課題海帶中碘元素的分離及檢驗

1、一、物質(zhì)的分離與提純一、物質(zhì)的分離與提純分離：將相互混在一起的不同物質(zhì)分離：將相互混在一起的不同物質(zhì)通過物理或化通過物理或化學(xué)方法學(xué)方法彼此分開而得到相應(yīng)的各個彼此分開而得到相應(yīng)的各個純凈純凈組分的過組分的過程。程。知識預(yù)備：知識預(yù)備：提純：是將混合物中的雜質(zhì)（不需要或有害的提純：是將混合物中的雜質(zhì)（不需要或有害的物質(zhì)）通過物理或化學(xué)方法除掉而得到所需物物質(zhì)）通過物理或化學(xué)方法除掉而得到所需物質(zhì)的過程，其中雜質(zhì)不需恢復(fù)為原來的物質(zhì)。質(zhì)的過程，其中雜質(zhì)不需恢復(fù)為原來的物質(zhì)。操作原則（四原則、三必須）操作原則（四原則、三必須）1、四原則：、四原則：(1)不增不增 提純過程中不增加新的雜質(zhì)提純過程中

2、不增加新的雜質(zhì)(2)不減不減 不減少欲被提純的物質(zhì)不減少欲被提純的物質(zhì)(3)易分離易分離 被提純物與雜質(zhì)容易分離被提純物與雜質(zhì)容易分離(4)易復(fù)原易復(fù)原 被提純物質(zhì)要復(fù)原被提純物質(zhì)要復(fù)原2、三必須、三必須(1) 除雜試劑必須過量除雜試劑必須過量(2) 過量試劑必須除盡過量試劑必須除盡(因為過量試劑帶因為過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？過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、分液、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、分液、蒸餾、滲析、鹽析、升華蒸餾、滲析、鹽析、

3、升華3、過濾：分離液體與不溶性固體的一種方法、過濾：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的方法。例如用過濾法除體的固體分離開來的方法。例如用過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)緊貼無氣泡緊貼無氣泡 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

4、流下。一貼，二低，三靠一貼，二低，三靠原理：利用溶劑對被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不原理：利用溶劑對被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同，可以使被提純物質(zhì)從過飽和溶液中析出。而同，可以使被提純物質(zhì)從過飽和溶液中析出。而讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中，從而達到提讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中，從而達到提純的目的。純的目的。 實驗儀器：實驗儀器：蒸發(fā)皿，酒精燈，玻璃棒，鐵架臺（鐵圈），蒸發(fā)皿，酒精燈，玻璃棒，鐵架臺（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：通過蒸發(fā)或氣化，減少一部分溶劑使溶液達到通過蒸發(fā)或氣化，減少一部分溶劑使溶液達到飽和而析

5、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）冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶通過降低溫度，使溶液冷卻達到飽和而析出通過降低溫度，使溶液冷卻達到飽和而析出晶體。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：操作要點：蒸發(fā)蒸發(fā)結(jié)晶結(jié)晶法：法：蒸發(fā)過程中要不蒸發(fā)過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)溶液不能超過其容量的超過

6、其容量的2/35 5、萃取、分液、萃取、分液 萃?。豪梦镔|(zhì)在互不相溶的溶萃取：利用物質(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，從而進行分離的方法。而進行分離的方法。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 注意事項注意事項 閱讀課本P3-P4頁萃取后再進行分液操作萃取后再進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一種溶質(zhì)在萃取劑的溶解度遠大于水中。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

7、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)。 分液時打開上面的活塞，下層的液體從分液時打開上面的活塞，下層的液體從下口流出，上層液體從上面倒出。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，一般需蒸餾進一步分離。餾進一步分離。6、蒸餾、蒸餾、分餾分餾 適用范圍適用范圍： 分離沸點不同的互溶液態(tài)物質(zhì)。 注意事項注意事項溫度計水銀球位于蒸餾燒瓶支管口。溫度計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。冷凝水下進上出使冷凝充分。冷凝水下進上出使冷凝充分。溶液不

8、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濾：分離不溶性固體與液體過濾：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：過濾過濾全溶解：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

9、取肥皂及蛋白質(zhì)的分離提純質(zhì)的分離提純 碘是人體生長發(fā)育不可缺少的微碘是人體生長發(fā)育不可缺少的微量元素之一。人若攝入碘量不足，會量元素之一。人若攝入碘量不足，會引起甲狀腺腫大??；兒童缺碘，則嚴引起甲狀腺腫大??；兒童缺碘，則嚴重影響其智力發(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。 小知識小知識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

10、露醇、維生素、醇、維生素、有機碘化有機碘化物物等有機物。等有機物。氯化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、碘化鈉等無機鹽。碘化鈉等無機鹽。次要成分次要成分海帶的成分海帶的成分資料資料設(shè)計從海帶中提取碘的實驗方案設(shè)計從海帶中提取碘的實驗方案活動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驗方案從海帶中提取碘的實驗方案水浸水浸過濾過濾酸化酸化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，使有機物轉(zhuǎn)將

11、干海帶高溫灼燒，使有機物轉(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、灼燒海帶時用到哪些儀器？、灼燒海帶時用到哪些儀器？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、水浸時常常要將懸濁液煮沸、水浸時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- -盡可能多的進入溶液。盡可能多的進入溶液。 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

12、使溶液呈弱酸性，有利于氧化劑把I-氧化為I2。5 5、你認為最好選用哪種氧化劑？、你認為最好選用哪種氧化劑？2I2I- - + H + H2 2O O2 2 + 2H + 2H+ + = I = I2 2 + 2H + 2H2 2O O 注意：注意： 若氯水過量，則若氯水過量，則ClCl2 2能進一步將碘單質(zhì)能進一步將碘單質(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+ +

13、 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)的離子方程式子方程式. .5I- + IO3- + 6H+ = 3I2 + 3H2O四、海帶中碘的提取實驗四、海帶中碘的提取實驗1、實驗原理、實驗原理2I- + 2H+ + H2O2 = I2 + 2H2O2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-2 2、實驗流程：、實驗流程：稱取樣品稱取樣品灼燒灰化灼燒灰化溶解過濾溶解過濾氧化氧化檢驗檢驗萃取分液萃取分液3 3、實驗步驟及注意事項：、實驗步驟及注意事項：（1）稱取樣品）稱取樣品操作要點：用托盤天平

14、稱取約操作要點：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。實驗注意事項：托盤天平的正確使用。實驗注意事項：托盤天平的正確使用。（2）灼燒灰化）灼燒灰化操作要點：在通風(fēng)處加熱灼燒干海帶，待海帶操作要點：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。實驗現(xiàn)象：灼燒灰化的過程大約需要實驗現(xiàn)象：灼燒灰化的過程大約需要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小顆粒。期間還會產(chǎn)生大量白煙，并粉末或細小顆粒。期間還會產(chǎn)生大量白煙，并伴有焦糊味。伴有焦

15、糊味。實驗注意事項：實驗注意事項：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驗臺上，防直接放在冷的實驗臺上，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）溶解過濾）溶解過濾實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：煮沸時固體未見明顯溶解，過濾后得到淡黃煮沸時

16、固體未見明顯溶解，過濾后得到淡黃色的澄清溶液。色的澄清溶液。操作要點：向小燒杯中加入約操作要點：向小燒杯中加入約15ml15ml蒸餾水，蒸餾水，煮沸煮沸2-3min2-3min，過濾，并用約，過濾，并用約1ml1ml蒸餾水洗滌沉淀蒸餾水洗滌沉淀得濾液得濾液。實驗注意事項：應(yīng)隔著石實驗注意事項：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。加熱過程中應(yīng)不斷攪拌，加加熱過程中應(yīng)不斷攪拌，加快溶解，同時防止液體受熱快溶解，同時防止液體受熱不均而濺出。過濾操作應(yīng)注不均而濺出。過濾操作應(yīng)注意意“一貼、二低、三靠一貼、二低、三靠” 。 （4 4）氧化及檢驗）氧化及檢驗操作要點：在濾液中加入操作要點：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，用淀粉溶液檢驗碘單質(zhì)。液。取出少許混合液，用淀粉溶液檢驗碘單質(zhì)。實驗現(xiàn)象：加入氧化劑后溶液顏色變深，實驗現(xiàn)象：加入氧化劑后溶液顏色變深，呈棕黃色。加淀粉，溶液變藍色。呈棕黃色。加淀粉，溶液變藍色。實驗注意事項：檢驗碘元素應(yīng)取少量樣品，實驗注意事項：檢驗碘元素應(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