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1、第3課時植物體中某些元素的檢驗,1.應用已學知識和資料提供的檢驗離子的反應,檢驗常見物質中的某些元素。 2.學習利用檢驗離子的反應探究身邊物質組成元素的一般思路和方法。,一,二,一、實驗原理 許多陰、陽離子在溶液中能發(fā)生特征的化學反應,產生明顯的實驗現(xiàn)象,我們可以利用這些性質和現(xiàn)象,達到定性檢驗的目的。離子的檢驗反應都是在溶液中進行的,而生活中的物質并不都是溶液,因此要檢驗某物質所含有的成分元素,常需要對被檢物進行預處理,使目標元素轉移到溶液中。對植物等有機物,常用的預處理方法就是灼燒使之灰化,然后用酸溶解。,,,,,,,一,二,二、實驗目的與部分流程 1.實驗目的:干柏樹葉中含Ca、Fe、A

2、l、P元素的定性檢驗。 (1)實驗部分流程:,一,二,(2)檢驗濾液1中含微量的Ca2+、Fe2+、Al3+的試劑依次是:,,,,一,二,2.拓展實驗:檢驗海帶中含碘元素。 (1)實驗部分流程: (2)干海帶灼燒時酒精的作用是便于海帶充分燃燒,試劑X是過氧化氫(或氯水),Y是淀粉,空方框中的現(xiàn)象是溶液呈藍色,從而可以確認海帶中含碘元素。,,,,,,一,二,三,一、植物體中某些元素的檢驗實驗注意事項 植物中元素的檢驗,對植物的灰化、溶解等預處理非常重要。 1.待測物的灰化要求待測物本身盡量干燥,研磨后應當反復加熱,研磨若干次,以保證待測物完全灰化。 2.檢驗常見的離子時,根據(jù)檢出元素所需的狀態(tài)或

3、所測元素的檢出狀態(tài)的不同,采用不同的酸進行溶解。金屬元素為通常條件下的價態(tài),一般能溶解就行,通常采用稀鹽酸或稀硫酸;非金屬元素(如磷)要求檢出形態(tài)為最高價態(tài),所以使用濃硝酸進行處理。 使用酸溶解灰分時,可以稍稍加熱以促進物質的溶解,但濃硝酸加熱時會分解,有二氧化氮生成,加熱時注意通風,防止發(fā)生危險。過濾在較強的酸性環(huán)境下進行,使用耐酸的漏斗和濾紙進行操作。,一,二,三,3.灰化過程和溶解過程元素損失比較嚴重,稀釋時如果不能很好地控制蒸餾水的用量,將使某些離子的濃度過低而無法檢出。 4.植物中含有多種微量元素,在制成的溶液里會存在大量的干擾離子,常需要先進行分離。但本實驗中的三種離子的檢驗不存在

4、干擾,如無特殊要求可以不進行分離和掩蔽。若遇需要進行分離的實驗,一般采用沉淀法,利用離心機和離心試管分離。 5.實驗中對待測物進行溶解時,針對不同的待檢元素采用了不同的酸進行溶解,一是為了有針對性地加大某元素的溶解度,二是為了不破壞某些元素離子的存在形式,三是為了在其后的檢驗中不引入干擾離子。 6.蔬菜和水果中某元素的檢測可以不用灰化,直接利用蔬菜汁或果汁,用活性炭脫色后,采用11的硝酸酸化處理,對所得溶液進行檢測。被檢測離子選用易于檢驗的Fe、Al、Cu等元素。,一,二,三,二、離子檢驗時試劑的使用和操作 1.Fe3+的檢驗:Fe3+與SCN-生成配位數(shù)不同的紅色可溶性絡合物,隨著試劑濃度的

5、增加,高配位數(shù)離子所占的比例增加,溶液顏色逐漸變深,反應的靈敏度也增加。堿能破壞紅色絡合物,生成Fe(OH)3沉淀,故反應必須在酸性溶液中進行。濃硝酸的氧化性可使SCN-受到破壞,濃鹽酸中大量的Cl-與Fe3+形成 2.Al3+的檢驗:Al3+與鋁試劑在氨性溶液中生成亮紅色絮狀沉淀。 3.Ca2+的檢驗:草酸鈣法,即Ca2+與(NH4)2C2O4在pH4時形成白色晶形沉淀,該沉淀溶于強酸,不溶于CH3COOH。,一,二,三,5.I-的檢驗:在酸性溶液中,加入氯水或硝酸,將I-氧化成I2,加入CCl4(或苯),振蕩,有機試劑層顯紫色。,一,二,三,三、物質鑒別的常用方法,一,二,三,一,二,三,

6、一,二,三,知識點1,知識點2,知識點1 植物體中某些元素的檢驗 【例題1】 茶是我國人民喜愛的飲品。某校化學興趣小組的同學設計以下實驗來定性檢驗茶葉中含有Ca、Al、Fe三種元素。 【查閱部分資料】草酸銨(NH4)2C2O4屬于弱電解質。草酸鈣(CaC2O4)難溶于水。Ca2+、Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分別為Ca(OH)2:pH13;Al(OH)3:pH5.5;Fe(OH)3:pH4.1。,知識點1,知識點2,試根據(jù)上述過程及信息填空: (1)步驟加鹽酸的作用是。 (2)寫出檢驗Ca2+的離子方程式:。 (3)寫出沉淀C所含主要物質的化學式:。 (4)寫出步驟用A試劑生成紅色溶液的

7、離子方程式:。 (5)步驟的作用是,猜測步驟的目的是。,知識點1,知識點2,解析:用化學方法分離、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,濾液可用于分離和鑒定某些元素。 答案:(1)使Ca2+、Al3+、Fe3+浸出(或使Ca2+、Al3+、Fe3+溶解) (3)Fe(OH)3、Al(OH)3 (4)Fe3++3SCN- Fe(SCN)3(寫成其他正確的絡合離子形式也可) (5)使Fe3+

8、轉化為Fe(OH)3沉淀檢驗Al3+(或鋁元素)的存在,知識點1,知識點2,點撥對于教材實驗中給出的資料內檢驗Al3+的鋁試劑、鎂試劑等特殊試劑,不必強記。需要時通過查閱各種化學實驗書籍或實驗手冊,查找常見離子的檢驗方法。,知識點1,知識點2,知識點2 設計檢驗方案 【例題2】 三草酸合鐵酸鉀晶體K3Fe(C2O4)33H2O可用于攝影和藍色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對所得氣體產物和固體產物進行實驗和探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程。 限選試劑:濃硫酸、1.0 molL-1硝酸、1.0 molL-1鹽酸、1.0 molL-1 NaO

9、H溶液、質量分數(shù)為3%的過氧化氫溶液、0.1 molL-1 KI溶液、0.1 molL-1 CuSO4溶液、質量分數(shù)為20%的KSCN溶液、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。 (1)將氣體產物依次通過澄清石灰水(A)、濃硫酸、灼熱氧化銅(B)、澄清石灰水(C),觀察到A、C中澄清石灰水都變渾濁,B中有紅色固體生成,則氣體產物是。,知識點1,知識點2,(2)該小組同學查閱資料后推知,固體產物中,鐵元素不可能以三價形式存在,而鹽只有K2CO3。驗證固體產物中鉀元素存在的方法是,現(xiàn)象是。 (3)固體產物中鐵元素存在形式的探究。 提出合理假設。 假設一:;假設二:;假設三:。 設計實驗方案證明你的假設。,知

10、識點1,知識點2,實驗過程。 根據(jù)中方案進行實驗。按下表的格式寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象與結論。,知識點1,知識點2,解析:(1)A、C均有沉淀生成說明兩處均有CO2,又因B處灼熱的氧化銅(黑色)變?yōu)榧t色,則說明混合氣體中CO2、CO均存在。 (2)鉀的檢驗只能通過焰色反應,但是要觀察鉀的焰色反應必須透過藍色鈷玻璃(濾去鈉的黃光,避免干擾)。 (3)因鐵元素不能以+3價形式存在,并且固體中只有K2CO3,故鐵可能以FeO或單質形式存在,也可能二者都存在。 Fe、FeO均不溶于水也不與水反應,可利用蒸餾水除去可溶性的碳酸鉀,再利用鐵能夠置換銅,提供足量的CuSO4溶液去除過濾后的固體中可能存在的Fe

11、,因FeO與非氧化性酸如鹽酸或稀硫酸反應能轉化為Fe2+,進而加入氯水或過氧化氫溶液等氧化劑及KSCN溶液以確認是否有FeO。,知識點1,知識點2,答案:(1)CO和CO2 (2)利用焰色反應透過藍色鈷玻璃觀察到紫色火焰 (3)全部為鐵單質全部為FeO同時存在鐵單質和FeO ,知識點1,知識點2,知識點1,知識點2,點撥研究性學習是新課標亮點之一,微型課題式試題是新高考命題熱點。根據(jù)“猜想”設計實驗方案,加入試劑過量,以確保物質完全反應;填寫實驗報告時,要寫出較詳細的實驗步驟,理順思路,準確描述。,1 2 3 4,,,,,1 2 3 4,,,,,1 2 3 4,,,,,2(雙

12、選)某同學擬用廚房用品進行如下化學實驗,你認為他能實現(xiàn)的是() A.驗證雞蛋殼中含有碳酸鹽 B.用白酒和食醋制取少量乙酸乙酯 C.利用化學方法除去菜刀上的鐵銹及水壺中的水垢 D.證明加碘食鹽中存在,1 2 3 4,,,,,1 2 3 4,,,,,3下面分別是4位同學設定的從茶葉中提取咖啡因的方案,請你對4位同學的設計進行分析評價,并指出其不足。,1 2 3 4,,,,,答案:(1)方案,為使茶葉中的物質能充分地浸取出來,加入的浸取液往往較多,所得浸取液中物質的濃度一般不會很大,因此用蒸發(fā)、結晶的方法不會得到晶體,它違背結晶法提純物質的適用范圍,所以不可行。(2)方案,得到浸出

13、液后加入萃取劑將浸出物萃取濃縮,得到富含咖啡因的濃溶液,再蒸發(fā)水分,得到的是含雜質的晶體,應進一步純化,不可行。(3)方案可行,蒸發(fā)溶劑(CCl4)得固體混合物,再加熱升華純化得到咖啡因。(4)方案不可行,因為咖啡因尚未從茶葉末中分離出來,重結晶得不到咖啡因晶體。正確方案為(3)。,1 2 3 4,,,,,4硫酸亞鐵是一種可用于治療缺鐵性貧血的藥劑。硫酸亞鐵藥片外表包有一層獨特的糖衣,以保護硫酸亞鐵不被空氣中的O2氧化。請設計一種方法,驗證某FeSO4藥品是否被氧化。請寫出步驟、現(xiàn)象及反應的離子方程式。 解析:由于FeSO4被氧化后生成Fe3+,故可通過檢驗有無Fe3+生成來確定其是否被氧化,因硫酸亞鐵在被糖衣包圍的固體藥片中,因此應先去掉糖衣再制成溶液后進行檢驗。 答案:刮去藥片表面的糖衣,再用研缽將藥片研碎;取少量研碎的粉末放入一試管中,用少量蒸餾水溶解;往試管中滴幾滴KSCN溶液,若溶液顯血紅色,則得知FeSO4被氧化,若不顯血紅色,則未被氧化。Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,