实验化学专题1——物质的分离和提纯.ppt

实验化学实验化学专题专题1 1 物质的分离和提纯物质的分离和提纯课题课题1 海带中碘元素的分离及提纯海带中碘元素的分离及提纯舟山市舟山中学舟山市舟山中学 李晓艳李晓艳一、课程标准、学科指导意见相关要求一、课程标准、学科指导意见相关要求1、化学课程标准指出：设置、化学课程标准指出：设置“实验化学实验化学”模块有助于学生更深刻的认识实验在化学模块有助于学生更深刻的认识实验在化学科学中的地位，掌握基本的化学实验方法科学中的地位，掌握基本的化学实验方法和技能，培养学生的创新精神和实践能力。和技能，培养学生的创新精神和实践能力。本课题相关的课程标准的要求为：本课题相关的课程标准的要求为：知道物知道物质分离和提纯的常用方法，能根据常见物质分离和提纯的常用方法，能根据常见物质的性质设计分离和提纯物质的方案，并质的性质设计分离和提纯物质的方案，并初步掌握其操作技能。初步掌握其操作技能。2、本课题学习目标：、本课题学习目标：了解从植物中分离、检验某些元素的实验了解从植物中分离、检验某些元素的实验 方法。方法。熟悉从海带中分离和检验碘元素的操作流熟悉从海带中分离和检验碘元素的操作流 程，掌握溶解、过滤、萃取等基本操作。程，掌握溶解、过滤、萃取等基本操作。了解化学实验研究的一般过程，初步形成了解化学实验研究的一般过程，初步形成 运用化学实验解决问题的能力。运用化学实验解决问题的能力。培养学生对化学实验的兴趣，养成实事求培养学生对化学实验的兴趣，养成实事求 是、严谨细致的科学态度。是、严谨细致的科学态度。一、课程标准、学科指导意见相关要求一、课程标准、学科指导意见相关要求1、基础地位：、基础地位：天然的和人工合成的物质往往天然的和人工合成的物质往往不是纯净物，而在生产、生活和科学研究中往不是纯净物，而在生产、生活和科学研究中往往要求使用较纯的物质，因此需要对物质进行往要求使用较纯的物质，因此需要对物质进行分离和提纯。本课题中的灰化、过滤、萃取、分离和提纯。本课题中的灰化、过滤、萃取、分液等分离提纯操作将在后续实验中起到重要分液等分离提纯操作将在后续实验中起到重要的基础作用。的基础作用。二、本课题在实验化学中的地位和作用二、本课题在实验化学中的地位和作用2、方法指导：、方法指导：通过本课题的展开，能促使学通过本课题的展开，能促使学生了解化学实验研究的一般过程，初步形成运生了解化学实验研究的一般过程，初步形成运用化学实验解决问题的能力。如：本课题中学用化学实验解决问题的能力。如：本课题中学生能体会到用化学方法分离、提纯植物样品中生能体会到用化学方法分离、提纯植物样品中的某些元素时，应先将样品高温灼烧灰化，以的某些元素时，应先将样品高温灼烧灰化，以除去其中的有机物，然后再将残留的灰分形成除去其中的有机物，然后再将残留的灰分形成溶液进行分离和鉴定。溶液进行分离和鉴定。二、本课题在实验化学中的地位和作用二、本课题在实验化学中的地位和作用二、本课题在实验化学中的地位和作用二、本课题在实验化学中的地位和作用3、情感、态度、价值观引导：、情感、态度、价值观引导：本课题安排在本课题安排在实验化学课程的第一专题第一课题，实验化学课程的第一专题第一课题，其实验过其实验过程将对学生提高学习化学的兴趣，形成实事求程将对学生提高学习化学的兴趣，形成实事求是、严谨细致的科学态度具有积极的作用，能是、严谨细致的科学态度具有积极的作用，能引导学生逐渐形成一定的批判精神和创新意识。引导学生逐渐形成一定的批判精神和创新意识。如：向灰化后的滤液中滴加氯水的操作中，若如：向灰化后的滤液中滴加氯水的操作中，若氯水过量，就可能检验不出碘单质，该如何解氯水过量，就可能检验不出碘单质，该如何解释实验现象，如何用实验验证自己的解释，又释实验现象，如何用实验验证自己的解释，又该如何确定氯水的用量？这些问题都可以作为该如何确定氯水的用量？这些问题都可以作为引导学生形成科学态度、提高创新精神的契机。引导学生形成科学态度、提高创新精神的契机。三、实验基本原理三、实验基本原理1、查资料分析知海带中碘元素可能为、查资料分析知海带中碘元素可能为IO3-或或 I-形式，实际为形式，实际为I-形式。（可设计实验验证形式。（可设计实验验证 是否为是否为IO3-）2、可使用某些氧化剂（如、可使用某些氧化剂（如H2O2、新制氯水）、新制氯水）将将I-氧化为氧化为I2，然后检验，然后检验I2的存在，并分离的存在，并分离 I2，有关反应的离子方程式为：，有关反应的离子方程式为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O 2I-+Cl2=2Cl-+I23、可使用淀粉溶液检验、可使用淀粉溶液检验I2，用，用CCl4萃取并分萃取并分 液来分离出液来分离出I2。四、实验操作要点及主要实验现象四、实验操作要点及主要实验现象1、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四、实验操作要点及主要实验现象四、实验操作要点及主要实验现象2、分步解析、分步解析（1）称取样品）称取样品操作要点：用托盘天平称取操作要点：用托盘天平称取5g干燥的海带，放入干燥的海带，放入 坩埚中。坩埚中。实验注意事项：实验注意事项：强调托盘天平的正确使用。（但这不是本课题的强调托盘天平的正确使用。（但这不是本课题的 重点，如果条件或时间有限，可以由教师完成此重点，如果条件或时间有限，可以由教师完成此 步操作，再将样品分发给学生进行实验。）步操作，再将样品分发给学生进行实验。）四、实验操作要点及主要实验现象四、实验操作要点及主要实验现象2、分步解析、分步解析（2）灼烧灰化）灼烧灰化操作要点：在通风处加热灼烧干海带，待海带完全灰化后，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。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，干海带逐渐分钟，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。后期变的更干燥、卷曲，最后变成黑色粉末或细小颗粒。后期 还会产生大量白烟，并伴有焦糊味。还会产生大量白烟，并伴有焦糊味。实验注意事项：实验注意事项：应应在通风处加热灼烧在通风处加热灼烧，或使用通风设备或使用通风设备去除白烟和难闻的气去除白烟和难闻的气 味。味。应应边加热边搅拌边加热边搅拌，用坩埚钳夹持坩埚，玻璃棒小心搅拌用坩埚钳夹持坩埚，玻璃棒小心搅拌，使，使 海带均匀受热，加快灰化的速度。海带均匀受热，加快灰化的速度。移动坩埚必须使用坩埚钳移动坩埚必须使用坩埚钳，避免烫伤。，避免烫伤。灼烧完毕，应将灼烧完毕，应将坩埚放在石棉网上冷却坩埚放在石棉网上冷却，不可直接放在冷的，不可直接放在冷的 实验台上，防止温度很高的坩埚骤冷而破裂。实验台上，防止温度很高的坩埚骤冷而破裂。四、实验操作要点及主要实验现象四、实验操作要点及主要实验现象2、分步解析、分步解析（3）溶解过滤）溶解过滤操作要点：向小烧杯中加入约操作要点：向小烧杯中加入约30mL蒸馏水，煮沸蒸馏水，煮沸 2-3min，过滤，并用约过滤，并用约1mL蒸馏水洗涤沉淀得滤液。蒸馏水洗涤沉淀得滤液。实验现象：煮沸时固体未见明显溶解，过滤后得到实验现象：煮沸时固体未见明显溶解，过滤后得到 略有黄色、几乎无色的清亮溶液。略有黄色、几乎无色的清亮溶液。实验注意事项：实验注意事项：应应隔着石棉网加热小烧杯隔着石棉网加热小烧杯中的混合物。中的混合物。加热过程中加热过程中应不断搅拌应不断搅拌，加快溶解，同时防止液体，加快溶解，同时防止液体 受热不均而溅出。受热不均而溅出。过滤操作应过滤操作应注意注意“一贴、二低、三靠一贴、二低、三靠”。四、实验操作要点及主要实验现象四、实验操作要点及主要实验现象2、分步解析、分步解析（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1-2mL2molL-1H2SO4溶液，再加溶液，再加 入入3-5mL6%的的H2O2溶液，或在滤液中加入溶液，或在滤液中加入1mL新制饱和氯新制饱和氯 水。取出少许混合液，用淀粉溶液检验碘。水。取出少许混合液，用淀粉溶液检验碘。实验现象：加入氧化剂后溶液颜色变深，为较浅的棕黄色。实验现象：加入氧化剂后溶液颜色变深，为较浅的棕黄色。加淀粉，溶液变蓝色。加淀粉，溶液变蓝色。实验注意事项：实验注意事项：试剂的浓度和用量对实验现象往往会有较明显的影响，因试剂的浓度和用量对实验现象往往会有较明显的影响，因 此，本实验应此，本实验应严格控制试剂的用量，尤其是氯水严格控制试剂的用量，尤其是氯水。不同学。不同学 校也可以视学生能力情况来决定是否组织学生对不同浓度校也可以视学生能力情况来决定是否组织学生对不同浓度 氯水实验的效果进行氯水实验的效果进行探究探究。检验碘元素应取少量样品检验碘元素应取少量样品，要提醒学生不要向所有滤液中，要提醒学生不要向所有滤液中 直接加淀粉溶液，否则后续实验将无法操作。直接加淀粉溶液，否则后续实验将无法操作。四、实验操作要点及主要实验现象四、实验操作要点及主要实验现象2、分步解析、分步解析（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中，操作要点：将氧化检验后的余液转入分液漏斗中，加入加入2mLCCl4，充分振荡，打开上口的塞子，静置，充分振荡，打开上口的塞子，静置，待完全分层后，分液。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，且下层液振荡后，液体分层，且下层液 体显紫红色，上层液体显无色。体显紫红色，上层液体显无色。实验注意事项：实验注意事项：使用分液漏斗之前应使用分液漏斗之前应先检漏和洗涤先检漏和洗涤。向分液漏斗中加入液体前应向分液漏斗中加入液体前应提醒学生提醒学生注意分液漏斗注意分液漏斗 操作的要点操作的要点。谢谢 谢！谢！为探究不同浓度氯水的最佳用量，做了如下实验，有关为探究不同浓度氯水的最佳用量，做了如下实验，有关现象如下表，供各位同行参考。现象如下表，供各位同行参考。取取滤液滤液10滴滴，加入，加入淀粉溶液淀粉溶液1滴滴，逐滴加入不同浓度的逐滴加入不同浓度的新制氯水，边加边振荡新制氯水，边加边振荡，观察溶液颜色的变化情况。，观察溶液颜色的变化情况。氯水氯水浓度浓度未稀释未稀释1:1稀释稀释1:2稀释稀释1:3稀释稀释1:4稀释稀释1:5稀释稀释1:6稀释稀释现象现象第第1滴滴变蓝色变蓝色第第3滴滴褪色褪色第第2滴滴变蓝色变蓝色第第8滴滴褪色褪色第第2滴滴变蓝色变蓝色第第8滴滴褪色褪色第第3滴滴变蓝色变蓝色第第14滴滴褪色褪色第第3滴滴变蓝色变蓝色第第14滴滴褪色褪色第第3滴滴变蓝色变蓝色第第16滴滴褪色褪色第第3滴滴变蓝色变蓝色第第16滴滴褪色褪色注：注：本实验是用教材所示方法提取的滤液（滤液未经其他处理）本实验是用教材所示方法提取的滤液（滤液未经其他处理）进行反复操作得到的结果，同时，在稀释后的氯水与滤液反应时进行反复操作得到的结果，同时，在稀释后的氯水与滤液反应时都反复出现了褪色后放置又变回蓝色，再加氯水又褪色的情况，都反复出现了褪色后放置又变回蓝色，再加氯水又褪色的情况，表格中记录的是溶液完全褪色，放置半分钟到表格中记录的是溶液完全褪色，放置半分钟到1分钟不返回的氯水分钟不返回的氯水用量。推测可能会有海带中所含其他离子的干扰。用量。推测可能会有海带中所含其他离子的干扰。