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江苏省兴化中学高三化学备课组 选修6 1—1 海带中碘元素的分离及提纯

1—1   海带中碘元素的分离及提纯

   

 

一、本课题在实验化学中的地位和作用

研究一种物质,首先要考虑的是怎样从混合物中将此物质分离出来并进行提纯,然后根据实际需要对该物质进行分析、检验或研究它的结构、组成及应用等。所以物质的分离与提纯是化学实验的重要组成部分,也是化学实验的重要基础内容。将《海带中碘元素的分离及提纯》作为《物质的分离与提纯》专题的第一个课题进行介绍,体现了它在实验化学中的重要地位和作用。

1、基础地位: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。本课题中的灼烧、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的基础作用。

2、方法指导:分离、检测植物样品中的某些元素时,应先将样品高温灼烧灰化,以除去其中的有机物,然后再在残留的灰分中加水或酸,使灰分溶解,过滤后,滤液用于分离和鉴定。通过本课题的开展,能促使学生了解物质分离、提纯的一般方法和过程,初步形成运用化学实验解决问题的能力。

3、情感、态度、价值观引导:本课题原料海带取材于学生生活中常见物质,对海带中元素探索检验与提纯分离的实验课题,将极大的引起学生的兴趣和实验的热情,使他们对于化学实验与生活的联系有更深刻地认识,并对运用化学方法解决生活中的化学问题有更切身的体会,增进学生对化学科学的认识和兴趣。学生在探索和实验过程中还可以形成实事求是、严谨细致的科学态度。

二、本课题的实验目标

课程标准、学科指导意见对本课题的相关要求:知道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,并初步掌握其操作技能。

本课题的实验目标:

①了解物质分离和提纯的基本方法。初步学会使用萃取分液等方法进行物质的分离和提纯。

②了解从植物中分离、检验某些元素的实验方法。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。

③通过实验过程体验、加强对实验价值的认识,并培养学生实事求是、严谨细致的科学态度。

三、实验基本原理

1 、查资料知海带中碘元素主要为 I- 形式存在, 少量以有机碘和 IO3- 存在。

2、可使用某些氧化剂(如H2O2、新制氯水)将I-氧化为I2,然后检验I2的存在,并分离I2,有关反应的离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O      2I-+Cl2=2Cl-+I2

3、可使用淀粉溶液检验I2,用CCl4萃取并分液来分离出I2

四、实验操作要点及主要实验现象

1、实验流程:

 

 

 

2、操作步骤及注意事项:

(1)称取样品

①操作要点:,用托盘天平称取约2 g干燥的海带,放入坩埚中。

②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。)

(2)灼烧灰化

①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。

②实验现象:灼烧灰化的过程大约需要5—6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。期间还会产生大量白烟,并伴有焦糊味。

③实验注意事项:

▲  将干海带在通风处加热灼烧,或使用通风设备去除白烟和难闻的气味。

▲  用坩埚钳夹持坩埚,边加热边用玻璃棒搅拌,以使海带充分灼烧,加快灰化的速度。

▲  移动坩埚时必须使用坩埚钳,避免烫伤。

▲  灼烧完毕,应将坩埚、玻璃棒放在石棉网上冷却,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。

(3)溶解过滤

①操作要点:向小烧杯中加入约15mL蒸馏水,煮沸2-3min,过滤,并用约1mL蒸馏水洗涤沉淀得滤液。

②实验现象:煮沸时固体未见明显溶解,过滤后得到淡黄色的清亮溶液。

③实验注意事项:

▲  应隔着石棉网加热小烧杯中的混合物。

▲  加热过程中应不断搅拌,加快溶解,同时防止液体受热不均而溅出。

▲  过滤操作应注意“一贴、二低、三靠”。

(4)氧化及检验

①操作要点:在滤液中加入约2吸管2mol·L-1H2SO4溶液,再加入4吸管6%的H2O2溶液。取出少许混合液,用淀粉溶液检验碘单质。

②实验现象:加入氧化剂后溶液颜色变深,为棕黄色。加淀粉,溶液变蓝色。

③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,因此,本实验应严格控制试剂的用量。

▲检验碘元素应取少量样品,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。

(5)萃取分液

①操作要点:将氧化检验后的余液转入分液漏斗中,加入2mLCCl4,充分振荡,打开上口的塞子或将旋塞的凹槽对准上口的小孔,静置,待完全分层后,分液。

②实验现象:加入CCl4振荡后,液体分层,且下层液体显紫红色,上层液体显无色。

③实验注意现象:

▲使用分液漏斗之前应先检漏和洗涤。

▲向分液漏斗中加入液体前应提醒学生使用分液漏斗的操作要点。

 


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