用淀粉溶液檢驗碘

七個專題十六課題二十拓展課題專題1物質(zhì)的分離與提純溫馨提示：準備好課本、草稿紙和筆課題1海帶中碘元素的分別及檢驗什么是物質(zhì)的分別？什么是物質(zhì)的提純？將相互混在一起的不同物質(zhì)彼此分開而得到相應(yīng)的各個組分的過程叫分別；把物質(zhì)中混有的雜質(zhì)除去的過程叫提純。你知道哪些物質(zhì)分別和提純的方法？分別和提純物質(zhì)的方法主要有結(jié)晶、萃取、蒸餾、沉淀、離子交換、層析法以及電化學(xué)分別等。物質(zhì)分別、提純的基本原則是什么？在進行物質(zhì)分離和提純的實驗操作時，應(yīng)遵循三個基本原則：1）不能引入新的雜質(zhì)。分離、提純后的物質(zhì)應(yīng)是純凈物，不能有其他物質(zhì)混入其中。2）不減少被提純物質(zhì)的質(zhì)量。分離、提純時所加試劑只與雜質(zhì)反應(yīng)。3）實驗操作簡單易行。選擇分離、提純方法應(yīng)遵循先簡單后復(fù)雜的原則，先考慮物理方法，再考慮化學(xué)方法。物質(zhì)分別、提純方法的選擇有什么思路？分離、提純方法選擇的思路通常是根據(jù)樣品的性質(zhì)和狀態(tài)來確定的，具體如下：1）固體樣品：加熱（灼燒、升華、熱分解），溶解，過濾（洗滌沉淀），蒸發(fā)，結(jié)晶（重結(jié)晶），電解精煉。2）液體樣品：分液，萃取，蒸餾。3）膠體樣品：鹽析，滲析。4）氣體樣品：洗氣。物質(zhì)分離、提純方法選擇的思路海帶、紫菜是常見的海藻類植物，也是日常生活中人們特殊寵愛的菜肴，它們含有人體健康所必需的一種元素——碘。你會用什么方法分別出海帶中的碘并用試驗驗證？海帶中碘元素的存在形式干海帶中的碘元素主要以碘的有機化合物形式存在，含量約為0.5%左右，通常難以直接分離，需要先轉(zhuǎn)化成無機鹽的形式再進一步分離提純。用化學(xué)方法分別、檢驗植物樣品中的某些元素時，通常將待檢驗的植物樣品高溫灼燒，使其中的有機物分解。其中的碳、氫、氧等元素轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，呈氣態(tài)逸散，待測的金屬或非金屬元素以氧化物或無機鹽（稱灰分）的形式殘留下來。在殘留的灰分中加入水或酸，使灰分溶解。過濾后，濾液可用于分別和鑒定某些元素。海帶、紫菜等海藻中含有碘元素，將樣品灼燒，在灰分中加入水，碘元素便以I-的形式進入溶液。試驗基本原理碘離子的氧化：用適量的氯氣或雙氧水等氧化劑氧化I-，生成單質(zhì)碘。2I-+Cl2=I2+2Cl-2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O碘單質(zhì)的萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來的方法叫萃取。用苯、四氯化碳等有機溶劑可以把碘單質(zhì)從水溶液中萃取出來。碘單質(zhì)的檢驗：運用淀粉溶液。取海帶樣品灼燒得到灰分溶解、過濾得到濾液氧化檢驗、萃取取5g干燥的海帶，放入坩堝中。在通風(fēng)處加熱灼燒，待海帶灰化完全后，冷卻，再將灰分轉(zhuǎn)至小燒杯中。向小燒杯中加入30mL蒸餾水，煮沸2～3分鐘，過濾，得濾液。在濾液中加入1～2mL2mol·L-1H2SO4溶液，再加入3～5mL6%H2O2溶液或1mL新制氯水。用淀粉溶液檢驗碘，再向余液中加入2mLCCl4，萃取碘單質(zhì)。分液漏斗的運用1、檢查玻璃塞和旋塞芯是否與分液漏斗配套。用紙或干布擦凈旋塞或旋塞孔后，在旋塞芯上涂一層薄薄的潤滑脂（或凡士林），將旋塞芯塞進旋塞內(nèi)，旋轉(zhuǎn)數(shù)圈使?jié)櫥瑒蛘植己髮⑿P(guān)閉好，再在旋塞芯的凹槽處套上合適的橡皮圈，以防旋塞芯在操作過程中松動。2、向分液漏斗中加少量水，檢查旋塞芯處是否漏水。將漏斗倒轉(zhuǎn)過來，檢查玻璃塞是否漏水，待確認不漏水后方可運用。3、分液漏斗中液體的總體積不得超過其容量的3/4。盛有液體的分液漏斗應(yīng)正確地放在支架上。萃取與分液的操作用右手壓住分液漏斗的玻璃塞，左手握住旋塞，將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來，用力振搖。起先時，振搖速度要慢，振搖幾次后，將漏斗上口向下傾斜，下部支管斜向上方，左手仍握住旋塞，用拇指和食指旋開旋塞放氣，放氣時支管口不能對著人，也不能對著火。經(jīng)幾次振搖并放氣后，將分液漏斗置于鐵架臺的鐵圈上，靜置片刻。打開上口玻璃塞或使塞上的凹槽或小孔對準漏斗口上的小孔，使漏斗內(nèi)外空氣相通。打開旋塞，使下層液體漸漸流出。待下層液體完全流出后，關(guān)閉旋塞，將上層液體從漏斗上口倒出。物質(zhì)中提取某元素的一般思路確定原始形態(tài)確定目標形態(tài)找尋轉(zhuǎn)化方案整合試驗步驟細化試驗過程動手試驗海洋里碘的總儲量很驚人，約有930億噸。但是海水里碘的濃度相當小，平均約0.06mg·L-1。海帶、馬尾藻等藻類植物有很高的富集碘的本事。一般干海帶含碘0.3％～0.5％，有的高達1％，比海水里碘的濃度高出十幾萬倍。但由于養(yǎng)殖海帶和收集馬尾藻所需費用較大，致使碘成本昂揚，加上海帶是具有良好養(yǎng)分價值的食品，故從長遠看，海帶制碘只能是一種過渡性的方法。我國現(xiàn)已研制出一種新型高效吸附劑，可以干脆從海水中富集碘。把這種吸附劑放進海水里5天，每克吸附劑平均吸碘1800微克，相當于成熟海帶碘富集量的3.6倍，具有廣泛的應(yīng)用前景。從海水中提取碘的新技術(shù)展望休息一下吧！樣品：海帶5g。儀器：試管、燒杯、量筒、托盤天平、鐵架臺、漏斗、濾紙、坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、玻璃棒、酒精燈、火柴、分液漏斗、石棉網(wǎng)。試劑：新制氯水、2mol·L-1H2SO4溶液、6%H2O2溶液、CCl4、淀粉溶液、蒸餾水。實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論與解釋取海帶樣品灼燒得到灰分溶解、過濾得到濾液氧化檢驗、萃取取5g干燥的海帶，放入坩堝中。在通風(fēng)處加熱灼燒，待海帶灰化完全后，冷卻，再將灰分轉(zhuǎn)至小燒杯中。向小燒杯中加入30mL蒸餾水，煮沸2～3分鐘，過濾，得濾液。在濾液中加入1～2mL2mol·L-1H2SO4溶液，再加入3～5mL6%H2O2溶液或1mL新制氯水。用淀粉溶液檢驗碘，再向余液中加入2mLCCl4，萃取碘單質(zhì)。除氯水與雙氧水外，試驗中還可用其他氧化劑嗎？還可用重鉻酸鉀、氯酸鉀、二氧化錳等。這些氧化劑中哪一種最綠色環(huán)保？雙氧水作為氧化劑既綠色環(huán)保又速率快。從碘水中提取碘單質(zhì)時，為什么要加入CCl4并振搖、靜置？能否用酒精代替CCl4？為什么？茶是我國人民寵愛的飲品，具有化痰消食、利尿解毒等功效，而這些功效都與茶中的有效成分有關(guān)。各種茶葉的風(fēng)味、品質(zhì)以及生理功能都是由其所含的化學(xué)成分確定的。茶葉中含有450種以上的有機成分與15種以上的元素，其中香氣成分、生物堿、氨基酸、多酚類等為活性物質(zhì)。茶葉中的生物堿以咖啡因為主，咖啡因的化學(xué)式C8H10N4O2·H2O，是白色針狀晶體，具有提神醒腦、興奮中樞神經(jīng)的作用。茶多酚是一種自然抗氧化劑，可用于肉類、魚類、面類等的抗氧化保鮮以及除臭、防治齲齒、殺菌等作用。茶葉中某些元素的鑒定氫氧化物Ca(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3沉淀完全pH值pH≥13pH≥5.2pH≥4.1茶葉中Ca、Al、Fe元素的鑒定1、Al(OH)3的兩性Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2、氫氧化物沉淀完全的pH值：3、Ca2+、Al3+、Fe3+的檢驗Ca2++(NH4)2C2O4=CaC2O4↓+2NH4+草酸鈣沉淀Fe3++SCN-[Fe(SCN)]2+（血紅色）在弱酸性溶液中，Al3+與鋁試劑（商品名為“阿羅明拿”生成玫瑰紅色的物質(zhì)。茶葉中Ca、Al、Fe元素的鑒定茶葉中Ca、Al、Fe元素的鑒定茶葉灰分混濁液濾液沉淀灼燒6mol·L-1鹽酸濃氨水調(diào)pH至6～7過濾過濾濾液0.5mol·L-1(NH4)2C2O4Ca2+的檢驗6mol·L-1鹽酸KSCN檢驗Fe3+NaOH調(diào)pH4～5鋁試劑檢驗Al3+基本要求1、了解物質(zhì)分離、提純的基本原則，并能在實驗方案的設(shè)計中考慮到這些基本原則的實際運用。2、理解從海帶中分離和檢驗碘元素的原理。3、熟悉從海帶中分離和檢驗碘元素的操作流程。4、理解萃取的原理及萃取方法的適用范圍。5、掌握溶解、過濾、萃取、分液等基本操作的要點。6、養(yǎng)成實事求是、嚴謹細致的科學(xué)態(tài)度。發(fā)展要求了解物質(zhì)分離、提純方法選擇的一般思路，初步形成用化學(xué)實驗解決問題的能力。說明1、茶葉中含有哪些具體的物質(zhì)和元素不要求學(xué)生識記，但茶葉中Ca、Al、Fe3種元素的檢出中分離溶液中Ca2+、Al3+、Fe3+的方法原理，可作為溶解平衡移動原理運用的一個很好的實例。2、讓學(xué)生知道鋁試劑是檢驗溶液中Al3+的一種較方便、靈敏的方法，可擴大學(xué)生對物質(zhì)特性的認識范圍，了解更多的檢驗方法，但不要求識記鋁試劑的化學(xué)式和商品名。課題1海帶中碘元素的分別及檢驗COCOONH4COONH4COONH4HOHO鋁試劑(NH4)3C19H11O3(COO)3試驗操作要點及主要試驗現(xiàn)象（1）稱取樣品①操作要點：用托盤天平稱取5g干燥的海帶，放入坩堝中。②試驗留意事項：托盤天平的正確運用。（但這不是本課題的重點，假如條件或時間有限，可以由老師完成此步操作，再將樣品分發(fā)給學(xué)生進行試驗。）（2）灼燒灰化①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。②試驗現(xiàn)象：灼燒灰化的過程大約須要5～6分鐘，干海帶漸漸變的更干燥、卷曲，最終變成黑色粉末或細小顆粒。后期還會產(chǎn)生大量白煙，并伴有焦糊味。試驗操作要點及主要試驗現(xiàn)象（2）灼燒灰化③試驗留意事項：應(yīng)在通風(fēng)處加熱灼燒，或運用通風(fēng)設(shè)備去除白煙和難聞的氣味。應(yīng)邊加熱邊攪拌，用坩堝鉗夾持坩堝，玻璃棒當心攪拌，使海帶勻整受熱，加快灰化的速度。移動坩堝必需運用坩堝鉗，避開燙傷。灼燒完畢，應(yīng)將坩堝放在石棉網(wǎng)上冷卻，不行干脆放在冷的試驗臺上，防止溫度很高的坩堝驟冷而裂開。試驗操作要點及主要試驗現(xiàn)象（3）溶解過濾①操作要點：向小燒杯中加入約30mL蒸餾水，煮沸2～3min，過濾，并用約1mL蒸餾水洗滌沉淀得濾液。②試驗現(xiàn)象：煮沸時固體未見明顯溶解，過濾后得到略有黃色、幾乎無色的清亮溶液。③試驗留意事項：應(yīng)隔著石棉網(wǎng)加熱小燒杯中的混合物。加熱過程中應(yīng)不斷攪拌，加快溶解，同時防止液體受熱不均而濺出。過濾操作應(yīng)留意“一貼、二低、三靠”。試驗操作要點及主要試驗現(xiàn)象（4）氧化及檢驗①操作要點：在濾液中加入1～2mL2mol·L-1H2SO4溶液，再加入3～5mL6%的H2O2溶液，或在濾液中加入1mL新制飽和氯水。取出少許混合液，用淀粉溶液檢驗碘。②試驗現(xiàn)象：加入氧化劑后溶液顏色變深，為較淺的棕黃色。加淀粉，溶液變藍色。③試驗留意事項：試劑的濃度和用量對試驗現(xiàn)象往往會有較明顯的影響，因此，本試驗應(yīng)嚴格限制試劑的用量，尤其是氯水?？梢砸晫W(xué)生實力狀況來確定是否組織學(xué)生對不同濃度氯水試驗的效果進行探究。檢驗碘元素應(yīng)取少量樣品，要提示學(xué)生不要向全部濾液中干脆加淀粉溶液，否則后續(xù)試驗將無法操作。不同濃度氯水的最佳用量取濾液10滴，加入淀粉溶液1滴，逐滴加入不同濃度的新制氯水，邊加邊振蕩，視察溶液顏色的變更狀況。氯水濃度未稀釋1:1稀釋1:2稀釋1:3稀釋1:4稀釋1:5稀釋1:6稀釋現(xiàn)象第1滴變藍色第3滴褪色第2滴變藍色第8滴褪色第2滴變藍色第8滴褪色第3滴變藍色第14滴褪色第3滴變藍色第14滴褪色第3滴變藍色第16滴褪色第3滴變藍色第16滴褪色注：本試驗是用教材所示方法提取的濾液（濾液未經(jīng)其他處理）進行反復(fù)操作得到的結(jié)果，同時，在稀釋后的氯水與濾液