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2019-2020年高中化學(xué) 1.2 用紙層析法分離鐵離子和銅離子教案 蘇教版選修6 一 、實(shí)驗(yàn)的目標(biāo) 本課題的基本要求是:①了解紙層析法(又稱紙色譜法)的基本原理。②理解利用氨水使Fe3+、Cu2+顯色的原理。③熟悉用紙層析法分離溶液中Fe3+ 和Cu2+ 的操作方法和步驟。④通過(guò)用紙層析法進(jìn)行微量物質(zhì)的分離,來(lái)加深對(duì)紙層析法的認(rèn)識(shí).⑤培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致,認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度. 二、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 本實(shí)驗(yàn)的原理是將含有Cu2＋和Fe3＋的溶液涂在濾紙一端，并在這一端用丙酮作展開(kāi)劑，在濾紙的毛細(xì)作用下，展開(kāi)劑攜帶待分離的物質(zhì)沿濾紙纖維向上移動(dòng)。由于Cu2＋和Fe3＋的移動(dòng)速度不同，一段時(shí)間后，Cu2＋和Fe3＋距起點(diǎn)的距離會(huì)不同，從而達(dá)到分離的目的。Cu2＋和Fe3＋可用氨熏顯色。 本實(shí)驗(yàn)包括裝置制作、試液準(zhǔn)備、點(diǎn)樣、配制展開(kāi)劑、展開(kāi)(層析)、顯色等紙層析法的基本操作技術(shù)，較完整地反映了紙層析法的操作流程。有利于學(xué)生將該方法用于一些混合組分溶液的分離。 三、實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)及主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1．操作要點(diǎn)： （1）裁紙：以層析專用濾紙為好。若無(wú)層析濾紙，也可選取質(zhì)量均一、平整、紙紋一致的干凈濾紙代替。將濾紙裁成約1.5cm20cm的長(zhǎng)方形。將濾紙條的一端彎折1 cm后，用彎成直角的大頭針橫向別住，以便濾紙條能掛在橡皮塞下面的勾子上。 （2）點(diǎn)樣：點(diǎn)層析試樣是決定實(shí)驗(yàn)?zāi)芊袢〉美硐胄Ч闹匾僮?。將飽和FeCl3和CuSO4混合液按1∶1的體積比配成溶液。用毛細(xì)管吸取樣品溶液，在離濾紙條一端2 cm處點(diǎn)一直徑為0.3-0．5 mm左右的斑點(diǎn)。注意斑點(diǎn)盡可能小。如果色斑顏色很淺，待溶液揮發(fā)后，在原處重復(fù)點(diǎn)樣。重復(fù)點(diǎn)樣3～5次后晾干備用。 （3）展開(kāi)：另取一支試管，加入9mL丙酮和1mL6mol/L鹽酸，混合均勻，作為展開(kāi)劑。將點(diǎn)過(guò)樣的濾紙條平整地懸掛在橡皮塞下的勾子上，不可觸及試管的內(nèi)壁；濾紙條下端浸入展開(kāi)劑中約1 cm，試樣斑點(diǎn)必須在展開(kāi)劑液面之上。塞緊橡皮塞。展開(kāi)劑借助毛細(xì)作用逐漸向上移動(dòng)，樣品中各組分因向上移動(dòng)速度不同而隨之展開(kāi)。若大試管太長(zhǎng)，濾紙無(wú)法觸及展開(kāi)劑液面，可用小燒杯代替大試管。用鐵絲橫穿過(guò)濾紙，架在燒杯上方。調(diào)節(jié)完濾紙高度后，蓋上培養(yǎng)皿形成氣室。 （4）顯色：FeCl3和CuSO4混合液經(jīng)展開(kāi)后得到不同顏色的色斑。為使觀察效果更明顯，采用氨熏顯色。 （5）分離: 若要將層析分離物質(zhì)提取出來(lái),可將濾紙上的分離物質(zhì)的斑點(diǎn)剪下,浸于有關(guān)溶劑中,可提取紙上的層析物. 2. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： （1）層析過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： （2）氨熏后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1. 為防止水解，飽和FeCl3和CuSO4可加少量HCl或H2SO4酸化，不影響實(shí)驗(yàn)效果。 2. 濾紙吸水性很強(qiáng)，點(diǎn)樣操作要求迅速。等到濾紙完全干燥以后才能再次點(diǎn)樣。建議在濾紙下方距離底邊2cm處畫(huà)出混合液細(xì)線代替點(diǎn)樣。 3. 氨熏需在通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。 4. 層析速度開(kāi)始較快，后逐漸減慢，大約10分鐘即可分離完全。