3.1鐵及其化合物《微項(xiàng)目黑木耳中鐵元素的檢驗(yàn)與測(cè)定》課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版

微項(xiàng)目黑木耳中鐵元素的檢驗(yàn)與測(cè)定吃什么補(bǔ)鐵？鐵是人體必需的微量元素。缺鐵將會(huì)出現(xiàn)消瘦乏力、記憶力下降、貧血等癥狀。食用富含鐵的食品，可以補(bǔ)充人體所需的鐵元素。吃什么補(bǔ)鐵？鐵是人體必需的微量元素。缺鐵將會(huì)出現(xiàn)消瘦乏力、記憶力下降、貧血等癥狀。食用富含鐵的食品，可以補(bǔ)充人體所需的鐵元素。茄子紅棗菠菜豬肝常見食物中的含鐵量（mg/100g）網(wǎng)絡(luò)資料1檢驗(yàn)黑木耳中的鐵元素

3如何科學(xué)補(bǔ)鐵2測(cè)定黑木耳中的含鐵量任務(wù)1設(shè)計(jì)原材料（黑木耳）的預(yù)處理方案任務(wù)2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：測(cè)定黑木耳的含鐵量任務(wù)3色度傳感器測(cè)定黑木耳的含鐵量任務(wù)4數(shù)碼成像比色法測(cè)定黑木耳的含鐵量微項(xiàng)目黑木耳中鐵元素的檢驗(yàn)與測(cè)定知識(shí)回顧：如何檢驗(yàn)溶液中的Fe3+、Fe2+Fe3+黃色NaOH溶液Fe(SCN)3

溶液變?yōu)榧t色KSCN溶液Fe(OH)3

產(chǎn)生紅褐色沉淀現(xiàn)象明顯，靈敏度高Fe2+淺綠色NaOH溶液溶液紫色變淺或褪去酸性KMnO4溶液Fe(OH)2

產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，

最后變?yōu)榧t褐色沉淀生成藍(lán)色沉淀鐵氰化鉀溶液KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象氯水溶液變?yōu)榧t色現(xiàn)象明顯，靈敏度高任務(wù)1：設(shè)計(jì)原材料（黑木耳）的預(yù)處理方案KSCN溶液100mLH2O浸泡2h，過(guò)濾浸泡液無(wú)明顯現(xiàn)象1g黑木耳碎猜測(cè)：黑木耳中的含鐵物質(zhì)不溶于水，無(wú)法用水直接浸泡出來(lái)。方案1：水浸法問(wèn)題：如何將黑木耳中的鐵元素提取到溶液中？5滴2滴鐵氰化鉀溶液（黃色）2滴無(wú)藍(lán)色沉淀生成【資料卡片】①黑木耳的主要成分：維生素、纖維素、脂肪、蛋白質(zhì)、多糖、有機(jī)鐵、有機(jī)鈣、礦物質(zhì)、多種脂肪酸等；②原料預(yù)處理的常用方法：水浸、酸浸、堿浸、灼燒等。方案2：灼燒+酸浸法灼燒1g黑木耳碎木耳灰20mL2mol/L硫酸浸泡1h，過(guò)濾浸泡液FexOy有機(jī)鐵KSCN溶液溶液變?yōu)榧t色問(wèn)題：如何將黑木耳中的鐵元素提取到溶液中？結(jié)論：黑木耳中含有鐵元素。鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀5滴2滴2滴任務(wù)2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：測(cè)定黑木耳的含鐵量物質(zhì)類別鐵元素化合價(jià)0+2+3單質(zhì)氧化物氫氧化物鹽FeFeOFe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2(SO4)3FeSO4在價(jià)類二維圖中將方案中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過(guò)程用箭頭標(biāo)示，并在箭頭上寫出所用的試劑。NaOH溶液例如：方案1：沉淀法浸泡液Fe2+、Fe3+氧化劑Fe3+NaOH溶液Fe(OH)3△Fe2O31g木耳

mg思考：計(jì)算黑木耳的含鐵量（mg/100g）存在的問(wèn)題：理論可行，但由于木耳中含鐵量并不高，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有損耗，最終得到的Fe2O3太少，稱量時(shí)存在較大誤差，所以該方案實(shí)際操作中較難實(shí)現(xiàn)。方案2：氧化還原法浸泡液Fe2+、Fe3+過(guò)量還原劑Fe2+一定量的酸性KMnO4溶液思考：①還原劑的選擇？Fe3+I-、Fe、Cu等I-：過(guò)量I-的會(huì)與酸性KMnO4溶液反應(yīng)Fe：Fe+2Fe3+

=3Fe2+，引入鐵元素Cu：Cu+2Fe3+

=Cu2+

+2Fe2+

5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2+

+4H2OVmLcmol/L

結(jié)果討論：測(cè)定值是文獻(xiàn)值的3倍，可能原因？木耳浸泡液中含有的其他還原性物質(zhì)（如：Cl-）也會(huì)與酸性KMnO4溶液反應(yīng)。1g木耳②計(jì)算黑木耳的含鐵量（mg/100g）任務(wù)2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：測(cè)定黑木耳的含鐵量物質(zhì)類別鐵元素化合價(jià)0+2+3單質(zhì)氧化物氫氧化物鹽FeFeOFe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3在價(jià)類二維圖中將方案中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過(guò)程用箭頭標(biāo)示，并在箭頭上寫出所用的試劑。過(guò)量還原劑NaOH溶液△方案1：沉淀法方案2：氧化還原法Fe2(SO4)3FeSO4一定量的酸性KMnO4溶液NaOH溶液O2Fe3+KSCN溶液Fe(SCN)3

紅色溶液一定范圍內(nèi)，F(xiàn)e3+的含量與溶液紅色的深淺成正比第一步：配制一定濃度梯度的Fe2(SO4)3標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入KSCN溶液c(Fe3+)

(mol/L)0.010.0050.0010.00050.0001c待測(cè)浸泡液(Fe2+、Fe3+)氧化劑Fe3+KSCN溶液Fe(SCN)3待測(cè)液稀硝酸第二步：第三步：對(duì)比顏色，估讀待測(cè)液中Fe3+的濃度①顏色接近無(wú)色，如H2O2、HNO3；思考：氧化劑的選擇有哪些要求？①②③④⑤⑥②2H2O2

2H2O+O2↑，產(chǎn)生的氣泡會(huì)導(dǎo)致溶液顏色不均勻。Fe3+局限：人眼對(duì)顏色的分辨能力有限，目視比色法只能確定待測(cè)液中c(Fe3+)的大致范圍。c(Fe3+)

(mol/L)0.010.0050.0010.00050.0001c待測(cè)c(Fe3+)

(mol/L)0.00050.00040.00030.00020.0001c待測(cè)①②③④⑤①②③④⑤⑥⑥方案3：目視比色法任務(wù)3色度傳感器測(cè)定黑木耳中的含鐵量

I入射光I透射光A∝

cI透射光I入射光任務(wù)3色度傳感器測(cè)定黑木耳中的含鐵量2.實(shí)驗(yàn)步驟（1）測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)曲線：配制一定濃度梯度的Fe2(SO4)3溶液，加入KSCN溶液顯色后，倒入相同的比色皿中，放入色度傳感器，用確定波長(zhǎng)的光測(cè)定吸光度，繪制A~c（吸光度~濃度）標(biāo)準(zhǔn)曲線。（2）測(cè)定黑木耳中的含鐵量測(cè)定待測(cè)液的吸光度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查到對(duì)應(yīng)濃度c。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要接觸比色皿的透光面，以免污染透光面造成誤差?！咀⒁馐马?xiàng)】任務(wù)4數(shù)碼成像比色法測(cè)定黑木耳的含鐵量實(shí)驗(yàn)原理基于三基色（RGB）原理，可知所有的顏色都是由紅、綠、藍(lán)按照不同比例混合而成，紅、綠、藍(lán)三基色的比例不同，顏色不同。將數(shù)碼圖片進(jìn)行灰度處理后，RGB數(shù)值為同一數(shù)值（如白色為255，黑色為0），此數(shù)值即為灰度值，灰度值可用來(lái)衡量顏色深淺，且與待測(cè)物質(zhì)濃度成比例變化，可用于元素的定量分析。RGB

計(jì)算黑木耳的含鐵量（mg/100g）灼燒1g黑木耳碎木耳灰20mL

2mol/L硫酸浸泡1h，過(guò)濾浸泡液網(wǎng)絡(luò)資料專業(yè)文獻(xiàn)資料①不同品種黑木耳中總鐵含量差異非常大：含量最高的為東北秋木耳(Aa7)：31.73mg/100g；含量最低的為福建木耳(Aa8)：5.27mg/100g；其它品種黑木耳：～17.79mg/100g。②不同品種的黑木耳含鐵量存在較大差異可能與不同的黑木耳菌種自身對(duì)鐵的攝取能力不同有關(guān)，也與黑木耳的栽培條件與栽培工藝有關(guān)。參考文獻(xiàn)：不同品種黑木耳不同部位中鐵含量的差異研究.張擁軍;何杰民;蔣家新;朱艷敏;史岳紅.營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),20115滴稀硝酸待測(cè)液1檢驗(yàn)黑木耳中的鐵元素

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