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

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1、第3 3課時(shí)植物體中某些元素的檢驗(yàn)1.應(yīng)用已學(xué)知識(shí)和資料提供的檢驗(yàn)離子的反應(yīng),檢驗(yàn)常見物質(zhì)中的某些元素。2.學(xué)習(xí)利用檢驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原理許多陰、陽(yáng)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我們可以利用這些性質(zhì)和現(xiàn)象,達(dá)到定性檢驗(yàn)的目的。離子的檢驗(yàn)反應(yīng)都是在溶液中進(jìn)行的,而生活中的物質(zhì)并不都是溶液,因此要檢驗(yàn)?zāi)澄镔|(zhì)所含有的成分元素,常需要對(duì)被檢物進(jìn)行預(yù)處理,使目標(biāo)元素轉(zhuǎn)移到溶液中。對(duì)植物等有機(jī)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(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c部分流程1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?干柏樹葉中含Ca、Fe、Al、P元素的定性檢驗(yàn)。(1)

2、實(shí)驗(yàn)部分流程:一二(2)檢驗(yàn)濾液1中含微量的Ca2+、Fe2+、Al3+的試劑依次是: 一二2.拓展實(shí)驗(yàn):檢驗(yàn)海帶中含碘元素。(1)實(shí)驗(yàn)部分流程:(2)干海帶灼燒時(shí)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(lán)色,從而可以確認(rèn)海帶中含碘元素。一二三一、植物體中某些元素的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)植物中元素的檢驗(yàn),對(duì)植物的灰化、溶解等預(yù)處理非常重要。1.待測(cè)物的灰化要求待測(cè)物本身盡量干燥,研磨后應(yīng)當(dāng)反復(fù)加熱,研磨若干次,以保證待測(cè)物完全灰化。2.檢驗(yàn)常見的離子時(shí),根據(jù)檢出元素所需的狀態(tài)或所測(cè)元素的檢出狀態(tài)的不同,采用不同的酸進(jìn)行溶解。金屬元素為通常條件下的價(jià)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(jià)態(tài),所以使用濃硝酸進(jìn)行處理。使用酸溶解灰分時(shí),可以稍稍加熱以促進(jìn)物質(zhì)的溶解,但濃硝酸加熱時(shí)會(huì)分解,有二氧化氮生成,加熱時(shí)注意通風(fēng),防止發(fā)生危險(xiǎn)。過濾在較強(qiáng)的酸性環(huán)境下進(jìn)行,使用耐酸的漏斗和濾紙進(jìn)行操作。一二三3.灰化過程和溶解過程元素?fù)p失比較嚴(yán)重,稀釋時(shí)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(wú)法檢出。4.植物中含有多種微量元素,在制成的溶液里會(huì)存在大量的干擾離子,常需要先進(jìn)行分離。但本實(shí)驗(yàn)中的三種離子的檢驗(yàn)不存在干擾,如無(wú)特殊要求可以不進(jìn)行分離和掩蔽。若遇需要進(jìn)行分離的實(shí)驗(yàn),一般采用沉淀法,利用離

4、心機(jī)和離心試管分離。5.實(shí)驗(yàn)中對(duì)待測(cè)物進(jìn)行溶解時(shí),針對(duì)不同的待檢元素采用了不同的酸進(jìn)行溶解,一是為了有針對(duì)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(yàn)中不引入干擾離子。6.蔬菜和水果中某元素的檢測(cè)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(duì)所得溶液進(jìn)行檢測(cè)。被檢測(cè)離子選用易于檢驗(yàn)的Fe、Al、Cu等元素。一二三二、離子檢驗(yàn)時(shí)試劑的使用和操作1.Fe3+的檢驗(yàn):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(jìn)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(yàn):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(yàn):草酸鈣法,即Ca2+與(NH4)2C2O4在pH4時(shí)形成白色晶形沉淀,該沉淀溶于強(qiáng)酸,不溶于CH3COOH。一二三5.I-的檢驗(yàn):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(jī)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(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)1 植物體中某些元素的檢驗(yàn)【例題1】 茶是我國(guó)人民喜愛的飲品。某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)來定性

6、檢驗(yàn)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(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)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(yàn)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(cè)步驟的目的是。 知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2解析:用化學(xué)方法分離、檢驗(yàn)植物樣品中的某些元素時(shí),通常將待檢驗(yàn)的植物樣品高溫灼燒,

7、使其中的有機(jī)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(cè)的金屬或非金屬元素以氧化物或無(wú)機(jī)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(yàn)Al3+(或鋁元素)的存在知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2點(diǎn)撥對(duì)于教材實(shí)驗(yàn)中給出的資料內(nèi)檢驗(yàn)Al3+的鋁試劑、鎂試劑等特殊試劑,不必強(qiáng)記。需要時(shí)通過查閱各種化學(xué)

8、實(shí)驗(yàn)書籍或?qū)嶒?yàn)手冊(cè),查找常見離子的檢驗(yàn)方法。知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)2 設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方案【例題2】 三草酸合鐵酸鉀晶體K3Fe(C2O4)33H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。某小組將無(wú)水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對(duì)所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)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?jǐn)?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?jǐn)?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(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)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(jià)形式存在,而鹽只有K2CO3。驗(yàn)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(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)。知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2實(shí)驗(yàn)過程。根據(jù)中方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。按下表的格式寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)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(yàn)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(lán)色鈷玻璃(濾去鈉的黃光,避免干擾)。(3)因鐵元素不能以+3價(jià)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(jìn)而加入氯水或雙氧水等氧化劑及KSCN溶液以確認(rèn)是否有FeO。知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2答案:(1)CO和CO2(2)利用焰色反應(yīng)透過藍(lán)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(shí)存在鐵單質(zhì)和FeO知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2點(diǎn)撥研究性學(xué)習(xí)是新課標(biāo)亮點(diǎn)之一,微型課題式試題是新高考命題熱點(diǎn)。根據(jù)“猜想”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,加入試劑過量,以確保物質(zhì)完全反應(yīng);填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),要寫出較詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟,理順?biāo)悸?準(zhǔn)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(jìn)行如下化學(xué)實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為他能實(shí)現(xiàn)的是()A.驗(yàn)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(qǐng)你對(duì)4位同學(xué)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析評(píng)

12、價(jià),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(huì)很大,因此用蒸發(fā)、結(jié)晶的方法不會(huì)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(jìn)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?yàn)榭Х纫蛏形磸牟枞~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(dú)特的糖衣,以保護(hù)硫酸亞鐵不被空氣中的O2氧化。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方法,驗(yàn)證某FeSO4藥品是否被氧化。請(qǐng)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(yàn)有無(wú)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(jìn)行檢驗(yàn)。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