操作要点：向小烧杯中加入约操作要点：向小烧杯中加入约15ml15ml蒸馏水，蒸馏水，煮沸煮沸2-3min2-3min，过滤，并用约，过滤，并用约1ml1ml蒸馏水洗涤沉淀蒸馏水洗涤沉淀得滤液得滤液。实验注意事项：应隔着石实验注意事项：应隔着石棉网加热小烧杯中的混合物。棉网加热小烧杯中的混合物。加热过程中应不断搅拌，加加热过程中应不断搅拌，加快溶解，同时防止液体受热快溶解，同时防止液体受热不均而溅出。过滤操作应注不均而溅出。过滤操作应注意意“一贴、二低、三靠一贴、二低、三靠” 。 （4 4）氧化及检验）氧化及检验操作要点：在滤液中加入操作要点：在滤液中加入2吸管吸管2molLH2SO4溶液，再加入溶液，再加入4吸管吸管6%的的H2O2溶溶液。取出少许混合液，用淀粉溶液检验碘单质。液。取出少许混合液，用淀粉溶液检验碘单质。实验现象：加入氧化剂后溶液颜色变深，实验现象：加入氧化剂后溶液颜色变深，呈棕黄色。加淀粉，溶液变蓝色。呈棕黄色。加淀粉，溶液变蓝色。实验注意事项：检验碘元素应取少量样品，实验注意事项：检验碘元素应取少量样品，不要向所有滤液中直接加淀粉溶液，否则后不要向所有滤液中直接加淀粉溶液，否则后续实验将无法操作。续实验将无法操作。 （5）萃取分液）萃取分液操作要点：将氧化检验后的余液转入分液漏斗操作要点：将氧化检验后的余液转入分液漏斗中，加入中，加入2mlCCl4，充分振荡，将上口，充分振荡，将上口塞子打开，塞子打开，静置，待完全分层后，分液。静置，待完全分层后，分液。实验现象：加入实验现象：加入CCl4振荡后，液体分层，振荡后，液体分层，且下层液体显紫红色，上层液体几乎无色。且下层液体显紫红色，上层液体几乎无色。