《用紙層析法分離鐵離子和銅離子》學(xué)習(xí)教案

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1用紙層析法分離用紙層析法分離(fnl)鐵離子和銅離子鐵離子和銅離子第一頁(yè)，共22頁(yè)。學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)(xux)(xux)目目標(biāo)標(biāo)1 1了解紙層析了解紙層析(cn x)(cn x)法的基本原理法的基本原理。2 2理解利用氨水使理解利用氨水使Fe3+Fe3+， Cu2+ Cu2+顯色的顯色的 原理。原理。3 3熟悉用紙層析熟悉用紙層析(cn x)(cn x)法分離溶液法分離溶液中鐵離子中鐵離子 和銅離子的操作方法和步驟。和銅離子的操作方法和步驟。第1頁(yè)/共22頁(yè)第二頁(yè)，共22頁(yè)。觀察觀察(gunch)(gunch)與與交流交流: :如何分析下列溶液如何分析下列溶液(rngy)(rngy)的成的成分

2、？分？ CuSO4CuSO4溶液溶液(rngy) (rngy) 溶液顏色溶液顏色顯色反應(yīng)顯色反應(yīng)加氫氧化鈉加氫氧化鈉FeClFeCl3 3溶液溶液 紅褐色沉淀紅褐色沉淀 方法方法藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀棕黃色棕黃色與過(guò)量氨水生成與過(guò)量氨水生成深藍(lán)色深藍(lán)色溶液溶液與氨水生成紅褐色沉淀與氨水生成紅褐色沉淀與與KSCNKSCN生成生成血紅色血紅色溶液溶液如何分離如何分離CuClCuCl2 2與與FeClFeCl3 3混合溶液？混合溶液？ 第2頁(yè)/共22頁(yè)第三頁(yè)，共22頁(yè)。色譜分析色譜分析(s p fn x)法法 色譜分析法是一種常用色譜分析法是一種常用(chn(chn yn yn) )的物質(zhì)分的物質(zhì)

3、分離分析方法，常用離分析方法，常用(chn(chn yn yn) )于分離結(jié)構(gòu)相近、于分離結(jié)構(gòu)相近、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相似物質(zhì)。國(guó)際公認(rèn)俄國(guó)物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相似物質(zhì)。國(guó)際公認(rèn)俄國(guó)M.C.M.C.茨茨維特為色譜法的創(chuàng)始人。維特為色譜法的創(chuàng)始人。色譜法體系中：色譜法體系中：一個(gè)相是固定不動(dòng)的，稱為一個(gè)相是固定不動(dòng)的，稱為(chn (chn wi)wi)固定相；固定相；另一相是移動(dòng)的，稱為另一相是移動(dòng)的，稱為(chn wi)(chn wi)流動(dòng)相流動(dòng)相; ;濾紙或其它載體作為惰性支撐物；濾紙或其它載體作為惰性支撐物；兩相在惰性支撐物上作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。兩相在惰性支撐物上作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。第3頁(yè)/共22頁(yè)第四頁(yè)

4、，共22頁(yè)。（1）按流動(dòng)相和固定相的不同，色譜法分為氣相色譜法和液相色）按流動(dòng)相和固定相的不同，色譜法分為氣相色譜法和液相色譜法。氣相色譜法的流動(dòng)相是氣體，液相色譜法的流動(dòng)相是液體譜法。氣相色譜法的流動(dòng)相是氣體，液相色譜法的流動(dòng)相是液體（2）按吸附劑及其使用）按吸附劑及其使用(shyng)形式可分為柱色譜、紙色譜和薄形式可分為柱色譜、紙色譜和薄層色譜。層色譜。（3）按吸附力可分為吸附色譜、離子交換色譜、分配色譜）按吸附力可分為吸附色譜、離子交換色譜、分配色譜（4）按色譜操作終止的方法可分為展開(kāi)色譜和洗脫色譜。）按色譜操作終止的方法可分為展開(kāi)色譜和洗脫色譜。（5）按進(jìn)樣方法可分為區(qū)帶色譜、迎頭色

5、譜和頂替色譜。）按進(jìn)樣方法可分為區(qū)帶色譜、迎頭色譜和頂替色譜。第4頁(yè)/共22頁(yè)第五頁(yè)，共22頁(yè)。色譜分析色譜分析(s p fn x)法法 按流動(dòng)按流動(dòng)(lidng)相和固定相的不同一相和固定相的不同一般分為：般分為： 氣相色譜法和液相色譜法；氣相色譜法和液相色譜法；氣相色譜儀氣相色譜儀液相色譜液相色譜儀儀氣相色譜法的流動(dòng)氣相色譜法的流動(dòng)(lidng)(lidng)相是氣體，相是氣體， 液相色譜法的流動(dòng)液相色譜法的流動(dòng)(lidng)(lidng)相是液體相是液體第5頁(yè)/共22頁(yè)第六頁(yè)，共22頁(yè)。柱層析法柱層析法薄層薄層(bo cn)色譜法色譜法色譜分析色譜分析(s p fn x)法法按吸附劑及其

6、使用形式按吸附劑及其使用形式(xngsh)可分為：可分為：紙層析法紙層析法第6頁(yè)/共22頁(yè)第七頁(yè)，共22頁(yè)。流動(dòng)相和固定流動(dòng)相和固定(gdng)(gdng)相的選擇相的選擇.一般來(lái)說(shuō)，能溶于水的待分離物質(zhì)，選擇水做固定相一般來(lái)說(shuō)，能溶于水的待分離物質(zhì)，選擇水做固定相(吸附吸附(xf)在濾紙上在濾紙上)，以與水不混溶的有機(jī)溶劑做流動(dòng)，以與水不混溶的有機(jī)溶劑做流動(dòng)相相原理：利用待分離原理：利用待分離(fnl)(fnl)混合物中各組分在某一物質(zhì)（固定相混合物中各組分在某一物質(zhì)（固定相）中的親和性的差異（吸附性差異、溶解性差異），讓混合物溶）中的親和性的差異（吸附性差異、溶解性差異），讓混合物溶液（流

7、動(dòng)相）流經(jīng)固定相，使混合物在流動(dòng)相和固定相之間進(jìn)行液（流動(dòng)相）流經(jīng)固定相，使混合物在流動(dòng)相和固定相之間進(jìn)行反復(fù)吸附和分配等作用，從而使混合物中各組分分離反復(fù)吸附和分配等作用，從而使混合物中各組分分離(fnl) (fnl) 知識(shí)預(yù)備知識(shí)預(yù)備u紙層析法紙層析法1. 流動(dòng)相溶劑對(duì)分離物質(zhì)有適當(dāng)?shù)娜芙舛攘鲃?dòng)相溶劑對(duì)分離物質(zhì)有適當(dāng)?shù)娜芙舛?1)溶解度太大：待分離物質(zhì)會(huì)隨流動(dòng)相跑到濾紙的最前沿溶解度太大：待分離物質(zhì)會(huì)隨流動(dòng)相跑到濾紙的最前沿(2)溶解度太?。捍蛛x物質(zhì)留在固定相附近溶解度太小：待分離物質(zhì)留在固定相附近,分離效果不好分離效果不好第7頁(yè)/共22頁(yè)第八頁(yè)，共22頁(yè)。知識(shí)知識(shí)(zh shi)預(yù)備預(yù)

8、備u紙層析紙層析(cn x)法法原理原理 樣品溶液點(diǎn)在濾紙（惰性支撐物）上，做為展開(kāi)劑的有樣品溶液點(diǎn)在濾紙（惰性支撐物）上，做為展開(kāi)劑的有機(jī)溶劑自下而上移動(dòng)（流動(dòng)相），樣品混合物中各組分在機(jī)溶劑自下而上移動(dòng)（流動(dòng)相），樣品混合物中各組分在水（固定相）或有機(jī)溶劑中的溶解水（固定相）或有機(jī)溶劑中的溶解(rngji)能力各不相同能力各不相同，各組分會(huì)在水與有機(jī)溶劑兩相中發(fā)生溶解，各組分會(huì)在水與有機(jī)溶劑兩相中發(fā)生溶解(rngji)分配分配，并隨有機(jī)溶劑的移動(dòng)而展開(kāi)，達(dá)到分離的目的。，并隨有機(jī)溶劑的移動(dòng)而展開(kāi)，達(dá)到分離的目的。 性質(zhì)不同的組性質(zhì)不同的組分分離在濾紙的分分離在濾紙的不同位置上不同位置上第8

9、頁(yè)/共22頁(yè)第九頁(yè)，共22頁(yè)。 性質(zhì)不同的組分性質(zhì)不同的組分分離分離(fnl)在濾紙?jiān)跒V紙的不同位置上的不同位置上第9頁(yè)/共22頁(yè)第十頁(yè)，共22頁(yè)。 具有細(xì)微縫隙的物質(zhì)或直徑很小的具有細(xì)微縫隙的物質(zhì)或直徑很小的細(xì)管細(xì)管(x un)(稱毛細(xì)管稱毛細(xì)管(x un)與液與液體接觸時(shí)，液體沿細(xì)縫或毛細(xì)管體接觸時(shí)，液體沿細(xì)縫或毛細(xì)管(x un)上升的現(xiàn)象稱毛細(xì)現(xiàn)象。上升的現(xiàn)象稱毛細(xì)現(xiàn)象。 毛細(xì)現(xiàn)象是物質(zhì)分子間作用力的結(jié)毛細(xì)現(xiàn)象是物質(zhì)分子間作用力的結(jié)果，常見(jiàn)的紙張或毛巾吸水都是毛細(xì)現(xiàn)果，常見(jiàn)的紙張或毛巾吸水都是毛細(xì)現(xiàn)象。象。毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)現(xiàn)象(mo x xin xing)P8 檢索檢索(jin su)咨詢咨

10、詢第10頁(yè)/共22頁(yè)第十一頁(yè)，共22頁(yè)。第11頁(yè)/共22頁(yè)第十二頁(yè)，共22頁(yè)。2 2、裁紙、裁紙 3 3、畫(huà)原點(diǎn)、畫(huà)原點(diǎn) 6 6、展開(kāi)、展開(kāi)(zhn (zhn ki) ki) 7 7、顯色、顯色(xin s) (xin s) 1.5cm1.5cm20cm 20cm 濾紙不可觸及試管的內(nèi)壁，紙條濾紙不可觸及試管的內(nèi)壁，紙條(zh tio)(zh tio)末端浸入展開(kāi)劑約末端浸入展開(kāi)劑約0.5cm,0.5cm,不能讓試樣點(diǎn)浸入展開(kāi)劑不能讓試樣點(diǎn)浸入展開(kāi)劑 二二、操作方法操作方法1、配制試樣溶液、配制試樣溶液離濾紙末端約離濾紙末端約2cm處用鉛筆處用鉛筆4 4、點(diǎn)樣、點(diǎn)樣用毛細(xì)管取樣品溶液，輕輕點(diǎn)樣

11、于原用毛細(xì)管取樣品溶液，輕輕點(diǎn)樣于原點(diǎn)上，晾干，重復(fù)點(diǎn)上，晾干，重復(fù)35次。斑點(diǎn)直次。斑點(diǎn)直徑需徑需0.5cm5 5、取展開(kāi)劑、取展開(kāi)劑不能粘到試管壁上不能粘到試管壁上約約2cm2cm試樣點(diǎn)試樣點(diǎn)如果試樣接觸展開(kāi)劑，樣點(diǎn)里要分離的離子或者如果試樣接觸展開(kāi)劑，樣點(diǎn)里要分離的離子或者色素就會(huì)進(jìn)入展開(kāi)劑，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。色素就會(huì)進(jìn)入展開(kāi)劑，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。第12頁(yè)/共22頁(yè)第十三頁(yè)，共22頁(yè)。三、紙層析法分離三、紙層析法分離(fnl)鐵離子和銅離鐵離子和銅離子子1 1、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)原理 含有含有Cu2Cu2和和Fe3Fe3的溶液涂在濾紙一端，丙的溶液涂在濾紙一端，丙酮作展開(kāi)劑，在濾紙的毛細(xì)作用下，展開(kāi)

12、劑攜酮作展開(kāi)劑，在濾紙的毛細(xì)作用下，展開(kāi)劑攜帶帶Cu2Cu2和和Fe3Fe3沿濾紙纖維沿濾紙纖維(xinwi)(xinwi)向上移向上移動(dòng)的速度不同，一段時(shí)間后，動(dòng)的速度不同，一段時(shí)間后，Cu2Cu2和和Fe3Fe3距距起點(diǎn)的距離會(huì)不同，從而達(dá)到分離的目的。起點(diǎn)的距離會(huì)不同，從而達(dá)到分離的目的。流動(dòng)流動(dòng)(lidng)相相：丙酮丙酮第13頁(yè)/共22頁(yè)第十四頁(yè)，共22頁(yè)。2 2、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)(shyn)(shyn)操作要操作要點(diǎn)點(diǎn)（1 1）裁紙）裁紙 （2 2）點(diǎn)樣）點(diǎn)樣 （3 3）展開(kāi)）展開(kāi)(zhn ki) (zhn ki) （4 4）顯色）顯色(xin s) (xin s) 1.5cm1.5cm

13、20cm 20cm 重復(fù)點(diǎn)樣重復(fù)點(diǎn)樣3 35 5次后晾干次后晾干 離濾紙條一端離濾紙條一端2 cm2 cm處處 濾紙不可觸及試管的內(nèi)壁濾紙不可觸及試管的內(nèi)壁 濾紙條下端浸入展開(kāi)劑中約濾紙條下端浸入展開(kāi)劑中約0.5cm 0.5cm 為使觀察效果更明顯，為使觀察效果更明顯，采用氨熏顯色。采用氨熏顯色。第14頁(yè)/共22頁(yè)第十五頁(yè)，共22頁(yè)。（1 1）層析過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)）層析過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)(shyn)(shyn)現(xiàn)象現(xiàn)象（2 2）氨熏后的實(shí)驗(yàn)）氨熏后的實(shí)驗(yàn)(shyn)(shyn)現(xiàn)象現(xiàn)象 用小燒杯代替用小燒杯代替大試管。用鐵絲橫大試管。用鐵絲橫穿穿(hn chun)(hn chun)過(guò)過(guò)濾紙，架在燒杯上濾

14、紙，架在燒杯上方（如圖）。調(diào)節(jié)方（如圖）。調(diào)節(jié)完濾紙高度后，蓋完濾紙高度后，蓋上培養(yǎng)皿形成氣室上培養(yǎng)皿形成氣室。 氯化鐵層，氯化鐵層，顏色較深顏色較深 硫酸銅層，硫酸銅層，顏色稍淺顏色稍淺 3 3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上端出現(xiàn)紅棕色上端出現(xiàn)紅棕色，下方出現(xiàn)藍(lán)色下方出現(xiàn)藍(lán)色第15頁(yè)/共22頁(yè)第十六頁(yè)，共22頁(yè)。氫氧化銅與足量氨水反應(yīng)后溶氫氧化銅與足量氨水反應(yīng)后溶解是因?yàn)樯闪私馐且驗(yàn)樯闪薈u(NH3) 42+ ，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：試寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的兩個(gè)試寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的兩個(gè)(lin )反應(yīng)的離子方反應(yīng)的離子方程式？程式？2+CuNH3H3NNH3NH3Cu 2+ +2NH3 .H2O

15、Cu（OH）2 +2 NH4 + Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O Cu(NH3) 42+ +2OH+4H2O藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀深藍(lán)色溶液深藍(lán)色溶液紅棕色紅棕色：Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+藍(lán)色藍(lán)色：第16頁(yè)/共22頁(yè)第十七頁(yè)，共22頁(yè)。（1 1）、為防止水解，飽和）、為防止水解，飽和FeCl3FeCl3和和CuSO4CuSO4可加少量可加少量(sholing)HCl(sholing)HCl或或H2SO4H2SO4酸化，不影響實(shí)驗(yàn)效果。酸化，不影響實(shí)驗(yàn)效果。4 4、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)(shyn)(shyn)注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)（4 4）、濾紙吸水性很強(qiáng)，點(diǎn)樣操作要求）、濾紙吸水

16、性很強(qiáng)，點(diǎn)樣操作要求(yoqi)(yoqi)迅速。迅速。 等到濾紙完全干燥以后才能再次點(diǎn)樣。等到濾紙完全干燥以后才能再次點(diǎn)樣。（2 2）、氨熏需在通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。）、氨熏需在通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。（3 3）、層析速度開(kāi)始較快，后逐漸減慢，大約）、層析速度開(kāi)始較快，后逐漸減慢，大約1010分鐘即可分離完全。分鐘即可分離完全。第17頁(yè)/共22頁(yè)第十八頁(yè)，共22頁(yè)。拓展拓展(tu zhn)(tu zhn)課題課題1 12 2 菠菜的葉綠體中色素的提取和菠菜的葉綠體中色素的提取和分離分離 操作步驟：操作步驟：研磨研磨(ynm)、取液、點(diǎn)、取液、點(diǎn)樣、層析樣、層析第18頁(yè)/共22頁(yè)第十九頁(yè)，共22頁(yè)。問(wèn)題

17、問(wèn)題(wnt)與解決與解決下列下列(xili)(xili)關(guān)于紙層析法實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是關(guān)于紙層析法實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是( ( ) )A.A.濾紙作為固定相濾紙作為固定相, ,濾紙上吸附濾紙上吸附(xf)(xf)的水作為流動(dòng)相的水作為流動(dòng)相B.B.濾紙作為惰性支持物濾紙作為惰性支持物, ,濾紙上吸附濾紙上吸附(xf)(xf)的水作為流的水作為流動(dòng)相動(dòng)相C.C.濾紙上吸附濾紙上吸附(xf)(xf)的水作為固定相的水作為固定相, ,不溶于水的有機(jī)不溶于水的有機(jī)溶劑作為流動(dòng)相溶劑作為流動(dòng)相D.D.濾紙上吸附濾紙上吸附(xf)(xf)的水作為流動(dòng)相的水作為流動(dòng)相, ,不溶于水的有機(jī)不溶于水的有機(jī)溶劑作為

18、固定相溶劑作為固定相c第19頁(yè)/共22頁(yè)第二十頁(yè)，共22頁(yè)。水水丙酮丙酮(bn tn)稀硫酸稀硫酸 稀鹽酸稀鹽酸紅棕色紅棕色 Fe3+3NH3.H2O=Fe(OH)3+3NH4+ 深藍(lán)色深藍(lán)色 Cu2+4 NH3.H2O=Cu(NH3)42+4H2O 2、某實(shí)驗(yàn)小組擬用紙層析法分離溶液中、某實(shí)驗(yàn)小組擬用紙層析法分離溶液中Fe3+ 和和Cu2+，實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(bzhu)如下如下:(1)裁紙裁紙 (2)點(diǎn)樣點(diǎn)樣 (3)展開(kāi)展開(kāi) (4)顯色顯色 (5)分離分離思考下列問(wèn)題：思考下列問(wèn)題：第20頁(yè)/共22頁(yè)第二十一頁(yè)，共22頁(yè)。C 由于樣品中的某些由于樣品中的某些(mu xi)成分是易溶于展開(kāi)劑，如成分是易溶于展開(kāi)劑，如果試樣點(diǎn)接觸展開(kāi)劑，樣點(diǎn)要分離的離子或色素就會(huì)進(jìn)入果試樣點(diǎn)接觸展開(kāi)劑，樣點(diǎn)要分離的離子或色素就會(huì)進(jìn)入展開(kāi)劑，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗展開(kāi)劑，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗第21頁(yè)/共22頁(yè)第二十二頁(yè)，共22頁(yè)。