高中化学第三单元物质的检测3.1.3植物体中某些元素的检验课件新人教版选修6.ppt

第,3,课时植物体中某些元素的检验,1,.,应用已学知识和资料提供的检验离子的反应,检验常见物质中的某些元素。,2,.,学习利用检验离子的反应探究身边物质组成元素的一般思路和方法。,一,二,一、实验原理,许多阴、阳离子在溶液中能发生,特征的化学反应,产生明显的实验现象,我们可以利用这些性质和现象,达到,定性检验,的目的。离子的检验反应都是在,溶液,中进行的,而生活中的物质并不都是溶液,因此要检验某物质所含有的成分元素,常需要对被检物进行,预处理,使目标元素,转移到溶液中,。对植物等有机物,常用的预处理方法就是,灼烧使之灰化,然后用酸溶解。,一,二,二、实验目的与部分流程,1,.,实验目的,:,干柏树叶中含,Ca,、,Fe,、,Al,、,P,元素的定性检验。,(1),实验部分流程,:,一,二,(2),检验滤液,1,中含微量的,Ca,2+,、,Fe,2+,、,Al,3+,的试剂依次是,:,一,二,2,.,拓展实验,:,检验海带中含碘元素。,(1),实验部分流程,:,(2),干海带灼烧时酒精的作用是,便于海带充分燃烧,试剂,X,是,过氧化氢,(,或氯水,),Y,是,淀粉,空方框中的现象是,溶液呈蓝色,从而可以确认海带中含碘元素。,一,二,三,一、植物体中某些元素的检验实验注意事项,植物中元素的检验,对植物的灰化、溶解等预处理非常重要。,1,.,待测物的灰化要求待测物本身尽量干燥,研磨后应当反复加热,研磨若干次,以保证待测物完全灰化。,2,.,检验常见的离子时,根据检出元素所需的状态或所测元素的检出状态的不同,采用不同的酸进行溶解。金属元素为通常条件下的价态,一般能溶解就行,通常采用稀盐酸或稀硫酸,;,非金属元素,(,如磷,),要求检出形态为最高价态,所以使用浓硝酸进行处理。,使用酸溶解灰分时,可以稍稍加热以促进物质的溶解,但浓硝酸加热时会分解,有二氧化氮生成,加热时注意通风,防止发生危险。过滤在较强的酸性环境下进行,使用耐酸的漏斗和滤纸进行操作。,一,二,三,3,.,灰化过程和溶解过程元素损失比较严重,稀释时如果不能很好地控制蒸馏水的用量,将使某些离子的浓度过低而无法检出。,4,.,植物中含有多种微量元素,在制成的溶液里会存在大量的干扰离子,常需要先进行分离。但本实验中的三种离子的检验不存在干扰,如无特殊要求可以不进行分离和掩蔽。若遇需要进行分离的实验,一般采用沉淀法,利用离心机和离心试管分离。,5,.,实验中对待测物进行溶解时,针对不同的待检元素采用了不同的酸进行溶解,一是为了有针对性地加大某元素的溶解度,二是为了不破坏某些元素离子的存在形式,三是为了在其后的检验中不引入干扰离子。,6,.,蔬菜和水果中某元素的检测可以不用灰化,直接利用蔬菜汁或果汁,用活性炭脱色后,采用,1,1,的硝酸酸化处理,对所得溶液进行检测。被检测离子选用易于检验的,Fe,、,Al,、,Cu,等元素。,一,二,三,二、离子检验时试剂的使用和操作,1,.Fe,3+,的检验,:Fe,3+,与,SCN,-,生成配位数不同的红色可溶性络合物,随着试剂浓度的增加,高配位数离子所占的比例增加,溶液颜色逐渐变深,反应的灵敏度也增加。碱能破坏红色络合物,生成,Fe(OH),3,沉淀,故反应必须在酸性溶液中进行。浓硝酸的氧化性可使,SCN,-,受到破坏,浓盐酸中大量的,Cl,-,与,Fe,3+,形成,2,.Al,3+,的检验,:Al,3+,与铝试剂在氨性溶液中生成亮红色絮状沉淀。,3,.Ca,2+,的检验,:,草酸钙法,即,Ca,2+,与,(NH,4,),2,C,2,O,4,在,pH4,时形成白色晶形沉淀,该沉淀溶于强酸,不溶于,CH,3,COOH,。,一,二,三,5,.I,-,的检验,:,在酸性溶液中,加入氯水或硝酸,将,I,-,氧化成,I,2,加入,CCl,4,(,或苯,),振荡,有机试剂层显紫色。,一,二,三,三、物质鉴别的常用方法,一,二,三,一,二,三,一,二,三,知识点,1,知识点,2,知识点,1,植物体中某些元素的检验,【例题,1,】,茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有,Ca,、,Al,、,Fe,三种元素。,【查阅部分资料】草酸铵,(NH,4,),2,C,2,O,4,属于弱电解质。草酸钙,(CaC,2,O,4,),难溶于水。,Ca,2+,、,Al,3+,、,Fe,3+,完全沉淀的,pH,分别为,Ca(OH),2,:pH,13;Al(OH),3,:pH,5.5;Fe(OH),3,:pH,4.1,。,知识点,1,知识点,2,试根据上述过程及信息填空,:,(1),步骤,加盐酸的作用是,。,(2),写出检验,Ca,2+,的离子方程式,:,。,(3),写出沉淀,C,所含主要物质的化学式,:,。,(4),写出步骤,用,A,试剂生成红色溶液的离子方程式,:,。,(5),步骤,的作用是,猜测步骤,的目的是,。,知识点,1,知识点,2,解析,:,用化学方法分离、检验植物样品中的某些元素时,通常将待检验的植物样品高温灼烧,使其中的有机物分解。其中的碳、氢、氧等元素转化为二氧化碳和水,呈气态逸散,待测的金属或非金属元素以氧化物或无机盐,(,称灰分,),的形式残留下来。在残留的灰分中加入水或酸,使灰分溶解。过滤后,滤液可用于分离和鉴定某些元素。,答案,:,(1),使,Ca,2+,、,Al,3+,、,Fe,3+,浸出,(,或使,Ca,2+,、,Al,3+,、,Fe,3+,溶解,),(3)Fe(OH),3,、,Al(OH),3,(4)Fe,3+,+3SCN,-,Fe(SCN),3,(,写成其他正确的络合离子形式也可,),(5),使,Fe,3+,转化为,Fe(OH),3,沉淀检验,Al,3+,(,或铝元素,),的存在,知识点,1,知识点,2,点拨,对于教材实验中给出的,资料,内检验,Al,3+,的铝试剂、镁试剂等特殊试剂,不必强记。需要时通过查阅各种化学实验书籍或实验手册,查找常见离子的检验方法。,知识点,1,知识点,2,知识点,2,设计检验方案,【例题,2,】,三草酸合铁酸钾晶体,K,3,Fe(C,2,O,4,),3,3H,2,O,可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。,限选试剂,:,浓硫酸、,1.0 molL,-1,硝酸、,1.0 molL,-1,盐酸、,1.0 molL,-1,NaOH,溶液、质量分数为,3%,的过氧化氢溶液、,0.1 molL,-1,KI,溶液、,0.1 molL,-1,CuSO,4,溶液、质量分数为,20%,的,KSCN,溶液、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。,(1),将气体产物依次通过澄清石灰水,(A),、浓硫酸、灼热氧化铜,(B),、澄清石灰水,(C),观察到,A,、,C,中澄清石灰水都变浑浊,B,中有红色固体生成,则气体产物是,。,知识点,1,知识点,2,(2),该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有,K,2,CO,3,。验证固体产物中钾元素存在的方法是,现象是,。,(3),固体产物中铁元素存在形式的探究。,提出合理假设。,假设一,:,;,假设二,:,;,假设三,:,。,设计实验方案证明你的假设。,知识点,1,知识点,2,实验过程。,根据,中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。,知识点,1,知识点,2,解析,:,(1)A,、,C,均有沉淀生成说明两处均有,CO,2,又因,B,处灼热的氧化铜,(,黑色,),变为红色,则说明混合气体中,CO,2,、,CO,均存在。,(2),钾的检验只能通过焰色反应,但是要观察钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃,(,滤去钠的黄光,避免干扰,),。,(3),因铁元素不能以,+3,价形式存在,并且固体中只有,K,2,CO,3,故铁可能以,FeO,或单质形式存在,也可能二者都存在。,Fe,、,FeO,均不溶于水也不与水反应,可利用蒸馏水除去可溶性的碳酸钾,再利用铁能够置换铜,提供足量的,CuSO,4,溶液去除过滤后的固体中可能存在的,Fe,因,FeO,与非氧化性酸如盐酸或稀硫酸反应能转化为,Fe,2+,进而加入氯水或,过氧化氢溶液,等氧化剂及,KSCN,溶液以确认是否有,FeO,。,知识点,1,知识点,2,答案,:,(1)CO,和,CO,2,(2),利用焰色反应透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,(3),全部为铁单质全部为,FeO,同时存在铁单质和,FeO,知识点,1,知识点,2,知识点,1,知识点,2,点拨,研究性学习是新课标亮点之一,微型课题式试题是新高考命题热点。根据,“,猜想,”,设计实验方案,加入试剂过量,以确保物质完全反应,;,填写实验报告时,要写出较详细的实验步骤,理顺思路,准确描述。,1 2 3 4,1 2 3 4,1 2 3 4,2,(,双选,),某同学拟用厨房用品进行如下化学实验,你认为他能实现的是,(,),A.,验证鸡蛋壳中含有碳酸盐,B.,用白酒和食醋制取少量乙酸乙酯,C.,利用化学方法除去菜刀上的铁锈及水壶中的水垢,D.,证明加碘食盐中存在,1 2 3 4,1 2 3 4,3,下面分别是,4,位同学设定的从茶叶中提取咖啡因的方案,请你对,4,位同学的设计进行分析评价,并指出其不足。,1 2 3 4,答案,:,(1),方案,为使茶叶中的物质能充分地浸取出来,加入的浸取液往往较多,所得浸取液中物质的浓度一般不会很大,因此用蒸发、结晶的方法不会得到晶体,它违背结晶法提纯物质的适用范围,所以不可行。,(2),方案,得到浸出液后加入萃取剂将浸出物萃取浓缩,得到富含咖啡因的浓溶液,再蒸发水分,得到的是含杂质的晶体,应进一步纯化,不可行。,(3),方案可行,蒸发溶剂,(CCl,4,),得固体混合物,再加热升华纯化得到咖啡因。,(4),方案不可行,因为咖啡因尚未从茶叶末中分离出来,重结晶得不到咖啡因晶体。正确方案为,(3),。,1 2 3 4,4,硫酸亚铁是一种可用于治疗缺铁性贫血的药剂。硫酸亚铁药片外表包有一层独特的糖衣,以保护硫酸亚铁不被空气中的,O,2,氧化。请设计一种方法,验证某,FeSO,4,药品是否被氧化。请写出步骤、现象及,反应的离子,方程式。,解析,:,由于,FeSO,4,被氧化后生成,Fe,3+,故可通过检验有无,Fe,3+,生成来确定其是否被氧化,因硫酸亚铁在被糖衣包围的固体药片中,因此应先去掉糖衣再制成溶液后进行检验。,答案,:,刮去药片表面的糖衣,再用研钵将药片研碎,;,取少量研碎的粉末放入一试管中,用少量蒸馏水溶解,;,往试管中滴几滴,KSCN,溶液,若溶液显血红色,则得知,FeSO,4,被氧化,若不显血红色,则未被氧化。,Fe,3+,+3SCN,-,Fe(SCN),3,