《用紙層析法分離鐵離子和銅離子》學習教案

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1、會計學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，共22頁。學習學習(xux)(xux)目目標標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/共22頁第二頁，共22頁。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顯色反應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 方法方法藍色藍色藍色沉淀藍色沉淀棕黃色棕黃色與過量氨水生成與過量氨水生成深藍色深藍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/共22頁第三頁，共22頁。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) )的物質分的物質

3、分離分析方法，常用離分析方法，常用(chn(chn yn yn) )于分離結構相近、于分離結構相近、物理性質和化學性質相似物質。國際公認俄國物理性質和化學性質相似物質。國際公認俄國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：一個相是固定不動的，稱為一個相是固定不動的，稱為(chn (chn wi)wi)固定相；固定相；另一相是移動的，稱為另一相是移動的，稱為(chn wi)(chn wi)流動相流動相; ;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運動。兩相在惰性支撐物上作相對運動。第3頁/共22頁第四頁

4、，共22頁。（1）按流動相和固定相的不同，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。氣相色譜法的流動相是氣體，液相色譜法的流動相是液體譜法。氣相色譜法的流動相是氣體，液相色譜法的流動相是液體（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色譜和洗脫色譜。）按色譜操作終止的方法可分為展開色譜和洗脫色譜。（5）按進樣方法可分為區(qū)帶色譜、迎頭色

5、譜和頂替色譜。）按進樣方法可分為區(qū)帶色譜、迎頭色譜和頂替色譜。第4頁/共22頁第五頁，共22頁。色譜分析色譜分析(s p fn x)法法 按流動按流動(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氣相色譜法的流動(lidng)(lidng)相是氣體，相是氣體， 液相色譜法的流動液相色譜法的流動(lidng)(lidng)相是液體相是液體第5頁/共22頁第六頁，共22頁。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/共22頁第七頁，共22頁。流動相和固定流動相和固定(gdng)(gdng)相的選擇相的選擇.一般來說，能溶于水的待分離物質，選擇水做固定相一般來說，能溶于水的待分離物質，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溶劑做流動，以與水不混溶的有機溶劑做流動相相原理：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（固定相混合物中各組分在某一物質（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、動相）流經(jīng)固定相，使混合物在流動相和固定相之間進行液（流動相）流經(jīng)固定相，使混合物在流動相和固定相之間進行反復吸附和分配等作用，從而使混合物中各組分分離反復吸附和分配等作用，從而使混合物中各組分分離(fnl) (fnl) 知識預備知識預備u紙層析法紙層析法1. 流動相溶劑對分離物質有適當?shù)娜芙舛攘鲃酉嗳軇Ψ蛛x物質有適當?shù)娜芙舛?1)溶解度太大：待分離物質會隨流動相跑到濾紙的最前沿溶解度太大：待分離物質會隨流動相跑到濾紙的最前沿(2)溶解度太?。捍蛛x物質留在固定相附近溶解度太?。捍蛛x物質留在固定相附近,分離效果不好分離效果不好第7頁/共22頁第八頁，共22頁。知識知識(zh shi)預備預

8、備u紙層析紙層析(cn x)法法原理原理 樣品溶液點在濾紙（惰性支撐物）上，做為展開劑的有樣品溶液點在濾紙（惰性支撐物）上，做為展開劑的有機溶劑自下而上移動（流動相），樣品混合物中各組分在機溶劑自下而上移動（流動相），樣品混合物中各組分在水（固定相）或有機溶劑中的溶解水（固定相）或有機溶劑中的溶解(rngji)能力各不相同能力各不相同，各組分會在水與有機溶劑兩相中發(fā)生溶解，各組分會在水與有機溶劑兩相中發(fā)生溶解(rngji)分配分配，并隨有機溶劑的移動而展開，達到分離的目的。，并隨有機溶劑的移動而展開，達到分離的目的。 性質不同的組性質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/共22頁第九頁，共22頁。 性質不同的組分性質不同的組分分離分離(fnl)在濾紙在濾紙的不同位置上的不同位置上第9頁/共22頁第十頁，共22頁。 具有細微縫隙的物質或直徑很小的具有細微縫隙的物質或直徑很小的細管細管(x un)(稱毛細管稱毛細管(x un)與液與液體接觸時，液體沿細縫或毛細管體接觸時，液體沿細縫或毛細管(x un)上升的現(xiàn)象稱毛細現(xiàn)象。上升的現(xiàn)象稱毛細現(xiàn)象。 毛細現(xiàn)象是物質分子間作用力的結毛細現(xiàn)象是物質分子間作用力的結果，常見的紙張或毛巾吸水都是毛細現(xiàn)果，常見的紙張或毛巾吸水都是毛細現(xiàn)象。象。毛細現(xiàn)象毛細現(xiàn)象(mo x xin xing)P8 檢索檢索(jin su)咨詢咨

10、詢第10頁/共22頁第十一頁，共22頁。第11頁/共22頁第十二頁，共22頁。2 2、裁紙、裁紙 3 3、畫原點、畫原點 6 6、展開、展開(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)末端浸入展開劑約末端浸入展開劑約0.5cm,0.5cm,不能讓試樣點浸入展開劑不能讓試樣點浸入展開劑 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、點樣、點樣用毛細管取樣品溶液，輕輕點樣

11、于原用毛細管取樣品溶液，輕輕點樣于原點上，晾干，重復點上，晾干，重復35次。斑點直次。斑點直徑需徑需0.5cm5 5、取展開劑、取展開劑不能粘到試管壁上不能粘到試管壁上約約2cm2cm試樣點試樣點如果試樣接觸展開劑，樣點里要分離的離子或者如果試樣接觸展開劑，樣點里要分離的離子或者色素就會進入展開劑，導致實驗失敗。色素就會進入展開劑，導致實驗失敗。第12頁/共22頁第十三頁，共22頁。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、實驗原理、實驗原理 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，丙酮作展開劑，在濾紙的毛細作用下，展開

12、劑攜酮作展開劑，在濾紙的毛細作用下，展開劑攜帶帶Cu2Cu2和和Fe3Fe3沿濾紙纖維沿濾紙纖維(xinwi)(xinwi)向上移向上移動的速度不同，一段時間后，動的速度不同，一段時間后，Cu2Cu2和和Fe3Fe3距距起點的距離會不同，從而達到分離的目的。起點的距離會不同，從而達到分離的目的。流動流動(lidng)相相：丙酮丙酮第13頁/共22頁第十四頁，共22頁。2 2、實驗、實驗(shyn)(shyn)操作要操作要點點（1 1）裁紙）裁紙 （2 2）點樣）點樣 （3 3）展開）展開(zhn ki) (zhn ki) （4 4）顯色）顯色(xin s) (xin s) 1.5cm1.5cm

13、20cm 20cm 重復點樣重復點樣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劑中約濾紙條下端浸入展開劑中約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/共22頁第十五頁，共22頁。（1 1）層析過程中的實驗）層析過程中的實驗(shyn)(shyn)現(xiàn)象現(xiàn)象（2 2）氨熏后的實驗）氨熏后的實驗(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)過過濾紙，架在燒杯上濾

14、紙，架在燒杯上方（如圖）。調節(jié)方（如圖）。調節(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、實驗現(xiàn)象、實驗現(xiàn)象上端出現(xiàn)紅棕色上端出現(xiàn)紅棕色，下方出現(xiàn)藍色下方出現(xiàn)藍色第15頁/共22頁第十六頁，共22頁。氫氧化銅與足量氨水反應后溶氫氧化銅與足量氨水反應后溶解是因為生成了解是因為生成了Cu(NH3) 42+ ，其結構簡式為：其結構簡式為：試寫出實驗中發(fā)生的兩個試寫出實驗中發(fā)生的兩個(lin )反應的離子方反應的離子方程式？程式？2+CuNH3H3NNH3NH3Cu 2+ +2NH3 .H2O

15、Cu（OH）2 +2 NH4 + Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O Cu(NH3) 42+ +2OH+4H2O藍色沉淀藍色沉淀深藍色溶液深藍色溶液紅棕色紅棕色：Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+藍色藍色：第16頁/共22頁第十七頁，共22頁。（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，不影響實驗效果。酸化，不影響實驗效果。4 4、實驗、實驗(shyn)(shyn)注意事項注意事項（4 4）、濾紙吸水性很強，點樣操作要求）、濾紙吸水

16、性很強，點樣操作要求(yoqi)(yoqi)迅速。迅速。 等到濾紙完全干燥以后才能再次點樣。等到濾紙完全干燥以后才能再次點樣。（2 2）、氨熏需在通風實驗室內(nèi)進行。）、氨熏需在通風實驗室內(nèi)進行。（3 3）、層析速度開始較快，后逐漸減慢，大約）、層析速度開始較快，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/共22頁第十八頁，共22頁。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、取液、點樣、層析樣、層析第18頁/共22頁第十九頁，共22頁。問題

17、問題(wnt)與解決與解決下列下列(xili)(xili)關于紙層析法實驗的說法正確的是關于紙層析法實驗的說法正確的是( ( ) )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)的水作為流動相的水作為流動相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相動相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, ,不溶于水的有機不溶于水的有機溶劑作為流動相溶劑作為流動相D.D.濾紙上吸附濾紙上吸附(xf)(xf)的水作為流動相的水作為流動相, ,不溶于水的有機不溶于水的有機溶劑作為

18、固定相溶劑作為固定相c第19頁/共22頁第二十頁，共22頁。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+ 深藍色深藍色 Cu2+4 NH3.H2O=Cu(NH3)42+4H2O 2、某實驗小組擬用紙層析法分離溶液中、某實驗小組擬用紙層析法分離溶液中Fe3+ 和和Cu2+，實驗步驟實驗步驟(bzhu)如下如下:(1)裁紙裁紙 (2)點樣點樣 (3)展開展開 (4)顯色顯色 (5)分離分離思考下列問題：思考下列問題：第20頁/共22頁第二十一頁，共22頁。C 由于樣品中的某些由于樣品中的某些(mu xi)成分是易溶于展開劑，如成分是易溶于展開劑，如果試樣點接觸展開劑，樣點要分離的離子或色素就會進入果試樣點接觸展開劑，樣點要分離的離子或色素就會進入展開劑，導致實驗失敗展開劑，導致實驗失敗第21頁/共22頁第二十二頁，共22頁。