《高二化学同步课件：12用纸层析法分离铁离子和铜离子苏教版选修6》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二化学同步课件：12用纸层析法分离铁离子和铜离子苏教版选修6（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题2用用纸层析法分离析法分离铁离子和离子和铜离子离子学学习目目标1.了解了解纸层析法析法(又称又称纸色色谱法法)的的实验原理。原理。2.理解利用氨水使理解利用氨水使Fe3、Cu2显色的原理。色的原理。3.熟悉用熟悉用纸层析法分离溶液中析法分离溶液中Fe3和和Cu2的操作的操作方法和步方法和步骤，掌握用，掌握用纸层析分离混合物的方法。析分离混合物的方法。课前自主学案课前自主学案自主学自主学习一、一、实验原理原理1纸层析法的基本原理析法的基本原理纸层析以析以_作作为惰性支持物。惰性支持物。滤纸纤维上的上的_具有具有亲水性，它所吸附的水作水性，它所吸附的水作为_，通常把不与水混溶的有机溶，通常把不
2、与水混溶的有机溶剂作作为_。由于吸附在。由于吸附在滤纸上的上的样品的各品的各组分分在水或有机溶在水或有机溶剂中的溶解能力各不相同，各中的溶解能力各不相同，各组分会在两相之分会在两相之间产生不同的分配生不同的分配现象。象。滤纸羟基基固定相固定相流流动相相亲脂脂性性强强的的成成分分在在_中中分分配配的的多多一一些些，随随流流动相相移移动的的速速度度就就快快一一些些；而而亲水水性性强强的的成成分分在在_中中分分配配的的多多一一些些，随随流流动相相移移动的的速速度度就就慢慢一一些些。这样，性性质不不同同的的组分分就就分分离离在在滤纸的的不不同同位位置置上上。这种种分分离离过程程叫叫_，因此，流，因此，
3、流动相溶相溶剂又叫做又叫做_。流流动相相固定相固定相纸层析析展开展开剂思考感悟思考感悟1检验Fe3除用氨水外除用氨水外还可以用什么可以用什么试剂？【提示提示】检验Fe3还可以用可以用KSCN溶液，溶液，现象象是出是出现血血红色。或向溶液中加入色。或向溶液中加入K4Fe(CN)6(亚铁氰化化钾)，如果有，如果有蓝色沉淀生成，色沉淀生成，说明溶液中明溶液中含有含有Fe3；反；反应的离子方程式分的离子方程式分别为：Fe3SCN Fe(SCN)2(血血红色色)、Fe3KFe(CN)64=KFeFe(CN)6(普普鲁士士蓝)。二、二、实验步步骤1实验用品用品仪器器(必必要要用用品品)：大大试管管、_、小
4、小刀刀、烧杯杯、量量筒筒、玻玻璃璃棒棒、滴滴管管、_、橡橡胶胶塞塞、回回形形针、表表面面皿、皿、镊子、剪刀。子、剪刀。试剂：饱和和FeCl3溶液、溶液、饱和和CuSO4溶液、溶液、_、6 molL1盐酸、酸、_。滤纸毛毛细管管浓氨水氨水丙丙酮2实验操作操作取取一一支支大大试管管，配配一一个个合合适适的的橡橡胶胶塞塞。在在橡橡胶胶塞塞的的下下部部用用小小刀刀切切开开一一条条缝，插插入入回回形形针以以夹持持滤纸条条。在在距距滤纸条条末末端端约_ cm处用用铅笔笔画画一一个个小小圆点作点作为原点。原点。取一只表面皿，加入取一只表面皿，加入1 mL饱和和FeCl3溶液和溶液和 1 mL 饱和和CuSO
5、4溶液，混合后作溶液，混合后作为_。用毛。用毛细管蘸取管蘸取试样在在滤纸条的原点条的原点处轻轻点点样，晾干，晾干后再点，重复后再点，重复_次，要求留下斑点的直径小次，要求留下斑点的直径小于于_cm。将晾干的。将晾干的滤纸条条夹持在橡胶塞下面持在橡胶塞下面的回形的回形针上。上。2层析析试样350.5 另另取取一一支支试管管，加加入入9 mL丙丙酮和和1 mL 6 molL1盐酸，混合均匀，作酸，混合均匀，作为_。用滴管吸取一定量展开用滴管吸取一定量展开剂，小心地注入大，小心地注入大试管管的底部，注意不要沾到的底部，注意不要沾到试管壁。将橡胶塞和点管壁。将橡胶塞和点有有试样的的滤纸条慢慢伸入条慢慢
6、伸入试管内，使管内，使纸条末端条末端浸入展开浸入展开剂中中约0.5 cm，注意不要，注意不要让试样点接触点接触展开展开剂。塞。塞紧橡胶塞，将大橡胶塞，将大试管垂直静置，等管垂直静置，等待展开待展开剂展开。展开。约35 min后，展开后，展开剂上升至上升至滤纸条的上端。条的上端。展开展开剂用用镊子子取取下下滤纸条条，放放在在盛盛有有浓氨氨水水的的试剂瓶瓶瓶瓶口口上上方方，进行行_。得得到到两两个个清清晰晰斑斑点点，从从 上上 至至 下下 依依 次次 呈呈 _(说 明明 含含 Fe3)、_ (说明含明含Cu2)。氨熏氨熏红棕色棕色深深蓝色色思考感悟思考感悟2点点层析析试样是是决决定定能能否否取取得
7、得理理想想实验效效果果的的重重要操作，在操作要操作，在操作过程中程中应注意哪些事注意哪些事项？【提提示示】(1)点点样原原点点距距滤纸一一端端约2 cm为宜宜，点点样仪器器一一般般要要采采用用内内径径小小于于1 mm的的毛毛细玻玻璃璃管管，且管口要平整。且管口要平整。(2)点点样动作要作要轻，不可刺破，不可刺破滤纸。(3)点点样用用量量对分分离离效效果果有有很很大大影影响响，一一般般在在0.002 mL0.01 mL之之间，样品品太太少少斑斑点点不不清清楚楚，样品品太多斑点太大或出太多斑点太大或出现拖尾拖尾现象以至不易分开。象以至不易分开。(4)如果色斑如果色斑颜色很浅，要待溶色很浅，要待溶剂
8、完全完全挥发后，在后，在同一个位置再次点同一个位置再次点样。自主体自主体验1(2011年年福福州州高高二二检测)层析析实验中中点点样操操作作正正确的是确的是()A可用玻璃棒蘸取可用玻璃棒蘸取试样溶液，滴在溶液，滴在滤纸上上B点点样时应尽尽量量蘸蘸取取较多多的的试样滴滴在在滤纸上上，使点使点样一次成功一次成功C蘸蘸取取样品品，在在原原点点处轻轻点点样，晾晾干干后后再再点点，重复数次重复数次D点点样后后应在在滤纸上上形形成成一一个个直直径径较大大的的样斑斑，以便以便实验观察察时现象明象明显解析：解析：选C。点。点样时不能用玻璃棒，不能用玻璃棒，应用毛用毛细管管蘸取蘸取试样在原点在原点轻轻点点样，晾
9、干后再点。，晾干后再点。2在在进行行Fe3和和Cu2分分离离实验时，不不能能让层析析液液(展开展开剂)没及没及试样斑点的原因是斑点的原因是()AFe3和和Cu2会会溶溶解解在在层析析液液中中，使使实验结果果不明不明显B滤纸上上Fe3和和Cu2会会扩散不均影响散不均影响实验效果效果C滤纸上上的的滤液液细线会会变粗粗而而使使Fe3和和Cu2太太分散分散D滤纸上的上的Fe3和和Cu2会混合起来不分散会混合起来不分散解析：解析：选A。若。若层析液没及析液没及试样斑点，容易造成斑点，容易造成Fe3、Cu2混混杂在一起不能完全分离开，在一起不能完全分离开，导致效致效果不明果不明显。3用用粉粉笔笔进行行层析
10、析分分离离时，选取取的的粉粉笔笔最最好好是是()A任何粉笔任何粉笔B加水加水润湿的白色粉笔湿的白色粉笔C彩色粉笔彩色粉笔 D干燥、干燥、洁净的白色粉笔的白色粉笔解析：解析：选D。选用干燥用干燥洁净、多孔的粉笔、多孔的粉笔进行行实验，以保，以保证其具有其具有强强吸附性。吸附性。课堂互动讲练课堂互动讲练要点一要点一纸层析法的基本原理析法的基本原理纸层析析法法是是一一种种色色谱分分析析法法，它它以以滤纸为惰惰性性支支持持物物。滤纸纤维上上的的羟基基具具有有亲水水性性，它它所所吸吸附附的的水水作作为固固定定相相，不不与与水水混混溶溶的的有有机机溶溶剂作作为流流动相。相。样品中各品中各组分在水或有机溶分
11、在水或有机溶剂中的溶解能力不中的溶解能力不同，各同，各组分在两相之分在两相之间有不同的分配有不同的分配现象。象。亲脂性脂性强强的成分在流的成分在流动相中分配得多，随流相中分配得多，随流动相相移移动的速度快；而的速度快；而亲水性水性强强的成分在固定相中的成分在固定相中分配得多，随流分配得多，随流动相移相移动的速度慢。的速度慢。 (2011年年金金华高高二二检测)Fe3和和Cu2能能够在在滤纸上彼此分离开的原因是上彼此分离开的原因是()A饱和和FeCl3和和CuSO4溶液已溶液已经分分层B阳光的照射使阳光的照射使Fe3和和Cu2能彼此分开能彼此分开C滤纸对Fe3和和Cu2的吸附力不同的吸附力不同D
12、Fe3和和Cu2在展开在展开剂中的溶解能力、中的溶解能力、扩散散速度不同速度不同例例例例1 1【解解析析】纸层析析分分离离Fe3和和Cu2时，含含有有Cu2和和Fe3的的溶溶液液涂涂在在滤纸一一端端，丙丙酮作作展展开开剂，在在滤纸的的毛毛细作作用用下下，展展开开剂携携带Cu2和和Fe3沿沿滤纸纤维向向上上移移动，因因为速速度度不不同同(溶溶解解能能力力的的不不同同)，一一段段时间后后，Cu2和和Fe3距距起起点点的的距距离会不同，从而达到分离的目的。离会不同，从而达到分离的目的。【答案答案】D【规律律方方法法】纸层析析法法是是用用滤纸作作为支支持持剂(载体体)的的一一种种色色层分分析析法法，这
13、种种方方法法的的基基本本原原理理一一般般认为主主要要是是利利用用混混合合物物中中各各组分分在在流流动相相和和固固定定相相间的的分分配配比比的的不不同同而而使使之之分分离离。分分配配比比较大大的的物物质移移动速速度度较快快，移移动的的距距离离较远；分分配配比比较小小的的物物质移移动速速度度慢慢，移移动的的距距离离较近近。这样，便便把把试样中中各各组分分分分开开聚聚集集在在滤纸的不同位置上。的不同位置上。变式式训练1色色谱分分析析法法是是现代代分分离离实验技技术中中的一种，的一种，试回答下列回答下列问题：(1)已已知知两两种种有有机机色色素素A与与B混混合合在在一一起起，经测定定知知A的的极极性性
14、比比B强强，欲欲分分离离A和和B，则下下列列说法法正确的是正确的是_。A用溶解用溶解过滤法，法，B不溶，不溶，A溶于水溶于水B用萃取法，用萃取法，A易溶于有机溶易溶于有机溶剂B不溶不溶C用蒸用蒸馏法，因法，因为A的熔、沸点高的熔、沸点高D用用纸层析法，丙析法，丙酮为展开展开剂，下端，下端为A，上，上端端为B(2)纸层析法的原理是析法的原理是_。A萃取原理萃取原理B毛毛细现象象C蒸蒸馏原理原理 D相似相溶原理相似相溶原理解解析析：(1)可可用用纸层析析法法来来分分离离色色素素A和和B。由由于于A的的极极性性比比B强强，故故A与与极极性性分分子子H2O(固固定定相相)的的相相互互吸吸引引力力较强强
15、，流流动速速率率较小小，当当用用丙丙酮展展开开时，A在在下下B在在上上。(2)纸层析析法法的的主主要要原原理理是是由由于于各各组分分在在水水或或有有机机溶溶剂中中的的溶溶解解能能力力各各不不相相同同，各各组分分会会在在两两相相之之间产生生不不同同的的分分配配现象象，亲脂脂性性强强的的成成分分在在流流动相相中中分分配配得得多多一一些些，随随流流动相相移移动的的速速度度就就快快一一些些；反反之之亲水水性性强强的的成成分分流流动速度就慢一些。速度就慢一些。答案：答案：(1)D(2)BD要点二要点二纸层析法的操作步析法的操作步骤1制作制作层析析纸取取一一张滤纸，按按需需要要剪剪成成条条状状，将将滤纸条
16、条的的一一端端弯弯折折1 cm，以以便便滤纸条条能能挂挂在在橡橡胶胶塞塞下下部部的的回回形形针上上。滤纸条条的的长度度以以下下端端能能浸浸入入展展开开剂中中0.5 cm为宜宜，用用铅笔笔在在离离滤纸条条末末端端约2 cm处画画一一个个小小圆点作点作为原点原点(或画一条或画一条线)。2点点样将将试样溶于适当溶溶于适当溶剂中配成溶液，用内径小于中配成溶液，用内径小于1 mm的毛的毛细管吸取管吸取样品溶液在品溶液在滤纸的原点的原点处点点一直径小于一直径小于0.5 cm的斑点，如果溶液太稀，可的斑点，如果溶液太稀，可在溶液在溶液挥发晾干后在原点晾干后在原点处重复点重复点样35次，次，每次点在同一位置上
17、，晾干后每次点在同一位置上，晾干后备用。用。3展开展开在在一一支支大大试管管中中，加加入入适适当当的的溶溶剂系系统(一一般般含含有有机机溶溶剂)作作展展开开剂，所所点点试样的的滤纸条条平平整整地地悬挂挂在在橡橡胶胶塞塞下下的的回回形形针上上(不不可可触触及及试管管的的内内壁壁)，使使滤纸条条下下端端浸浸入入展展开开剂中中约0.5 cm(切切勿勿使所点使所点试样沾湿沾湿)，塞，塞紧橡胶塞。橡胶塞。4显色色若分离的物若分离的物质是有色的，有色物是有色的，有色物质展开后得到不展开后得到不同同颜色的色斑；若色的色斑；若为无色物无色物质，可根据，可根据该物物质的的特性，在特性，在滤纸上上喷显色色剂，以，
18、以显现出斑点。出斑点。5分离分离若要将若要将层析分离物提取出来，可将析分离物提取出来，可将滤纸上分上分离物离物质的斑点剪下，浸于有关溶的斑点剪下，浸于有关溶剂中，即可中，即可提取提取纸上上层析物。析物。 有有人人用用氯化化铁、硫硫酸酸铜混混合合溶溶液液进行行纸层析析分分离离实验，实验装装置置如如图所所示示，试回答下列回答下列问题。例例例例2 2(1)烧 杯杯 中中 所所 加加 展展 开开 剂 的的 主主 要要 成成 分分 是是_。(2)请指出装置中的指出装置中的3处错误。_；_；_。(3)图中中滤纸剪剪去去两两角角有有利利于于增增强强层析析的的实验效效果果，其作用是其作用是_。(4)层析析操操
19、作作结束束后后应进行行显色色反反应，若若实验用用氨氨水水作作为显色色试剂，写写出出本本实验中中进行行显色色反反应的的操作方法：操作方法：_。(5)显色色反反应后后，可可观察察到到_。写写出出显色色反反应时所所发生生反反应的的离离子子方方程程式式：_。【思路点思路点拨】解答本解答本题应注意以下两点：注意以下两点：(1)熟熟练掌握掌握层析法分离物析法分离物质的基本操作及原理。的基本操作及原理。(2)注意注意实验操作的特殊要求，如点操作的特殊要求，如点样的要求，展的要求，展开操作的要求等。开操作的要求等。【解解析析】(1)展展开开剂应用用丙丙酮，为防防止止Fe3和和Cu2水解，常在展开水解，常在展开
20、剂中加入少量中加入少量盐酸酸化。酸酸化。(2)在在进行行纸层析法操作析法操作时，层析液不能与点析液不能与点样点点或点或点样线接触，因接触，因为点点样中的成分是易溶于展开中的成分是易溶于展开剂的，否的，否则会使会使实验失失败；原点直径太大或；原点直径太大或细线过粗，会使粗，会使样品中的成分分离不清晰，降低品中的成分分离不清晰，降低实验效果；展开操作的效果；展开操作的过程需要在密程需要在密闭空空间内内进行，行，因此要因此要给烧杯加盖或杯加盖或给试管塞上橡胶塞。管塞上橡胶塞。互动探究互动探究氨氨熏熏时时为为防防止止污污染染，应应在在何何处处进进行行？若若不不采采用用氨熏还可用什么溶液代替？氨熏还可用
21、什么溶液代替？【提提示示】氨氨熏熏应应在在通通风风橱橱中中进进行行，不不采采用用氨氨熏熏可可用用NaOH溶溶液液代代替替，Fe3与与之之反反应应生生成成红红棕棕色沉淀，色沉淀，Cu2与之反应生成蓝色沉淀。与之反应生成蓝色沉淀。变式式训练2(2011年年扬州州高高二二检测)下下列列关关于于纸色色谱法分离法分离Fe3和和Cu2操作正确的是操作正确的是()A裁裁滤纸应垂直垂直纤维方向裁开方向裁开B点点样时，斑斑点点尽尽量量小小，且且再再点点时必必须在在同同一一位置位置C展开展开时，用展开，用展开剂刚好淹好淹过色斑色斑进行展开行展开D当展开当展开剂上升至上升至滤纸上沿上沿时，取出晾干，取出晾干观察察解
22、析：解析：选B。裁。裁纸时注意使注意使滤纸纤维为竖直走向，直走向，展开展开剂的液面低于色斑，当展开的液面低于色斑，当展开剂上升至上升至滤纸条条的上端的上端(距距滤纸上沿上沿约1 cm处)时，取出，取出滤纸，用，用铅笔在展开笔在展开剂前沿前沿处画一条画一条线，再晾干。，再晾干。探究整合应用探究整合应用菠菜的叶菠菜的叶绿体中色素的提取和分离体中色素的提取和分离1菠菜中色素的成分及性菠菜中色素的成分及性质色素成分色素成分颜色色溶解性溶解性叶叶绿素素a蓝绿色色都能溶于有机溶都能溶于有机溶剂如乙醇、丙如乙醇、丙酮、乙、乙醚等，但不同溶等，但不同溶剂中的溶解度不同中的溶解度不同叶叶绿素素b黄黄绿色色胡胡萝
23、卜素卜素橙黄色橙黄色叶黄素叶黄素黄色黄色2.纸层析法分离色素的原理析法分离色素的原理菠菜的叶菠菜的叶绿体中所含的四种色素都能溶于乙醇、体中所含的四种色素都能溶于乙醇、乙乙醚、丙、丙酮等有机溶等有机溶剂中，所以可用有机溶中，所以可用有机溶剂提取叶提取叶绿体中的色素。叶体中的色素。叶绿体中的色素在展开体中的色素在展开剂中的溶解度不同，溶解度大的色素随展开中的溶解度不同，溶解度大的色素随展开剂在在滤纸上上扩散的速度快，溶解度小的色素随展散的速度快，溶解度小的色素随展开开剂在在滤纸上上扩散的速度慢，所以可用散的速度慢，所以可用纸层析析法将色素分离。法将色素分离。 如如图是是叶叶绿体体中中色色素素的的提
24、提取取和和分分离离实验的部分材料和用具。据的部分材料和用具。据图回答下列回答下列问题：例例例例(1)图 中中 步步 骤 加加 入入 研研 钵 内内 的的 物物 质 ：A_，作作用用是是_；B_少少许，作作用用是是研研磨磨的的充充分分；C_少少许，作用是，作用是_。(2)图中中步步骤将将糨糊糊状状的的研研磨磨液液倒倒入入漏漏斗斗中中，漏漏斗底部放有斗底部放有_。(3)中的中的实验现象是象是_。(4)若若在在研研磨磨时分分别在在1号号、2号号、3号号三三个个研研钵中中加加2 g剪剪碎碎的的新新鲜菠菠菜菜绿叶叶，并并按按下下表表所所示示添添加加试剂，经研研磨磨、过滤得得到到三三种种不不同同颜色色的的
25、溶溶液液，即：深即：深绿色、黄色、黄绿色色(或褐色或褐色)、几乎无色。、几乎无色。处理理1号号2号号3号号ABC蒸蒸馏水水注：注：“”表示加，表示加，“”表示不加。表示不加。试回答：回答：1号号处理理得得到到的的溶溶液液颜色色是是_，原原因因是是_。2号号处理理得得到到的的溶溶液液颜色色是是_，原原因因是是_。3号号处理理得得到到的的溶溶液液颜色色是是_，原原因因是是_。【思路点思路点拨】解答本解答本题要注意以下两点：要注意以下两点：(1)提提取取叶叶绿体体色色素素时所所用用仪器器、药品品的的作作用用和和使使用方法。用方法。(2)叶叶绿体中的色素易溶于有机溶体中的色素易溶于有机溶剂而而难溶于水
26、。溶于水。【解解析析】(1)在在从从叶叶绿体体中中提提取取色色素素时，研研磨磨时应加加入入有有机机溶溶剂如如丙丙酮、乙乙醇醇等等和和SiO2、CaCO3，SiO2可可使使研研磨磨充充分分，CaCO3可可以以保保护叶叶绿素素等等色色素素免免受受破破坏坏，叶叶绿体体中中的的色色素素是是脂脂溶溶性性物物质，能能够溶溶解解于于丙丙酮和和乙乙醇醇等等有有机机溶溶剂中，但不能溶于水。中，但不能溶于水。(2)为防止固体防止固体颗粒粒进入入滤液，液，应加加纱布布过滤。(3)(4)1号号不不加加CaCO3，也也不不加加水水，没没有有CaCO3的的保保护，部部分分叶叶绿素素可可能能受受到到破破坏坏，所所以以提提取
27、取液液呈呈黄黄绿色色(或或褐褐色色)；2号号不不加加丙丙酮(或或乙乙醇醇)，只只加加SiO2、CaCO3、水水，叶叶绿体体中中色色素素无无法法被被溶溶解解，提提取取不不出出来来，所所以以提提取取液液几几乎乎无无色色；只只有有3号号才才能得到正常的提取液，呈能得到正常的提取液，呈现深深绿色。色。【答答案案】(1)丙丙酮(或或乙乙醇醇)溶溶解解色色素素SiO2CaCO3防止色素被破坏防止色素被破坏(2)纱布布(3)从从上上到到下下依依次次出出现橙橙黄黄、黄黄、蓝绿、黄黄绿色色4条色素条色素带(4)黄黄绿色色(或褐色或褐色)部分叶部分叶绿素受到破坏素受到破坏几乎无色叶几乎无色叶绿体中色素不溶于水体中色素不溶于水深深绿色大量叶色大量叶绿素溶于丙素溶于丙酮(或乙醇或乙醇)中中
