人教版高中化学《海带提碘、硝酸钾》讲座

实验专题复习：物质制备和检验实验海带中提取碘物质制备和提纯实验硝酸钾的制备和提纯,关于高三进入实验室做实验的思考,我们不只是要做一个实验，而是要以点带面，通过一个实验复习一类实验问题；要重点思考哪些才是在实验室通过亲身体验才能得到的知识点，突出强化他们。,海带提碘【学习目标】,1、掌握灼烧、溶解、过滤、萃取、分液等实验操作；2、了解实验样品预处理、富集等在实验中的应用；3、体会在物质的提纯、分离实验中试剂浓度、用量的重要性；4、通过海带中提取碘等实验了解从原料中直接或间接获取物质的实验方法。,【实验任务】,从干海带中提取碘单质固体,复习安排,第1课时学案预习：重点放在流程中主要元素“I”变化和涉及的化学原理。第2课时实验实施：重点放在试验具体操作的规范性和实验中突发异常现象的记录和处理。第3课时讨论拓展：强化分析核心元素的变化过程。第4课时巩固练习：用近年的高考和模拟真题或改编题进行训练。,【实验流程】,实验前讨论,为什么溶解海带灰时要煮沸23min？学生：加快溶解讨论：煮沸与煮沸23min是否有区别？为什么控制时间？讨论结果：加快I溶解，使海带灰中I尽可能全部溶解。,对应高考题,（09、广东22）某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3.MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：请回答下列问题：（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出两条）（1）适当提高反应温度；增加浸出时间；（或其他合理答案）特点：从生产实际出发设问,用化学方法分离、检验植物样品中某元素或某成分时，是否都能用先高温灼烧再加水溶解的方法对样品进行处理？对应练习：某研究小组测定菠菜中草酸及草酸盐含量（以C2O42计），实验步骤如下：将菠菜样品预处理后，热水浸泡，过滤得到含有草酸及草酸盐的溶液。（1）步骤中“样品预处理”的方法是。（A灼烧成灰B研磨成汁）,实验前讨论,画出实验中物质转化流程，已知海带灰中还含有钾钠的硫酸盐、碳酸盐等,I、IO3、Na、OH,有I、I2、K、Na、SO42、CO32,有I、K、Na、SO42CO32,I2(固)、I2(液)、Na、SO42,实验中讨论,观察过滤后滤液颜色，解释原因；学生：I呈黄色；氧气氧化I为I2,但不会根据环境写方程式解释原因讨论：写出相应方程式。4I+O2+4H；4I+O2+2H2O第一次过滤是否要洗涤沉淀(如果洗涤，注意洗涤方法)?(如果想不明白，可以先动手尝试)讨论：高一时该实验没有洗涤，为什么现在要洗涤？讨论结果：实验目的不同。,第一次萃取分液后，是否要进行二次萃取？,如何控制40的NaOH溶液？学生：部分作到溶液颜色变浅后，开始后续实验,讨论：加NaOH溶液的目的是什么？如何判断I2反应完全？问题设置目的是引导学生重视对物质变化的分析,第二次分液时，碘元素在哪一层，有机层如何处理？学生：在下层（定势思维，缺乏对物质的分析）工业流程图解题的困难之处在于学生不能准确判断物质流程实验问题的讨论有助于学生养成一个好的习惯在实验操作过程中物质分析的习惯,第2次酸化时如何控制加硫酸的量？实验中某同学滴加45%硫酸时发现溶液局部变为棕色，并很快退色，请解释原因？学生：缺乏对实验现象细致观察，缺乏对实验现象认真思考溶液局部呈酸性，生成I2使溶液呈黄色；5I+IO3+6H=3I2+3H2O，振荡后，酸被碱中和。3I2+6OH=5I+IO3+3H2O,对应高考题：,（07、广东26）羟基磷灰石Ca2(PO4)3OH是一种一种重要的生物无机材料。其常用的制备方法有两种：方法A：用浓氨水分别调Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH约为12；在剧烈搅拌下，将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中。方法B：剧烈搅拌下，将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中。（3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，制得的产物不纯，其原因是。（3）反应液局部酸性过大，会有CaHPO4产生,部分同学发现溶液上方有紫色气体，请解释原因？如何避免碘单质挥发而引起的损失？学生：水浴冷却（学生思维被调动）研讨：冰水浴冷却,第二次过滤时，是否要洗涤沉淀，如果洗涤，选用乙醇、蒸馏水、冰水中的哪一种？为什么？思考选用洗涤剂应从哪些方面思考？,学生选择顺序：乙醇（I2能溶于酒精）、蒸馏水、冰水关键：洗去杂质（Na、SO42）要重视物质成分分析提升：根据过滤器中的固体和残留溶液成分思考；洗涤剂选择标准：不溶解固体，溶解杂质（或溶液中成分）,对应高考题：,（06、广东22）往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下：石灰乳、精制卤水合成水热处理过滤水洗表面处理过滤水洗干燥水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是。除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2等。关于沉淀是否洗涤、洗涤剂选择等问题在海带提碘实验中出现的很全面,实验中碘元素的形态经过了I2I、IO3I2的变化过程，为什么要经过这种反复？,学生：除去杂质；碘元素富集讨论：碘元素所在溶液体积变化，两次I2的不同形态,实验后讨论,对应高考题：,（2009年天津理综卷）海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：（3）步骤中已获得Br2，步骤中又将Br2还原为Br，其目的为。（3）富集溴元素,如果实验中未能提取到碘，你将从哪些方面思考原因？,学生：海带灰溶解不充分；海带中碘含量很少；酸化、氧化不够；加太多水溶解海带灰分液时弄错了加NaOH溶液太多研讨：实验用的海带中碘含量很少H2O2变质(酸化后氧化颜色无明显加深)滴加NaOH溶液太多提升：从原料出发思考从实验中所加试剂的性质出发思考从操作思考,对应高考题：,(05、广东)研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验(1)根据反应Na2SO3(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2+H2O，制备SO2气体。实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是_。(2)有一小组在实验中发现，SO2气体产生缓慢。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法原因_，验证方法_。原因_，验证方法_。答案Na2SO3变质，不是浓硫酸固体没有粉碎,第一次过滤滤液浑浊，可能有哪些原因？,学生：滤纸破了；漏斗不干净烧杯不干净液面超过滤纸思考：优先考虑哪两个原因？,对应高考题：,（2010安徽27）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：（3）第步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：、。答案(3)漏斗玻璃棒烧杯；滤纸破损、液面超过滤纸边缘等没有真正做过实验的学生是很难快速、完整的回答出一些实际问题,在海带中碘的提取实验中，你用到了哪些分离方法？选择这些方法的依据是什么？,实验注意事项,加热煮沸后过滤，避免烫伤；,第一次过滤时存在的问题,第一次萃取的有机层2mL，由于碱化时碱的量很少，造成无法进行第二次分液；实验中用I2的CCl4浓溶液代替有机层加碱时要充分振荡，在分液漏斗中完成效果更好建议用一匙海带灰代替5克干海带，让学生代表组装灼烧装置并指出仪器名称，节约的时间用于讨论实验时间大约30分钟,实验复习建议,再次开放实验室，要求实验没有成功的学生和拓展练习不理解的同学进实验室。重点思考某些问题，学生能用自己语言能准确回答出以上问题,学生感受：印象深刻，理论联系实际教师感受：学生实验很安静，学生真正在研究实验，对学生解流程图题有很大帮助应进一步探究的问题：如何与以往实验复习（备考指南实验部分）更好的结合该实验非常值得学生做，一次不成功，应该再做一次。,物质制备和提纯实验硝酸钾的制备和提纯,实验目的：通过实验加深对复分解反应发生条件的理解，加深对溶解度概念的理解；了解从溶液中获得可溶性固体的常用方法，能根据实际情景正确选择适合的方法，表述相关操作掌握用重结晶法对物质进行分离提纯的实验原理和操作步骤熟悉过滤、结晶、洗涤结晶、干燥结晶等操作初步有通过对比检验物质纯度的意识通过习题归纳相关物质分离提纯方法，并能在不同的习题情景中加以运用,实验原理,补充关于溶解度的相关知识点，通过两道简单的计算题、图表数据分析，帮助学生理解相关原理。通过计算题的表述，要求学生初步归纳出实验步骤，理解重结晶原理。,大量的A和少量的B进行分离提纯,大量的B和少量的A进行分离提纯,问题情景：工业上生产硝酸钾是以NaNO3和KCl为原料，其原理为：NaNO3+KCl=NaCl+KNO3。请你根据以下表中的数据分析工业制备KNO3的原理为何可行？,四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）,以上反应所得产品KNO3是否纯净？含什么杂质离子？,已知KNO3和NaCl在不同温度下溶解度(部分),设有10gKNO3和10gNaCl的混合物，要在80将其溶解，需要加入水mL将该溶液蒸发浓缩至溶剂体积减半，此时是否有晶体析出？是什么晶体？此时趁热过滤，滤出的是什么？将滤液冷却至20，析出的晶体成分？KNO3g，NaClg,27,0.324,5.73,NaCl固体,重结晶的原理,完成以下计算，体会为什么重结晶可以对物质进行分离提纯。设混合物样品中含有9gA和2gB，A和B在某溶剂中的溶解度都是1g/100mL(20)和10g/100mL(100)，将这个样品用100mL溶剂在100下溶解，问：A和B是否能完全溶解？将此时的溶液冷却至20，会否有结晶析