《（浙江专用）2018年高中化学 专题1 物质的分离与提纯 课题2 用纸层析法分离铁离子和铜离子教学案 苏教版选修6》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（浙江专用）2018年高中化学 专题1 物质的分离与提纯 课题2 用纸层析法分离铁离子和铜离子教学案 苏教版选修6（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题2 用纸层析法分离铁离子和铜离子浙江选考加试要求1层析法的基本原理。2氨水使铁离子、铜离子显色的原理。3纸层析法分离溶液中铁离子和铜离子的操作方法和步骤。1.了解纸层析法(又称纸色谱法)的基本原理 。2理解利用氨水使Fe3、Cu2显色的原理。3熟悉用纸层析法分离溶液中Fe3 和Cu2 的操作方法和步骤。4通过用纸层析法进行微量物质的分离，来加深对纸层析法的认识。5培养细致、认真的科学态度。实验要素先知道1纸层析原理(1)分配层析的原理是，利用混合物各组分在流动相和固定相两种不同溶剂中的分配系数差异，将它们分离。(2)在纸层析中的流动相是指层析液，在毛细拉力作用下，层析液能不断由下向上流动。
2、固定相是指被吸附在滤纸纤维之间的水分。由于纤维素上的羟基具有亲水性使这部分水束缚在纤维素周围，不易扩散而成为固定相。在层析过程中，当层析液在毛细拉力作用下，上升流经色素滤液细线时，滤液细线上的色素就相继融入层析液，随着层析液上升，并发生再分配，即有一部分色素从层析液分配溶解到固定相中，直到平衡。由于分配系数的不同，那些分配系数大的色素分子，随层析液向上移动得快，形成的色素带集中在滤纸的上部；而分配系数小的色素分子，随层析向上移动得慢，形成的色素带集中在滤纸的下面。2用纸层析法分离铁离子和铜离子(1)装置制作：取一支大试管，配一个合适的橡胶塞。在橡胶塞的下部用小刀切开一条缝，插入回形针以夹持滤纸
3、条。在距滤纸条末端约2_cm处用铅笔画一个小圆点作为原点。(2)点层析试样：取一只表面皿，加入1 mL饱和FeCl3溶液和1 mL饱和CuSO4溶液，混合后作为层析试样。用毛细管蘸取试样在滤纸条的原点处轻轻点样，晾干后再点，重复35次，要求留下斑点的直径小于0.5_cm。将晾干的滤纸条夹持在橡胶塞下面的回形针上。(3)配制展开剂：另取一支试管，加入9 mL丙酮和1 mL 6 molL1盐酸，混合均匀，作为展开剂。(4)层析操作：用滴管吸取一定量展开剂，小心地注入大试管的底部，注意不要沾到试管壁。将橡胶塞和点有试样的滤纸条慢慢伸入试管内，使纸条末端浸入展开剂中约0.5 cm，注意不要让试样点接触
4、展开剂，塞紧橡胶塞，将大试管垂直静置，等待展开剂展开。(5)显色反应：用镊子取下滤纸条，放在盛有浓氨水的试剂瓶瓶口上方，进行氨熏。得到晾干清晰斑点，从上到下依次为红棕色(Fe3)、深蓝色(Cu2)。3Fe3和Cu2的显色反应在层析法分离Fe3和Cu2的实验中，层析操作后，滤纸未经氨熏，可观察到滤纸表面有蓝色(或浅蓝色)和棕黄色(或黄色)的斑痕。为使观察效果更明显，实验中采用氨熏显色。Fe3、Cu2分别与足量氨水反应的离子方程式为Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH、Cu24NH3H2O=Cu(NH3)424H2O。实验过程详剖析器材与原理相关器材 大试管、滤纸、小刀、烧杯、量筒、玻璃棒、
5、滴管、毛细管、橡胶塞、回形针、表面皿、镊子、剪刀。相关原理(1)原理：本实验的原理是将含有Cu2和Fe3的溶液涂在滤纸一端，并在这一端用丙酮作展开剂，在滤纸的毛细作用下，展开剂携带待分离的物质沿滤纸纤维向上移动。由于Cu2和Fe3的移动速度不同，一段时间后，Cu2和Fe3距起点的距离会不同，从而达到分离的目的。Cu2和Fe3可用氨熏显色。(2)操作：本实验包括装置制作、试液准备、点样、配制展开剂、展开(层析)、显色等纸层析法的基本操作技术，较完整地反映了纸层析法的操作流程。实验与拓展实验流程(1)裁纸：以层析专用滤纸为好。若无层析滤纸，也可选取质量均一、平整、纸纹一致的干净滤纸代替。将滤纸裁成
6、约1.5 cm20 cm的长方形。将滤纸条的一端弯折1 cm后，用弯成直角的大头针横向别住，以便滤纸条能挂在橡皮塞下面的钩子上。(2)点样：点层析试样是决定实验能否取得理想效果的重要操作。将饱和FeCl3和CuSO4混合液按11的体积比配成溶液。用毛细管吸取样品溶液，在离滤纸条一端2 cm处点一直径为0.30.5 cm左右的斑点。注意斑点尽可能小。如果色斑颜色很浅，待溶液挥发后，在原处重复点样。重复点样35次后晾干备用。(3)展开：另取一支试管，加入9 mL丙酮和1 mL 6 molL1盐酸，混合均匀，作为展开剂。将点过样的滤纸条平整地悬挂在橡皮塞下的钩子上，不可触及试管内壁；滤纸条下端浸入展
7、开剂中约1 cm，试样斑点必须在展开剂液面之上，塞紧橡皮塞。展开剂借助毛细作用逐渐向上移动，样品中各组分因向上移动速度不同而随之展开。若大试管太长，滤纸无法触及展开剂液面，可用小烧杯代替大试管。用铁丝横穿过滤纸，架在烧杯上方。调节完滤纸高度后，盖上培养皿形成气室。(4)显色：FeCl3和CuSO4混合液经展开后得到不同颜色的色斑。为使观察效果更明显，采用氨熏显色。(5)分离：若要将层析分离物质提取出来，可将滤纸上的分离物质的斑点剪下，浸于有关溶剂中，可提取纸上的层析物。对点集训1下列关于纸层析的说法中不正确的是()A纸层析以滤纸作为惰性支持物B应沿试管壁小心地将展开剂慢慢倒入试管底部C纸层析的
8、实质是试样中的各组分在两相之间产生不同分配D点样后的滤纸需晾干后，才能将其浸入展开剂中解析：选B向试管中加入展开剂时，展开剂不能沾到试管壁，故B项错误。2油墨是由多种色素按一定比例混合而成，某同学欲用纸层析的方法将其主要色素分离开来，可用作展开剂的物质是()A盐酸B酒精CNaOH溶液 D丙酮盐酸解析：选D纸层析中要求流动相溶剂对分离物质应有适当的溶解度。拓展实验菠菜的叶绿体中色素的提取和分离1实验操作(1)取材：选取叶片深绿色或墨绿色的菠菜，这种菠菜叶绿体含量相对较高。另外，为减少提取液中的水分，可将选择好的材料去掉叶柄，放置一段时间，晾干到一定程度。(2)叶片的研磨：研磨时，加入少量的石英砂
9、，目的是加快研磨，促使细胞破裂；加入碳酸钙是为了中和细胞液中的有机酸，防止色素被破坏；加入丙酮是为了提取研磨出来的叶绿体色素。研磨动作要迅速，以减少丙酮的挥发。(3)提取液的过滤：当材料研磨到呈绿色糊状，将其倒入纱布(4层)中进行过滤，即可得到提取液。(4)点样：用毛细管直接在滤纸上画细线有时效果并不理想，此实验可做如下改进：滴12滴提取液在干净的载玻片上，然后小范围涂匀。将准备好的滤纸条在距离滤纸条末端2 cm处对折，用折缝轻轻蘸一下载玻片上的提取液，风干后重复几次，就可以得到一条很好的样线。2相关问题中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入
10、侵植物水葫芦为材料进行如下实验。.提取叶绿素.探究pH对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 )下进行实验，方法和结果如下表。实验组号叶绿素溶液(mL)调pH至处理时间(min)溶液颜色3.0Y10绿色3.07.010绿色3.06.010黄绿色3.05.010黄褐色注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验结果，请回答：(1)提取食用叶绿素的X应该为_，原因是_。(2)表中Y应该为_，原因是_。(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于_食品，否则_。(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。解析：(1)绿叶中的
11、色素能够溶解在有机溶剂如无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇或丙酮提取绿叶中的色素。(2)该实验探究pH对叶绿素稳定性的影响，所以实验变量为pH的大小，所以要设置一系列pH梯度，即pH为8.0、7.0、6.0、5.0。(3)通过对实验结果的分析，在pH为6.0、5.0的酸性条件下叶绿素会分解，所以天然叶绿素不适用于酸性食品。(4)由于各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快；反之，则慢。所以，可用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离，以确定是否含有其他色素。答案：(1)无水乙醇或丙酮绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂如无水乙醇中(2)8.0pH梯度差为1.0，所以Y为8.
12、0(3)酸性叶绿素分解，食品变为黄绿色或黄褐色(4)方法：用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离，以确定是否含有其他色素。主要步骤：制备滤纸条：将预先准备的干燥滤纸条一端剪去两个角使之呈梯形，在距该端1 cm处画一铅笔细线。画滤液细线：用毛细吸管吸取叶绿素粗产品，沿铅笔线均匀地画滤液细线。纸层析法分离色素：将滤纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中(不要将滤液细线浸没在层析液中)。观察实验结果。课后检测与提能1根据“相似相溶”原理，已知胡萝卜素易溶于石油醚，则可推出其易溶于()A水B苯C酒精 D甘油解析：选B极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。因为胡萝卜素易溶于石油醚，也
13、易溶于非极性有机溶剂苯中。2从菠菜的叶绿体中提取色素时，没有涉及的基本操作为()A过滤 B分液C萃取 D蒸馏解析：选D从菠菜的叶绿体中提取色素时，过程中涉及：菠菜研磨浸取、过滤、洗涤、干燥。洗涤中有分液、萃取。3在提取、分离菠菜中叶绿素、胡萝卜素、叶黄素等色素的实验中，要先用溶剂将菠菜中的色素溶取，下列溶剂中合适的是()A乙醇蒸馏水 B乙醇石油醚C石油醚蒸馏水 D石油醚苯解析：选B胡萝卜素和叶绿素易溶于石油醚等非极性溶剂，在乙醇等极性溶剂中溶解度较小；叶黄素易溶于乙醇等极性溶剂，在石油醚等非极性溶剂中溶解度较小；石油醚与乙醇能混溶，因此，乙醇石油醚混合溶剂是溶取菠菜中色素的最佳溶剂。4用纸层析
14、法分离菠菜的叶绿体中的四种色素的正确顺序应该是()A进行纸层析制取滤液在滤纸条上画线制取滤液再画线B制取滤液进行纸层析在滤纸条上画线制取滤液再画线C将实验材料剪碎、研磨在滤纸条上画线制取滤液进行纸层析D将实验材料剪碎、研磨制取滤液在滤纸条上画线进行纸层析解析：选D根据实验原理需要把实验材料剪碎后加入二氧化硅、碳酸钙研磨，同时还要加入丙酮使色素溶解，来提取各种色素，然后，过滤得到含色素的滤液。再在滤纸上画线，进行纸层析。5用有机溶剂提取菠菜中的色素所形成的色素石油醚溶液，要用干燥剂进行干燥以后再用纸色谱法进行色素分离。下列物质中可用作干燥剂的是()A芒硝 B无水硫酸钠 C蓝矾 D明矾解析：选B芒硝Na2SO410H2O，无水硫酸钠Na2SO4，蓝矾CuSO45H2O，明矾KAl(SO4)212H2O。它们当中只有无水硫
