高中化學《海帶中碘的提取實驗建議》學生學案

1、一、“海帶中碘的提取”實驗的目的和意義“化學流程”問題是近年廣東高考的重要創(chuàng)新體型，對考生的要求很高。要想順利解決這類題目，考生必須具備的能力有：接受、吸收、整合化學信息的能力：能夠從試題提供的新信息中，準確地提取實質性內容，并經與已有知識塊整合，重組為新知識塊；能夠將分析解決問題的過程和成果，用正確的化學術語及文字、圖表、模型、圖形等表達，并做出解釋；了解并初步實踐化學實驗研究的一般過程，掌握化學實驗的基本方法和技能?？忌诮鉀Q“化學流程”的相關題目時，得分率一直不太理想。此類題目往往給出一些比較新穎的情境和物質載體，考查考生是否能否用學過的周期表和周期率、氧化還原原理、離子共存原理和平衡和

2、速率原理、鹽的水解原理等對題目信息進行分析、整合，還要和考察化學實驗和化工生產的條件控制相關的實驗知識。除此之外，考生在解決此類題目時，對“物質的存在形式和轉化”進行分析的意識不足，不能抓住“從原料到產品的核心元素變化”這一主線，分析問題時往往支離破碎，當然最后結果也就不盡人意。這類問題因為綜合度高，涉及面廣，不是短時間內可以有明顯的突破和提高，所以必須在高三整個復習備考過程中不斷進行滲透和加強。中心組建議可以分以下幾個階段：1、基本概念和原理復習階段：對氧化還原、離子共存等相關基本概念的熟練和鞏固，外界條件改變時，反應的速率變化和平衡移動等相關原理、理論掌握扎實。2、元素化合物復習階段：扎實

3、掌握常見變價金屬元素（Fe）和非金屬元素(S、N)的重要反應，以利于對題目信息進行分析和遷移。3、實驗實施階段：本實驗建議放在復習完成“基本理論模塊”的“化學反應速率和平衡”之后。太早則學生因為對實驗中速率和平衡的相關內容遺忘率高，注意力會主要集中在一些實驗表面現(xiàn)象上，不能通過實驗對所學化學基本理論進行深化和升華；太遲則會對晶體的制備和提純產生干擾。4、對實驗的反饋和書面化訓練：結合最近5年考題，不斷強化和鞏固。二、復習安排第1課時：學案預習：提前發(fā)給學生學案，進行預習和討論。要求學生分析流程，重點放在流程中主要元素“I”變化和涉及的化學原理。第2課時：實驗實施：重點放在試驗具體操作的規(guī)范性和

4、實驗中突發(fā)異常現(xiàn)象的記錄和處理。第3課時：討論拓展：強化分析核心元素的變化過程，特別是某些操作對核心元素變化的影響過?？梢杂靡恍┖唵瘟鞒踢M行訓練。第4課時：鞏固練習：用近年的高考和模擬真題或改編題進行訓練。三、實驗學案“海帶中碘的提取”學案班級姓名學號【學習目標】1、掌握灼燒、溶解、過濾、萃取、分液等實驗操作；2、了解實驗樣品預處理、富集等在實驗中的應用；3、體會在物質的提純、分離實驗中試劑濃度、用量的重要性。4、通過海帶中提取碘等實驗了解從原料中直接或間接獲取物質的實驗方法。5、學會閱讀實驗流程圖?！緦嶒炄蝿铡恳阎е懈缓庠?，這些碘元素以有機碘化物和無機碘化物兩種形態(tài)存在，在灼燒時海帶

5、中的碘元素均會轉化為I。試分析設計實驗流程，從干海帶中提取碘單質固體并進行檢驗。碘元素灼燒I氧化I2【化學原理】【實驗流程】灼燒適量酒精溶解煮沸2-3分鐘潤濕5g海帶20mL蒸餾水過濾氧化幾滴3mol·L-1H2SO41.5mL3H2O2萃取、分液2-3mLCCl4反萃取、分液適量40NaOH酸化適量45H2SO4過濾I2固體（提示：40%NaOH溶液與I2反應產物主要有I、IO3）【自主學習】1、畫出過濾裝置圖，標明具體的儀器名稱。2、灼燒需要用到的儀器有_。3、加速溶解的方法有_。4、哪些試劑可以將碘水中的碘萃取出來？5、分離互不相溶的液體的方法是_，萃取和分液用到的主要儀器是_

6、，檢查其是否漏水的方法是_；萃取時右手_，左手_，每振蕩若干下，就要打開_放氣；分液時，打開玻璃活塞后發(fā)現(xiàn)液體流不出，原因可能是_。 6、檢驗溶液中含有I的操作和現(xiàn)象是_ _。7、灼燒灰化實驗注意事項：灼燒時為了防止產生的煙氣污染室內空氣，可以在_（設備名稱）中進行，或者采取其他通風措施。移動坩堝時必須使用_，避免燙傷。灼燒完畢，應將坩堝、玻璃棒放在_上冷卻，不可直接放在冷的實驗臺上，防止溫度很高的坩堝驟冷而破裂?！居懻摻涣?】1、為什么灼燒前用酒精潤濕海帶？2、為什么先灼燒再溶解而不直接浸泡海帶？為什么溶解海帶灰時要煮沸23min？3、寫出流程中“氧化”、“反萃取”、“酸化”有關反應的離子方

7、程式。在流程圖中每一步旁邊標注溶液成分。4、海帶灰中還含有其他無機鹽類（硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等），這些鹽類是在流程圖中的哪一步除去的？5、硝酸、酸性高錳酸鉀溶液、氯氣、濃硫酸都是常用的氧化劑，本實驗卻選擇了過氧化氫溶液，為什么？6、流程中兩次過濾是否需要洗滌沉淀？如何洗滌沉淀？何時要進行沉淀洗滌？如何選擇洗滌劑？【分組實驗】1、四人一組，記錄員記錄好本組實驗中的正常或異?，F(xiàn)象，隨時記下本組的困惑：2、邊實驗邊思考下列問題：某同學第一次過濾后濾液渾濁，可能是什么原因？第一次過濾后可能看到溶液發(fā)黃，可能是什么原因？如何控制40NaOH溶液適量？實驗完成后的CCl4如何處理？3、課后認真完成下列實

8、驗報告：實驗步驟現(xiàn)象解釋及反應方程式【討論交流2】1、實驗中碘元素的形態(tài)經過了I I2 I、IO3 I2的變化過程，為什么要經過這種反復？2、實驗中用到40的NaOH溶液、45的H2SO4溶液，濃度明顯大于通常使用的稀溶液濃度，是否有必要？用稀溶液代替行不行？加入時有什么操作細節(jié)需要注意？3、實驗中某同學滴加45%硫酸時發(fā)現(xiàn)溶液局部變?yōu)樽厣?，并很快褪色，請解釋原因？部分同學發(fā)現(xiàn)溶液上方有紫色氣體，請解釋原因？如何避免碘單質升華而損失？4、如果實驗中未能提取到碘，你將從哪些方面思考原因？5、用化學方法分離、檢驗植物樣品中某元素或某成分時，是否都能用先高溫灼燒再加水溶解的方法對樣品進行預處理？【拓

9、展訓練】1、現(xiàn)有三組混合液：乙酸乙酯和乙酸鈉溶液 乙醇和丁醇 溴化鈉和單質溴的水溶液，分離以上各混合液的正確方法依次是A 分液、萃取、蒸餾 B 萃取、蒸餾、分液C 分液、蒸餾、萃取 D 蒸餾、萃取、分液2、從含I2和I的廢液中回收碘的步驟如下圖所示：（1）濃縮的主要操作名稱是_，濃縮前加入Na2S2O3使I2還原為I，目的是_。（2）第步中反應的離子方程式為_。（3）第、步實驗操作名稱分別是_、_、_。（4）利用CCl4沸點低的特點，通過_方法可使碘和CCl4分離。3、空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下：（1）步驟反應的離子方程式為_。（2）溴在水中溶解度不大，

10、步驟中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離，分離操作的名稱是_。（3）為什么不直接用含溴的海水進行蒸餾得到液溴，而要經過“空氣吹出、SO2吸收、氯化”：_。4、某研究小組測定菠菜中草酸及草酸鹽含量（以C2O42計），實驗步驟如下：將菠菜樣品預處理后，熱水浸泡，過濾得到含有草酸及草酸鹽的溶液。調節(jié)溶液的酸堿性，滴加足量CaCl2溶液,產生白色沉淀；加入足量醋酸，使CaCO3溶解；過濾得到CaC2O4固體。用稀HCl溶解CaC2O4，并加水配制成100mL溶液。用KMnO4標準溶液滴定，測定其C2O42含量?；卮鹣铝袉栴}：（1）步驟中“樣品預處理”的方法是

11、。（A灼燒成灰B研磨成汁）（2）步驟中“調節(jié)溶液的酸堿性”至。（A弱堿性B弱酸性 C中性）驗證CaCl2溶液已“足量”的操作和現(xiàn)象是：_。（3）步驟中用到的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、膠頭滴管、玻璃棒外，還有_。5、研究性學習小組進行SO2的制備及性質探究實驗。（1）根據(jù)反應Na2SO3(固) + H2SO4（濃） = Na2SO4 + SO2+H2O，制備SO2氣體。用下列簡圖，畫出制備并收集SO2的實驗裝置（含試劑）示意圖。實驗過程中，使用分液漏斗滴加濃硫酸的操作是_。（2）有一小組在實驗中發(fā)現(xiàn)，SO2氣體產生緩慢。請你推測可能的原因并說明相應的驗證方法：原因_，驗證方法_ _。 原因_，驗證

12、方法_ _。 原因_，驗證方法_ _。6、氧化銅有多種用途，如作玻璃著色劑、油類脫硫劑等。為獲得純凈的氧化銅以探究其性質，某同學用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質)制備氧化銅：工業(yè)CuSO4CuSO4溶液 CuSO4·5H2O CuO（1）步驟的目的是除不溶性雜質，操作是：_。（2）步驟的目的是除鐵，操作是：滴加H2O2溶液，稍加熱；當Fe2+完全轉化后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，攪拌，以控制；加熱煮沸一段時間，過濾，用稀硫酸酸化濾液至pH =1。控制溶液的原因是：_。（3）步驟的目的是得到CuSO4·5H2O固體，操作是：_、過濾、水浴加熱烘干。水浴加熱的特點是：_

13、。7、梳理出下列工藝流程圖的物質轉化路線，并回答個別問題。示例：KAl(SO4)2·12H2OAl、Mg、CuMg、CuNaAlO2，NaOHNa2SO4Al(OH)3Al2(SO4)3K、Al3、SO42（1）二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料。工業(yè)上以軟錳礦為原料，利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下：軟錳礦酸浸H2SO4 過量FeSO4過濾濾渣濾液液氨水液過濾濾渣A濾液液加熱至沸MnS液過濾濾渣濾液液高純MnO2液某軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分陽離子以

14、氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的pH見下表：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuSZnSMnSFeSpH77回答：硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4，該反應的化學方程式為。（2）某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料，主要含有MgCO3.MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉時溶液的pH由見下表：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3452124回答：“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有_（要求寫出兩條）。（3）明

15、礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料，明礬石的組成和明礬相似，此外還含有氧化鋁和少量氧化鐵雜質。具體實驗步驟如下圖所示：回答：浸出劑能否改用氫氧化鈉溶液？并說明理由：_。（4）本題的物質轉化信息分散在流程圖和設問中，完整閱讀后再標注物質。碳酸鋰廣泛應用于陶瓷和醫(yī)藥等領域。以-鋰輝石（主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2）為原料制備Li2CO3的工藝流程如下：已知：Fe3、Al3、Fe2和Mg2；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分別為34.2 g、12.7 g和1.3 g。步驟I中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li、SO，另含有Al3、Fe3、Fe

16、2、Mg2、Ca2、Na等雜質，需在攪拌下加入_（填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”）以調節(jié)溶液的pH到6.06.5，沉淀部分雜質離子，然后分離得到浸出液。步驟II中，將適量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的雜質金屬離子有?；卮穑翰襟EI前，-鋰輝石要粉碎成細顆粒的目的是_。備選：1、要提取食鹽中的單質碘，最佳方法是2、為了萃取碘水中的碘，不能選用的萃取劑是（     ）A、CCl4           B、汽油 

17、         C、苯              D、酒精3（2009海南16）下圖表示從固體混合物中分離X的2種方案，請回答有關問題。（1）選用方案I時，X應該具有的性質是，殘留物應該具有的性質是；（2）為提純某Fe2O3樣品（主要雜質有SiO2、A12O3），參照方案I和，請設計一種以框圖形式表示的實驗方案（注明物質和操作）。4（2009天津9）海水是巨大的資源寶庫，在海水淡化及綜合利用方面，天津市位居全國前列。從海水中提取食鹽和溴的過程如下：（1）請列舉海水淡化的兩種方法：、。（2）將NaCl溶液進行電解，在電解槽中可直接得到的產品有H2、或H2、。（3）步驟中已獲得Br2，步驟中又將Br2還原為Br-，其目的為。（4）步驟用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可達95，有關反應的離子方程式為，由此反應可知，除環(huán)境保護外，在工業(yè)生產中應解決的主要問題是。5、某工廠廢液經測定得知主要含有乙醇，其中還溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。根據(jù)各物質的性質（如下表），確定通過下列步驟回收乙醇和乙酸。物質