高二化學(xué)同步課件：1.2用紙層析法分離鐵離子和銅離子(蘇教版選修6).ppt

課題2 用紙層析法分離鐵離子和銅離子,學(xué)習(xí)目標 1.了解紙層析法(又稱紙色譜法)的實驗原理。 2.理解利用氨水使Fe3、Cu2顯色的原理。 3.熟悉用紙層析法分離溶液中Fe3和Cu2的操作方法和步驟，掌握用紙層析分離混合物的方法。,課前自主學(xué)案,一、實驗原理 1紙層析法的基本原理 紙層析以_作為惰性支持物。濾紙纖維上的_具有親水性，它所吸附的水作為_，通常把不與水混溶的有機溶劑作為_。由于吸附在濾紙上的樣品的各組分在水或有機溶劑中的溶解能力各不相同，各組分會在兩相之間產(chǎn)生不同的分配現(xiàn)象。,濾紙,羥基,固定相,流動相,親脂性強的成分在_中分配的多一些，隨流動相移動的速度就快一些；而親水性強的成分在_中分配的多一些，隨流動相移動的速度就慢一些。這樣，性質(zhì)不同的組分就分離在濾紙的不同位置上。這種分離過程叫_，因此，流動相溶劑又叫做_。,流動相,固定相,紙層析,展開劑,思考感悟 1檢驗Fe3除用氨水外還可以用什么試劑？ 【提示】 檢驗Fe3還可以用KSCN溶液，現(xiàn)象是出現(xiàn)血紅色?；蛳蛉芤褐屑尤隟4Fe(CN)6(亞鐵氰化鉀)，如果有藍色沉淀生成，說明溶液中含有Fe3；反應(yīng)的離子方程式分別為：Fe3SCN Fe(SCN)2(血紅色)、Fe3KFe(CN)64=KFeFe(CN)6(普魯士藍)。,二、實驗步驟 1實驗用品 儀器(必要用品)：大試管、_、小刀、燒杯、量筒、玻璃棒、滴管、_、橡膠塞、回形針、表面皿、鑷子、剪刀。 試劑：飽和FeCl3溶液、飽和CuSO4溶液、_、6 molL1鹽酸、_。,濾紙,毛細管,濃氨水,丙酮,2實驗操作 取一支大試管，配一個合適的橡膠塞。在橡膠塞的下部用小刀切開一條縫，插入回形針以夾持濾紙條。在距濾紙條末端約_ cm處用鉛筆畫一個小圓點作為原點。 取一只表面皿，加入1 mL飽和FeCl3溶液和 1 mL 飽和CuSO4溶液，混合后作為_。用毛細管蘸取試樣在濾紙條的原點處輕輕點樣，晾干后再點，重復(fù)_次，要求留下斑點的直徑小于_cm。將晾干的濾紙條夾持在橡膠塞下面的回形針上。,2,層析試樣,35,0.5,另取一支試管，加入9 mL丙酮和1 mL 6 molL1鹽酸，混合均勻，作為_。 用滴管吸取一定量展開劑，小心地注入大試管的底部，注意不要沾到試管壁。將橡膠塞和點有試樣的濾紙條慢慢伸入試管內(nèi)，使紙條末端浸入展開劑中約0.5 cm，注意不要讓試樣點接觸展開劑。塞緊橡膠塞，將大試管垂直靜置，等待展開劑展開。約35 min后，展開劑上升至濾紙條的上端。,展開劑,用鑷子取下濾紙條，放在盛有濃氨水的試劑瓶瓶口上方，進行_。得到兩個清晰斑點，從上至下依次呈_(說明含F(xiàn)e3)、_ (說明含Cu2)。,氨熏,紅棕色,深藍色,思考感悟 2點層析試樣是決定能否取得理想實驗效果的重要操作，在操作過程中應(yīng)注意哪些事項？ 【提示】 (1)點樣原點距濾紙一端約2 cm為宜，點樣儀器一般要采用內(nèi)徑小于1 mm的毛細玻璃管，且管口要平整。 (2)點樣動作要輕，不可刺破濾紙。 (3)點樣用量對分離效果有很大影響，一般在0.002 mL0.01 mL之間，樣品太少斑點不清楚，樣品太多斑點太大或出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象以至不易分開。 (4)如果色斑顏色很淺，要待溶劑完全揮發(fā)后，在同一個位置再次點樣。,1(2011年福州高二檢測)層析實驗中點樣操作正確的是( ) A可用玻璃棒蘸取試樣溶液，滴在濾紙上 B點樣時應(yīng)盡量蘸取較多的試樣滴在濾紙上，使點樣一次成功 C蘸取樣品，在原點處輕輕點樣，晾干后再點，重復(fù)數(shù)次 D點樣后應(yīng)在濾紙上形成一個直徑較大的樣斑，以便實驗觀察時現(xiàn)象明顯 解析：選C。點樣時不能用玻璃棒，應(yīng)用毛細管蘸取試樣在原點輕輕點樣，晾干后再點。,2在進行Fe3和Cu2分離實驗時，不能讓層析液(展開劑)沒及試樣斑點的原因是( ) AFe3和Cu2會溶解在層析液中，使實驗結(jié)果不明顯 B濾紙上Fe3和Cu2會擴散不均影響實驗效果 C濾紙上的濾液細線會變粗而使Fe3和Cu2太分散 D濾紙上的Fe3和Cu2會混合起來不分散 解析：選A。若層析液沒及試樣斑點，容易造成Fe3、Cu2混雜在一起不能完全分離開，導(dǎo)致效果不明顯。,3用粉筆進行層析分離時，選取的粉筆最好是( ) A任何粉筆 B加水潤濕的白色粉筆 C彩色粉筆 D干燥、潔凈的白色粉筆 解析：選D。選用干燥潔凈、多孔的粉筆進行實驗，以保證其具有強吸附性。,課堂互動講練,紙層析法是一種色譜分析法，它以濾紙為惰性支持物。濾紙纖維上的羥基具有親水性，它所吸附的水作為固定相，不與水混溶的有機溶劑作為流動相。 樣品中各組分在水或有機溶劑中的溶解能力不同，各組分在兩相之間有不同的分配現(xiàn)象。親脂性強的成分在流動相中分配得多，隨流動相移動的速度快；而親水性強的成分在固定相中分配得多，隨流動相移動的速度慢。,(2011年金華高二檢測)Fe3和Cu2能夠在濾紙上彼此分離開的原因是( ) A飽和FeCl3和CuSO4溶液已經(jīng)分層 B陽光的照射使Fe3和Cu2能彼此分開 C濾紙對Fe3和Cu2的吸附力不同 DFe3和Cu2在展開劑中的溶解能力、擴散速度不同,【解析】 紙層析分離Fe3和Cu2時，含有Cu2和Fe3的溶液涂在濾紙一端，丙酮作展開劑，在濾紙的毛細作用下，展開劑攜帶Cu2和Fe3沿濾紙纖維向上移動，因為速度不同(溶解能力的不同)，一段時間后，Cu2和Fe3距起點的距離會不同，從而達到分離的目的。 【答案】 D,【規(guī)律方法】 紙層析法是用濾紙作為支持劑(載體)的一種色層分析法，這種方法的基本原理一般認為主要是利用混合物中各組分在流動相和固定相間的分配比的不同而使之分離。分配比較大的物質(zhì)移動速度較快，移動的距離較遠；分配比較小的物質(zhì)移動速度慢，移動的距離較近。這樣，便把試樣中各組分分開聚集在濾紙的不同位置上。,變式訓(xùn)練1 色譜分析法是現(xiàn)代分離實驗技術(shù)中的一種，試回答下列問題： (1)已知兩種有機色素A與B混合在一起，經(jīng)測定知A的極性比B強，欲分離A和B，則下列說法正確的是_。 A用溶解過濾法，B不溶，A溶于水 B用萃取法，A易溶于有機溶劑B不溶 C用蒸餾法，因為A的熔、沸點高 D用紙層析法，丙酮為展開劑，下端為A，上端為B,(2)紙層析法的原理是_。 A萃取原理 B毛細現(xiàn)象 C蒸餾原理 D相似相溶原理,解析：(1)可用紙層析法來分離色素A和B。由于A的極性比B強，故A與極性分子H2O(固定相)的相互吸引力較強，流動速率較小，當用丙酮展開時，A在下B在上。(2)紙層析法的主要原理是由于各組分在水或有機溶劑中的溶解能力各不相同，各組分會在兩相之間產(chǎn)生不同的分配現(xiàn)象，親脂性強的成分在流動相中分配得多一些，隨流動相移動的速度就快一些；反之親水性強的成分流動速度就慢一些。 答案：(1)D (2)BD,1制作層析紙 取一張濾紙，按需要剪成條狀，將濾紙條的一端彎折1 cm，以便濾紙條能掛在橡膠塞下部的回形針上。濾紙條的長度以下端能浸入展開劑中0.5 cm為宜，用鉛筆在離濾紙條末端約2 cm處畫一個小圓點作為原點(或畫一條線)。,2點樣 將試樣溶于適當溶劑中配成溶液，用內(nèi)徑小于1 mm的毛細管吸取樣品溶液在濾紙的原點處點一直徑小于0.5 cm的斑點，如果溶液太稀，可在溶液揮發(fā)晾干后在原點處重復(fù)點樣35次，每次點在同一位置上，晾干后備用。,3展開 在一支大試管中，加入適當?shù)娜軇┫到y(tǒng)(一般含有機溶劑)作展開劑，所點試樣的濾紙條平整地懸掛在橡膠塞下的回形針上(不可觸及試管的內(nèi)壁)，使濾紙條下端浸入展開劑中約0.5 cm(切勿使所點試樣沾濕)，塞緊橡膠塞。 4顯色 若分離的物質(zhì)是有色的，有色物質(zhì)展開后得到不同顏色的色斑；若為無色物質(zhì)，可根據(jù)該物質(zhì)的特性，在濾紙上噴顯色劑，以顯現(xiàn)出斑點。,5分離 若要將層析分離物提取出來，可將濾紙上分離物質(zhì)的斑點剪下，浸于有關(guān)溶劑中，即可提取紙上層析物。,有人用氯化鐵、硫酸銅混合溶液進行紙層析分離實驗，實驗裝置如圖所示，試回答下列問題。,(1)燒杯中所加展開劑的主要成分是_。 (2)請指出裝置中的3處錯誤。 _ _； _ _； _ _。,(3)圖中濾紙剪去兩角有利于增強層析的實驗效果，其作用是_ _。 (4)層析操作結(jié)束后應(yīng)進行顯色反應(yīng)，若實驗用氨水作為顯色試劑，寫出本實驗中進行顯色反應(yīng)的操作方法：_ _ _。,(5)顯色反應(yīng)后，可觀察到_。 寫出顯色反應(yīng)時所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_ _。,【思路點撥】 解答本題應(yīng)注意以下兩點： (1)熟練掌握層析法分離物質(zhì)的基本操作及原理。 (2)注意實驗操作的特殊要求，如點樣的要求，展開操作的要求等。,【解析】 (1)展開劑應(yīng)用丙酮，為防止Fe3和Cu2水解，常在展開劑中加入少量鹽酸酸化。 (2)在進行紙層析法操作時，層析液不能與點樣點或點樣線接觸，因為點樣中的成分是易溶于展開劑的，否則會使實驗失??；原點直徑太大或細線過粗，會使樣品中的成分分離不清晰，降低實驗效果；展開操作的過程需要在密閉空間內(nèi)進行，因此要給燒杯加蓋或給試管塞上橡膠塞。,互動探究 氨熏時為防止污染，應(yīng)在何處進行？若不采用氨熏還可用什么溶液代替？ 【提示】 氨熏應(yīng)在通風(fēng)櫥中進行，不采用氨熏可用NaOH溶液代替，F(xiàn)e3與之反應(yīng)生成紅棕色沉淀，Cu2與之反應(yīng)生成藍色沉淀。,變式訓(xùn)練2 (2011年揚州高二檢測)下列關(guān)于紙色譜法分離Fe3和Cu2操作正確的是( ) A裁濾紙應(yīng)垂直纖維方向裁開 B點樣時，斑點盡量小，且再點時必須在同一位置 C展開時，用展開劑剛好淹過色斑進行展開 D當展開劑上升至濾紙上沿時，取出晾干觀察 解析：選B。裁紙時注意使濾紙纖維為豎直走向，展開劑的液面低于色斑，當展開劑上升至濾紙條的上端(距濾紙上沿約1 cm處)時，取出濾紙，用鉛筆在展開劑前沿處畫一條線，再晾干。,探究整合應(yīng)用,菠菜的葉綠體中色素的提取和分離 1菠菜中色素的成分及性質(zhì),2.紙層析法分離色素的原理 菠菜的葉綠體中所含的四種色素都能溶于乙醇、乙醚、丙酮等有機溶劑中，所以可用有機溶劑提取葉綠體中的色素。葉綠體中的色素在展開劑中的溶解度不同，溶解度大的色素隨展開劑在濾紙上擴散的速度快，溶解度小的色素隨展開劑在濾紙上擴散的速度慢，所以可用紙層析法將色素分離。,如圖是葉綠體中色素的提取和分離實驗的部分材料和用具。據(jù)圖回答下列問題：,(1)圖中步驟加入研缽內(nèi)的物質(zhì)：A_，作用是_；B_少許，作用是研磨的充分；C_少許，作用是 _。 (2)圖中步驟將糨糊狀的研磨液倒入漏斗中，漏斗底部放有_。 (3)中的實驗現(xiàn)象是_。,(4)若在研磨時分別在1號、2號、3號三個研缽中加2 g剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色(或褐色)、幾乎無色。,注：“”表示加，“”表示不加。,試回答： 1號處理得到的溶液顏色是_，原因是_ _。 2號處理得到的溶液顏色是_，原因是_ _。,3號處理得到的溶液顏色是_，原因是_ _。 【思路點撥】 解答本題要注意以下兩點： (1)提取葉綠體色素時所用儀器、藥品的作用和使用方法。 (2)葉綠體中的色素易溶于有機溶劑而難溶于水。,【解析】 (1)在從葉綠體中提取色素時，研磨時應(yīng)加入有機溶劑如丙酮、乙醇等和SiO2、CaCO3，SiO2可使研磨充分，CaCO3可以保護葉綠素等色素免受破壞，葉綠體中的色素是脂溶性物質(zhì)，能夠溶解于丙酮和乙醇等有機溶劑中，但不能溶于水。 (2)為防止固體顆粒進入濾液，應(yīng)加紗布過濾。,(3),(4)1號不加CaCO3，也不加