課題海帶中碘元素的分離及檢驗(yàn)講解學(xué)習(xí)

1、課題海帶中碘元素的分離及檢驗(yàn)2、三必須、三必須(1) 除雜試劑必須過(guò)量除雜試劑必須過(guò)量(2) 過(guò)量試劑必須除盡過(guò)量試劑必須除盡(因?yàn)檫^(guò)量試劑帶因?yàn)檫^(guò)量試劑帶入新的雜質(zhì)入新的雜質(zhì))(3) 除雜途徑必須選最佳除雜途徑必須選最佳書上書上P2信息提示。信息提示。根據(jù)必修一所學(xué)回顧物質(zhì)分離提純的方法有哪些？根據(jù)必修一所學(xué)回顧物質(zhì)分離提純的方法有哪些？過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、分液、過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、分液、蒸餾、滲析、鹽析、升華蒸餾、滲析、鹽析、升華3、過(guò)濾：分離液體與不溶性固體的一種方法、過(guò)濾：分離液體與不溶性固體的一種方法操作要領(lǐng)：一貼、二低、三靠操作要領(lǐng)：一貼、二低、三靠利用物質(zhì)的溶解性差異，將

2、液體和不溶于液利用物質(zhì)的溶解性差異，將液體和不溶于液體的固體分離開來(lái)的方法。例如用過(guò)濾法除體的固體分離開來(lái)的方法。例如用過(guò)濾法除去粗鹽中的泥沙去粗鹽中的泥沙 。濾紙與漏斗應(yīng)濾紙與漏斗應(yīng)緊貼無(wú)氣泡緊貼無(wú)氣泡 濾紙邊緣低于漏斗濾紙邊緣低于漏斗邊緣，濾紙液面低邊緣，濾紙液面低于濾紙邊緣。于濾紙邊緣。 玻璃棒靠在玻璃棒靠在三層濾紙上三層濾紙上 漏斗頸緊靠漏斗頸緊靠燒杯內(nèi)壁燒杯內(nèi)壁 燒杯靠在玻璃棒燒杯靠在玻璃棒上使液體沿玻璃上使液體沿玻璃棒流下。棒流下。一貼，二低，三靠一貼，二低，三靠原理：利用溶劑對(duì)被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不原理：利用溶劑對(duì)被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同，可以使被提純物質(zhì)從過(guò)飽和溶液中析

3、出。而同，可以使被提純物質(zhì)從過(guò)飽和溶液中析出。而讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中，從而達(dá)到提讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中，從而達(dá)到提純的目的。純的目的。 實(shí)驗(yàn)儀器：實(shí)驗(yàn)儀器：蒸發(fā)皿，酒精燈，玻璃棒，鐵架臺(tái)（鐵圈），蒸發(fā)皿，酒精燈，玻璃棒，鐵架臺(tái)（鐵圈），燒杯燒杯 結(jié)晶方法：蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻結(jié)晶結(jié)晶方法：蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻結(jié)晶4、結(jié)晶、結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶：蒸發(fā)結(jié)晶：通過(guò)蒸發(fā)或氣化，減少一部分溶劑使溶液達(dá)到通過(guò)蒸發(fā)或氣化，減少一部分溶劑使溶液達(dá)到飽和而析出晶體。飽和而析出晶體。適用物質(zhì)：適用物質(zhì)：此法主要用于溶解度隨溫度改變而變化不大的物質(zhì)。此法主要用于溶解度隨溫度改變而變化不大的物質(zhì)。（如氯化鈉）（如氯化鈉

4、）冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶通過(guò)降低溫度，使溶液冷卻達(dá)到飽和而析出通過(guò)降低溫度，使溶液冷卻達(dá)到飽和而析出晶體。重結(jié)晶指的是重復(fù)冷卻結(jié)晶。晶體。重結(jié)晶指的是重復(fù)冷卻結(jié)晶。適用物質(zhì)：適用物質(zhì)：此法主要用于溶解度隨溫度下降而明顯減小的此法主要用于溶解度隨溫度下降而明顯減小的物質(zhì)。物質(zhì)。（如硝酸鉀）（如硝酸鉀）操作要點(diǎn)：操作要點(diǎn)：蒸發(fā)蒸發(fā)結(jié)晶結(jié)晶法：法：蒸發(fā)過(guò)程中要不蒸發(fā)過(guò)程中要不斷用玻璃棒攪拌斷用玻璃棒攪拌蒸發(fā)皿內(nèi)溶液不能蒸發(fā)皿內(nèi)溶液不能超過(guò)其容量的超過(guò)其容量的2/35 5、萃取、分液、萃取、分液 萃?。豪梦镔|(zhì)在互不相溶的溶萃?。豪梦镔|(zhì)在互不相溶的溶劑中溶解度的不同，將物質(zhì)從一劑中溶解度的不同，將物質(zhì)從一

5、種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中，從種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中，從而進(jìn)行分離的方法。而進(jìn)行分離的方法。分液分液分離兩種互不相溶的液分離兩種互不相溶的液體（密度不同）體（密度不同） 例如：從碘水中提取碘例如：從碘水中提取碘 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 閱讀課本P3-P4頁(yè)萃取后再進(jìn)行分液操作萃取后再進(jìn)行分液操作萃取劑的要求：萃取劑的要求：一種溶質(zhì)在萃取劑的溶解度遠(yuǎn)一種溶質(zhì)在萃取劑的溶解度遠(yuǎn)大于水中。溶質(zhì)與萃取劑之間互不反應(yīng)。兩種溶大于水中。溶質(zhì)與萃取劑之間互不反應(yīng)。兩種溶劑互不相溶，且萃取劑易揮發(fā)。劑互不相溶，且萃取劑易揮發(fā)。 分液時(shí)打開上面的活塞，下層的液體從分液時(shí)打開上面的活塞，下層的液體從下口流出，上層液體從

6、上面倒出。下口流出，上層液體從上面倒出。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，一般需蒸餾進(jìn)一步分離。餾進(jìn)一步分離。6、蒸餾、蒸餾、分餾分餾 適用范圍適用范圍： 分離沸點(diǎn)不同的互溶液態(tài)物質(zhì)。 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)溫度計(jì)水銀球位于蒸餾燒瓶支管口。溫度計(jì)水銀球位于蒸餾燒瓶支管口。加沸石（碎瓷片）防止暴沸。加沸石（碎瓷片）防止暴沸。先開冷凝水再加熱。先開冷凝水再加熱。冷凝水下進(jìn)上出使冷凝充分。冷凝水下進(jìn)上出使冷凝充分。溶液不可蒸干。溶液不可蒸干。 二、物質(zhì)分離、提純的類型二、物質(zhì)分離、提純的類型、固、固固混合分離型固混合分離型、固、固液混合分離型液混合分離型過(guò)濾：分離不溶性固體與

7、液體過(guò)濾：分離不溶性固體與液體（P3 P3 檢索咨詢）檢索咨詢）蒸發(fā)蒸發(fā)、結(jié)晶（重結(jié)晶（重結(jié)晶）結(jié)晶）部分溶：部分溶：過(guò)濾過(guò)濾全溶解：全溶解：溶解溶解灼燒、升華、熱分解法灼燒、升華、熱分解法加熱：加熱：、液、液液混合分離型液混合分離型、氣、氣氣混合分離型氣混合分離型洗氣洗氣互不溶：互不溶：互相溶：互相溶：分液分液蒸餾（分餾）蒸餾（分餾）萃取萃取、膠體樣品、膠體樣品滲析：分離膠體和溶液滲析：分離膠體和溶液鹽析：用于獲取肥皂及蛋白鹽析：用于獲取肥皂及蛋白質(zhì)的分離提純質(zhì)的分離提純 碘是人體生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的微碘是人體生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的微量元素之一。人若攝入碘量不足，會(huì)量元素之一。人若攝入碘量不足，會(huì)

8、引起甲狀腺腫大??；兒童缺碘，則嚴(yán)引起甲狀腺腫大??；兒童缺碘，則嚴(yán)重影響其智力發(fā)展，導(dǎo)致智商低下，重影響其智力發(fā)展，導(dǎo)致智商低下，因此，人們將碘稱為智慧元素。因此，人們將碘稱為智慧元素。 經(jīng)常吃些海帶、紫菜等海藻類植物，經(jīng)常吃些海帶、紫菜等海藻類植物，可以防治甲狀腺腫大，這是由于海帶可以防治甲狀腺腫大，這是由于海帶中富含碘。中富含碘。 小知識(shí)小知識(shí)主要成分主要成分蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、纖維素、褐藻膠、甘露纖維素、褐藻膠、甘露醇、維生素、醇、維生素、有機(jī)碘化有機(jī)碘化物物等有機(jī)物。等有機(jī)物。氯化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、碘化鈉等無(wú)機(jī)鹽。碘化鈉等無(wú)機(jī)鹽。次要成分次要

9、成分海帶的成分海帶的成分資料資料設(shè)計(jì)從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)方案活動(dòng)探究干海帶干海帶灰灰 燼燼濁濁 液液濾濾 液液混合液混合液上上 層層下下 層層碘單質(zhì)碘單質(zhì)灼燒灼燒濾濾 渣渣三、三、從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)方案從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)方案水浸水浸過(guò)濾過(guò)濾酸化酸化CClCCl4 4萃取萃取分液分液蒸餾蒸餾氧化氧化淀粉溶液淀粉溶液1 1、灼燒的作用是什么？、灼燒的作用是什么？思考與交流思考與交流將干海帶高溫灼燒，使有機(jī)物轉(zhuǎn)將干海帶高溫灼燒，使有機(jī)物轉(zhuǎn)化為化為CO2和和H2O，呈氣態(tài)逸散。，呈氣態(tài)逸散。坩堝、坩堝鉗、三角架、泥三角、坩堝、坩堝鉗、三角架、泥三角、酒精燈酒精燈2、灼燒

10、海帶時(shí)用到哪些儀器？、灼燒海帶時(shí)用到哪些儀器？注意熱坩堝不能放在桌面上！注意熱坩堝不能放在桌面上！3 3、水浸時(shí)常常要將懸濁液煮沸、水浸時(shí)常常要將懸濁液煮沸23min23min，目的，目的是什么？是什么？加快碘化物在水中的溶解，以使灰燼中的加快碘化物在水中的溶解，以使灰燼中的I I- -盡可能多的進(jìn)入溶液。盡可能多的進(jìn)入溶液。 4 4、酸化作用是什么？、酸化作用是什么？海帶灰的浸出液中含有碳酸鈉（碳酸鉀）等使溶液顯堿性的物質(zhì)，酸化的目的是使溶液呈弱酸性，有利于氧化劑把I-氧化為I2。5 5、你認(rèn)為最好選用哪種氧化劑？、你認(rèn)為最好選用哪種氧化劑？2I2I- - + H + H2 2O O2 2

11、+ 2H + 2H+ + = I = I2 2 + 2H + 2H2 2O O 注意：注意： 若氯水過(guò)量，則若氯水過(guò)量，則ClCl2 2能進(jìn)一步將碘單質(zhì)能進(jìn)一步將碘單質(zhì)氧化。氧化。 氯水、雙氧水等氯水、雙氧水等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：若用碘鹽中的思考：若用碘鹽中的KIOKIO3 3作氧化劑作氧化劑, ,在酸性溶液中氧化在酸性溶液中氧化I I- -, ,寫出反應(yīng)的離寫出反應(yīng)的離子方程

12、式子方程式. .5I- + IO3- + 6H+ = 3I2 + 3H2O四、海帶中碘的提取實(shí)驗(yàn)四、海帶中碘的提取實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)原理2I- + 2H+ + H2O2 = I2 + 2H2O2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-2 2、實(shí)驗(yàn)流程：、實(shí)驗(yàn)流程：稱取樣品稱取樣品灼燒灰化灼燒灰化溶解過(guò)濾溶解過(guò)濾氧化氧化檢驗(yàn)檢驗(yàn)萃取分液萃取分液3 3、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)：、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)：（1）稱取樣品）稱取樣品操作要點(diǎn)：用托盤天平稱取約操作要點(diǎn)：用托盤天平稱取約2g干燥的海帶，干燥的海帶，放入坩堝中。放入坩堝中。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：托盤天平的正確使用。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：托盤天平的正確使用。（2）

13、灼燒灰化）灼燒灰化操作要點(diǎn)：在通風(fēng)處加熱灼燒干海帶，待海帶操作要點(diǎn)：在通風(fēng)處加熱灼燒干海帶，待海帶完全灰化后，冷卻，再將灰分轉(zhuǎn)移到小燒杯中。完全灰化后，冷卻，再將灰分轉(zhuǎn)移到小燒杯中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：灼燒灰化的過(guò)程大約需要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：灼燒灰化的過(guò)程大約需要5-6分鐘，分鐘，干海帶逐漸變的更干燥、卷曲，最后變成黑色干海帶逐漸變的更干燥、卷曲，最后變成黑色粉末或細(xì)小顆粒。期間還會(huì)產(chǎn)生大量白煙，并粉末或細(xì)小顆粒。期間還會(huì)產(chǎn)生大量白煙，并伴有焦糊味。伴有焦糊味。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：應(yīng)在通風(fēng)處加熱灼燒，或使用通風(fēng)設(shè)備去除白應(yīng)在通風(fēng)處加熱灼燒，或使用通風(fēng)設(shè)備去除白煙和難聞的氣味。煙和難聞的氣味。應(yīng)邊加熱邊攪

14、拌，用坩堝鉗夾持坩堝，玻璃棒應(yīng)邊加熱邊攪拌，用坩堝鉗夾持坩堝，玻璃棒小心攪拌，使海帶均勻受熱，加快灰化的速度。小心攪拌，使海帶均勻受熱，加快灰化的速度。 灼燒完畢，應(yīng)將坩堝和玻璃灼燒完畢，應(yīng)將坩堝和玻璃棒放在石棉網(wǎng)上冷卻，不可棒放在石棉網(wǎng)上冷卻，不可直接放在冷的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，防直接放在冷的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，防止溫度很高的坩堝驟冷而破止溫度很高的坩堝驟冷而破裂裂（3 3）溶解過(guò)濾）溶解過(guò)濾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：煮沸時(shí)固體未見明顯溶解，過(guò)濾后得到淡黃煮沸時(shí)固體未見明顯溶解，過(guò)濾后得到淡黃色的澄清溶液。色的澄清溶液。操作要點(diǎn)：向小燒杯中加入約操作要點(diǎn)：向小燒杯中加入約15ml15ml蒸餾水，蒸餾水，煮沸煮沸2-3

15、min2-3min，過(guò)濾，并用約，過(guò)濾，并用約1ml1ml蒸餾水洗滌沉淀蒸餾水洗滌沉淀得濾液得濾液。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：應(yīng)隔著石實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：應(yīng)隔著石棉網(wǎng)加熱小燒杯中的混合物。棉網(wǎng)加熱小燒杯中的混合物。加熱過(guò)程中應(yīng)不斷攪拌，加加熱過(guò)程中應(yīng)不斷攪拌，加快溶解，同時(shí)防止液體受熱快溶解，同時(shí)防止液體受熱不均而濺出。過(guò)濾操作應(yīng)注不均而濺出。過(guò)濾操作應(yīng)注意意“一貼、二低、三靠一貼、二低、三靠” 。 （4 4）氧化及檢驗(yàn)）氧化及檢驗(yàn)操作要點(diǎn)：在濾液中加入操作要點(diǎn)：在濾液中加入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。取出少許混合液，用淀粉溶液檢驗(yàn)碘單質(zhì)。液。取出少許混合液，用淀粉溶液檢驗(yàn)碘單質(zhì)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入氧化劑后溶液顏色變深，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入氧化劑后溶液顏色變深，呈棕黃色。加淀粉，溶液變藍(lán)色。呈棕黃色。加淀粉，溶液變藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：檢驗(yàn)碘元素應(yīng)取少量樣品，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：檢驗(yàn)碘元素應(yīng)取少量樣品，不要向所有濾液中直接加淀粉溶液，否則后不要向所有濾液中直接加淀粉溶液，否則后續(xù)實(shí)驗(yàn)將無(wú)法操作。續(xù)實(shí)驗(yàn)將無(wú)法操作。 （5）萃取分液）萃取分液操作要點(diǎn)：將氧化檢驗(yàn)后的余液轉(zhuǎn)入分液漏斗操作要點(diǎn)：將氧化檢驗(yàn)后的余液轉(zhuǎn)入分液漏斗中，加入中，加入