高中化學(xué) 第三單元 物質(zhì)的檢測 3.1.3 植物體中某些元素的檢驗課件 新人教版選修6

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1、第3 3課時植物體中某些元素的檢驗1.應(yīng)用已學(xué)知識和資料提供的檢驗離子的反應(yīng),檢驗常見物質(zhì)中的某些元素。2.學(xué)習(xí)利用檢驗離子的反應(yīng)探究身邊物質(zhì)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(xué)反應(yīng),產(chǎn)生明顯的實驗現(xiàn)象,我們可以利用這些性質(zhì)和現(xiàn)象,達到定性檢驗的目的。離子的檢驗反應(yīng)都是在溶液中進行的,而生活中的物質(zhì)并不都是溶液,因此要檢驗?zāi)澄镔|(zhì)所含有的成分元素,常需要對被檢物進行預(yù)處理,使目標元素轉(zhuǎn)移到溶液中。對植物等有機物,常用的預(yù)處理方法就是灼燒使之灰化,然后用酸溶解。一二二、實驗?zāi)康呐c部分流程1.實驗?zāi)康?干柏樹葉中含Ca、Fe、Al、P元素的定性檢驗。(1)

2、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(yù)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(yīng)當反復(fù)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)

3、,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(zhì)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(fēng),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

4、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1 1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(luò)合物,隨著試劑濃度的增加,高配位數(shù)離子所占的比例增加,溶液顏色逐漸變深,反應(yīng)的靈敏度也增加。堿能破壞紅色絡(luò)合物,生成F

5、e(OH)3沉淀,故反應(yīng)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(zhì)鑒別的常用方法 一二三一二三一二三知識點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(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計以下實驗來定性

6、檢驗茶葉中含有Ca、Al、Fe三種元素?！静殚啿糠仲Y料】草酸銨(NH4)2C2O4屬于弱電解質(zhì)。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(zhì)的化學(xué)式:。 (4)寫出步驟用A試劑生成紅色溶液的離子方程式:。 (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(xué)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,

7、使其中的有機物分解。其中的碳、氫、氧等元素轉(zhuǎn)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(luò)合離子形式也可)(5)使Fe3+轉(zhuǎn)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(nèi)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(xué)

8、實驗書籍或?qū)嶒炇謨?查找常見離子的檢驗方法。知識點1知識點2知識點2 設(shè)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(chǎn)物和固體產(chǎn)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 NaOH溶液、質(zhì)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(zhì)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(chǎn)物依次通

9、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(chǎn)物是。 知識點1知識點2(2)該小組同學(xué)查閱資料后推知,固體產(chǎn)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(chǎn)物中鉀元素存在的方法是,現(xiàn)象是。 (3)固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。提出合理假設(shè)。假設(shè)一:;假設(shè)二:;假設(shè)三:。 設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)。知識點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(yù)期現(xiàn)象與結(jié)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

10、體中CO2、CO均存在。(2)鉀的檢驗只能通過焰色反應(yīng),但是要觀察鉀的焰色反應(yīng)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(zhì)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(yīng),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,因FeO與非氧化性酸如鹽酸或稀硫酸反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為Fe2+,進而加入氯水或雙氧水等氧化劑及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(yīng)透過藍色鈷玻璃觀察到紫色火焰(3)全部為鐵

11、單質(zhì)全部為FeO同時存在鐵單質(zhì)和FeO知識點1知識點2知識點1知識點2點撥研究性學(xué)習(xí)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(shè)計實驗方案,加入試劑過量,以確保物質(zhì)完全反應(yīng);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 41 2 3 41 2 3 42(雙選)某同學(xué)擬用廚房用品進行如下化學(xué)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(xué)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 41 2 3 43下面分別是4位同學(xué)設(shè)定的從茶葉中提取咖啡因的方案,請你對4位同學(xué)的設(shè)計進行分析評

12、價,并指出其不足。1 2 3 4答案:(1)方案,為使茶葉中的物質(zhì)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(zhì)的濃度一般不會很大,因此用蒸發(fā)、結(jié)晶的方法不會得到晶體,它違背結(jié)晶法提純物質(zhì)的適用范圍,所以不可行。(2)方案,得到浸出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(zhì)的晶體,應(yīng)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(jié)晶得不到咖啡因晶體。正確方案為(3)。1 2 3 44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(shè)計一種方法,驗證某FeSO4藥品是否被氧化。請寫出步驟、現(xiàn)象及離子反應(yīng)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(yīng)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