高中化學(xué)11海帶中碘元素的分離及檢驗(yàn)省公開課一等獎新課獲獎?wù)n件

課題1海帶中碘元素分離及檢驗(yàn)1/47學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解從植物中提取無機(jī)物普通方法，了解從海帶中分離和檢驗(yàn)碘元素原理。2.掌握溶解、過濾、萃取、分液等基本操作，了解萃取原理及萃取方法適用范圍。3.熟悉從海帶中分離和檢驗(yàn)碘元素操作流程。2/47課前自主學(xué)案自主學(xué)習(xí)一、試驗(yàn)原理1．碘元素分離和檢驗(yàn)用化學(xué)方法分離、檢驗(yàn)植物樣品中一些元素時，通常將待檢驗(yàn)植物樣品__________，使其中有機(jī)物分解。其中碳、氫、氧等元素轉(zhuǎn)化為__________，呈氣態(tài)逸散，待測金屬或非金屬元素以氧化物或無機(jī)鹽(稱灰分)形式殘留下來。在殘留灰分中加入水或酸，使灰分溶解。過濾后，濾液可用于分離和判定一些元素。高溫灼燒CO2、H2O3/47將海帶、紫菜灼燒，碘可轉(zhuǎn)化為能溶于水無機(jī)碘化物(如碘化鉀、碘化鈉)，在灰分中加入水浸取，過濾后可得到含有___濾液。濾液中還有各種可溶性無機(jī)鹽，直接將碘化物與這些無機(jī)鹽分離比較困難。能夠用適量___________等氧化劑先將I－氧化為___，再用______法將其提取出來。單質(zhì)碘能與淀粉水溶液作用顯___色。相關(guān)反應(yīng)離子方程式為__________________________________________________。I－Cl2、H2O2I2萃取藍(lán)2I－＋Cl2===2Cl－＋I(xiàn)2,2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O4/472．碘單質(zhì)萃取萃取是利用溶質(zhì)在_________溶劑里溶解度不一樣，用一個溶劑把溶質(zhì)從它與另一個溶劑所組成溶液里提取出來方法。萃取后往往需要用_________將這兩種不相溶液體分開，這一操作稱為_____。碘單質(zhì)易溶于______________等有機(jī)溶劑。用與水不相溶有機(jī)溶劑能夠把碘單質(zhì)從水溶液中萃取出來。假如將四氯化碳與含有碘單質(zhì)水溶液混合振蕩，碘單質(zhì)就會從水中_____到四氯化碳中。靜置分層后，上面水層顏色變_____，下面四氯化碳層呈____色，這是碘單質(zhì)在四氯化碳中富集結(jié)果?；ゲ幌嗳芊忠郝┒贩忠核穆然?、苯萃取無色紫紅5/47思索感悟碘在酒精中溶解度大于在水中溶解度，萃取碘能否使用酒精？【提醒】

不能，因?yàn)榫凭退軌蛞匀我獗然烊?，不能起到將碘單質(zhì)從水中萃取出來作用，達(dá)不到萃取目標(biāo)。6/47二、試驗(yàn)步驟1．灼燒取3g干燥海帶，剪成小塊，放入______或蒸發(fā)皿中。把坩堝置于放在三腳架上________上。在通風(fēng)處加熱灼燒，待海帶_____完全后，自然冷卻，再將灰分轉(zhuǎn)移至小燒杯中。2．浸取和過濾向小燒杯中加入30mL蒸餾水，煮沸2～3min(加緊碘化物在水中溶解，以使灰燼中I－盡可能多進(jìn)入溶液)，過濾，得無色濾液。坩堝泥三角灰化7/473．氧化在濾液中加入1～2mL2mol·L－1H2SO4溶液(海帶灰浸出液中含有碳酸鈉、碳酸鉀等使溶液顯堿性物質(zhì)，酸化目標(biāo)是使溶液呈弱酸性，有利于氧化劑把I－氧化為I2)，再加入3～5mL6%H2O2溶液或1mL新制氯水，溶液由無色變?yōu)開_____色。4．檢驗(yàn)和萃取取出少許混合液，用淀粉溶液檢驗(yàn)碘，溶液應(yīng)變?yōu)開__色。再向余液中加入2mLCCl4，萃取其中碘。棕黃藍(lán)8/47自主體驗(yàn)1．假如你家里食用花生油混有了水，你將采取以下何種最正確方法分離它們(

)A．過濾

B．蒸餾C．分液

D．萃取解析：選C。食用花生油與水為互不相溶兩種液體，應(yīng)采取分液方法加以分離。9/472．(年漳州高二檢測)在盛有KI溶液試管中，滴入適量氯水充分反應(yīng)后，再加四氯化碳振蕩，靜置后觀察到現(xiàn)象是(

)A．上層紫紅色，下層靠近無色B．均勻、透明、紫紅色C．均勻、透明、無色D．上層靠近無色，下層紫紅色解析：選D。Cl2＋2I－===2Cl－＋I(xiàn)2，上層為水溶液，下層為I2CCl4溶液。10/47解析：選C。缺乏濾紙，不能進(jìn)行過濾。11/47課堂互動講練關(guān)鍵點(diǎn)一海帶中碘提取過程和方法12/471．灼燒干海帶目標(biāo)灼燒干海帶目標(biāo)是去掉海帶中有機(jī)物，便于用水溶液溶解海帶中碘化物。海帶灼燒要充分，不然會降低碘提取率。2．I－氧化劑I－氧化劑能夠是新制飽和氯水、溴水、雙氧水等。13/473．檢驗(yàn)I2方法能夠用碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)I2。用玻璃棒蘸取氧化后液體滴在碘化鉀淀粉試紙上，觀察現(xiàn)象。若試紙變?yōu)樗{(lán)色，說明I2存在，若試紙不變藍(lán)，說明沒有I2存在。也能夠用淀粉溶液檢驗(yàn)單質(zhì)碘存在。4．碘元素在整個試驗(yàn)過程中改變海帶中碘元素(I－)→海帶灰中碘元素(I－)→濾液中碘元素(I－)→氧化后水中碘元素(I2)→萃取后四氯化碳中碘元素(I2)。14/475．利用碘升華特征對其進(jìn)行純化能夠利用碘升華特征對其進(jìn)行純化。將氧化后含I2水溶液小心、慢慢地加熱蒸發(fā)至干，再繼續(xù)加熱使I2揮發(fā)，用冷卻法搜集I2，就到達(dá)了使I2純化目標(biāo)。15/47(年鎮(zhèn)江高二檢測)海洋植物如海帶、海藻中含有豐富碘元素，碘元素以碘離子形式存在，試驗(yàn)室里從海藻中提取碘流程如圖所表示：例116/47(1)指出提取碘過程中相關(guān)試驗(yàn)操作名稱：①_________________；③________________；寫出過程②中相關(guān)反應(yīng)離子方程式________________________________________________________________________。(2)提取碘過程中，可供選擇有機(jī)溶劑是________。A．甲苯和酒精B．四氯化碳和苯C．汽油和乙酸

D．汽油和甘油17/47(3)為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘有機(jī)溶液，試驗(yàn)室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要夾持儀器、物品，尚缺乏玻璃儀器是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。18/47(4)從含碘有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī)溶劑，還需經(jīng)過蒸餾，指出以下試驗(yàn)裝置(如圖所表示)中錯誤之處：19/47①________________________________________________________________________________；②______________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。(5)進(jìn)行上述蒸餾操作時，使用水浴原因是__________________________________________________________________________________，最終晶態(tài)碘在__________里聚集。20/47思緒點(diǎn)撥21/47【解析】

(1)由流程圖中①操作后有濾渣和濾液可知該操作為過濾；③操作后碘進(jìn)入有機(jī)溶劑，則③為萃??；②中Cl2將I－氧化為I2。(2)選擇萃取劑時要求溶質(zhì)在其中溶解度較大且不與其反應(yīng)，萃取劑與原溶劑互不相溶。酒精、乙酸、甘油與水均互溶，故選取B組溶劑。(3)在灼燒、溶解、過濾、萃取過程中需用漏斗和分液漏斗。(4)蒸餾時要注意多個方面，如缺乏儀器，操作規(guī)范等事項(xiàng)。(5)水浴可使受熱均勻，I2聚集在蒸餾燒瓶中。22/47【答案】

(1)過濾萃取Cl2＋2I－===2Cl－＋I(xiàn)2(2)B

(3)分液漏斗、漏斗(4)①缺石棉網(wǎng)②溫度計(jì)插到了液體中③冷凝管進(jìn)出水方向顛倒(5)使蒸餾燒瓶受熱均勻；控制加熱溫度不會過高蒸餾燒瓶23/47互動探究(1)灼燒海藻時用到主要儀器屬于硅酸鹽材料有哪些？(2)怎樣檢驗(yàn)通入適量Cl2后溶液中含有碘？【提醒】

(1)瓷坩堝、泥三角、玻璃棒、酒精燈。

(2)取少許溶液于小試管中，滴加淀粉溶液，若溶液變?yōu)樗{(lán)色，證實(shí)生成了單質(zhì)碘；或在溶液中加入CCl4，振蕩、靜置，下層溶液變?yōu)樽霞t色，證實(shí)生成了單質(zhì)碘。24/47變式訓(xùn)練1

海帶中含有豐富碘。為了從海帶中提取碘，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下試驗(yàn)：25/47請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?1)步驟①灼燒海帶時，除需要三腳架外，還需要用到試驗(yàn)儀器是______(從以下儀器中選出所需儀器，用標(biāo)號字母填寫在空白處)。A．燒杯B．坩堝C．表面皿D．泥三角E．酒精燈F．干燥器(2)步驟③試驗(yàn)操作名稱是__________；步驟⑥目標(biāo)是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯，該步驟試驗(yàn)操作名稱是__________。26/47(3)步驟④反應(yīng)離子方程式是________________________________________________________________________。(4)步驟⑤中，某學(xué)生選擇用苯來提取碘理由是________________________________________________________________________。(5)請?jiān)O(shè)計(jì)一個檢驗(yàn)提取碘后水溶液中是否還含有單質(zhì)碘簡單方法：________________________________________________________________________。27/4728/47(4)因碘不易溶于水而易溶于有機(jī)溶劑苯，且苯不溶于水易與水溶液分層，這是選取萃取劑標(biāo)準(zhǔn)。(5)依據(jù)淀粉溶液遇碘單質(zhì)變藍(lán)這一現(xiàn)象，能夠取少許提取碘之后溶液，加入淀粉溶液看是否變藍(lán)來檢驗(yàn)。29/47答案：(1)BDE(2)過濾蒸餾(3)2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I(xiàn)2＋2H2O(4)苯與水互不相溶且苯比水密度小，碘在苯中溶解度比在水中大(5)取少許提取碘后水溶液于試管中，加入幾滴淀粉試液，觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色(假如變藍(lán)，說明還有單質(zhì)碘)30/47關(guān)鍵點(diǎn)二萃取和分液1．分液(1)概念：將兩種不相溶液體分開操作。(2)主要儀器：分液漏斗。(3)操作方法：下層液體從下口流出，上層液體從上口倒出。31/472．萃取(1)原理：利用溶質(zhì)在互不相溶溶劑里溶解度不一樣，用一個溶劑把溶質(zhì)從它與另一個溶劑所組成溶液里提取出來方法。32/47(2)操作步驟：①查漏：檢驗(yàn)分液漏斗是否漏液。②裝液：往分液漏斗中加試液及萃取劑。③振蕩：倒轉(zhuǎn)分液漏斗，用力振蕩，并不時開塞放氣。④靜置、分層：把分液漏斗放在鐵架臺鐵圈上靜置，待分層后打開上口玻璃塞(或使塞上凹槽或小孔對準(zhǔn)分液漏斗上口小孔)。⑤分液：下層液體從下口流出，上層液體從上口倒出。33/47(3)萃取劑選擇①溶質(zhì)在萃取劑中溶解度要遠(yuǎn)大于在原溶劑中溶解度。②選取萃取劑與溶質(zhì)不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。③萃取劑與原溶液不互溶、易分層。34/47

某?；瘜W(xué)課外小組以海帶為原料制取少許碘水，現(xiàn)用CCl4從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液，其試驗(yàn)操作可分解為以下幾步：A．把盛有溶液分液漏斗放在鐵架臺鐵圈中；B．把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞；C．檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液；D．倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，并不時旋開活塞放氣，最終關(guān)閉活塞，把分液漏斗放正；例235/47E．旋開活塞，用燒杯接收溶液；F．從分液漏斗上口倒出上層水溶液；G．將漏斗上口玻璃塞打開或使塞上凹槽或小孔對準(zhǔn)漏斗口上小孔；H．靜置、分層。就此試驗(yàn)，完成以下填空：(1)正確操作步驟次序是(用編號字母填寫)：________→________→________→A→H→________→E→F。36/47(2)選取CCl4從碘水中萃取碘原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?/p>

本題是考查萃取試驗(yàn)原理，只要掌握了萃取試驗(yàn)操作步驟及原理，結(jié)合題中所給每步操作，就不難排出次序。37/47【答案】

(1)C

B

D

G(2)①I2易溶于CCl4而在水中溶解度較小；②CCl4與H2O互不相溶且密度相差很大，利于分層38/47變式訓(xùn)練2

(年龍巖高二檢測)以下各組混合物能用分液漏斗直接分離是(

)A．柴油與汽油

B．汽油與水C．溴與水

D．水與乙醇解析：選B。本題考查分液法分離物質(zhì)適用范圍，此法適合用于互不相溶有顯著分界面兩種液體。柴油與汽油都是有機(jī)物，能互溶不分層，所以不能用分液法；汽油與水互不相溶，汽油在水上層，可直接用分液漏斗分離；溴在水中也是能夠溶解而形成溴水，乙醇與水能夠互溶，不能用分液方法分離。39/47探究整合應(yīng)用茶葉中Ca、Al、Fe元素檢驗(yàn)40/47本試驗(yàn)要求從茶葉中檢出Ca、Al、Fe三種元素。詳細(xì)操作過程類似于海帶中提取碘過程。原理以下：將茶葉灼燒成灰分，去除有機(jī)質(zhì)后，用6mol·L－1鹽酸溶解茶葉灰，過濾后用濃氨水將其濾液pH調(diào)至6～7，此時Al、Fe氫氧化物完全沉淀。由Ca、Al、Fe氫氧化物完全沉淀pH：Ca(OH)2，pH≥13；Al(OH)3，pH≥5.2；Fe(OH)3，pH≥4.1，可知，當(dāng)pH＝6～7時，Ca2＋留于濾液中，而Fe3＋、Al3＋以Fe(OH)3和Al(OH)3形式沉淀而被過濾出來。41/4742/47

某?；瘜W(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了以下試驗(yàn)流程來定性檢驗(yàn)茶葉中含有Ca、Al、Fe三種元素。參考資料：①草酸銨，化學(xué)式為(NH4)2C2O4，屬于強(qiáng)電解質(zhì)；②Ca、Al、Fe完全沉淀pH：Ca(OH)2，pH≥13；Al(OH)3，pH