从海带中提取碘

1、第一节第一节 开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源 碘碘是人体生长发育不可缺少的微量元素之是人体生长发育不可缺少的微量元素之一。人若摄入碘量不足，会引起甲状腺肿大病；一。人若摄入碘量不足，会引起甲状腺肿大病；儿童缺碘，则严重影响其智力发展，导致智商儿童缺碘，则严重影响其智力发展，导致智商低下，因此，人们将碘称为智慧元素。低下，因此，人们将碘称为智慧元素。 经常吃些海带、紫菜等海藻类植物，可以经常吃些海带、紫菜等海藻类植物，可以防治甲状腺肿大，这是由于海带中富含防治甲状腺肿大，这是由于海带中富含碘碘。 小知识小知识主要成分主要成分蛋白质、糖类、脂肪、纤维素、蛋白质、糖类、脂肪、纤

2、维素、褐藻胶、甘露醇、维生素、褐藻胶、甘露醇、维生素、有有机碘化物机碘化物等有机物。等有机物。氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碘氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碘化钠等无机盐。化钠等无机盐。次要成分次要成分海带的成分海带的成分资料资料设计从海带中提取碘的实验方案设计从海带中提取碘的实验方案实验实验目的目的1、练习萃取、过滤的操作及有关原理。2、复习氧化还原反应的知识；学会氧化剂的选择。3、培养学生的绿色化学的思想。实实验验原原理理 海带中含有丰富的碘元素，其主要的存在形态为化合态。经灼烧后，灰烬中的碘可以转化为能溶于水的无机碘化物。碘离子具有较强的还原性，可被氧化剂氧化生成碘单质。生成的碘单质可用四氯化碳把它

3、从水溶液中萃取出来。如何从海带中提取碘？如何从海带中提取碘？制备物质的一般过程（思路）制备物质的一般过程（思路）目标产品选择原料确定反应原理设计反应路径设计反应装置控制反应条件分离提纯产品干海带干海带灰灰 烬烬浊浊 液液滤滤 液液混合液混合液上上 层层下下 层层碘单质碘单质灼烧灼烧滤滤 渣渣一一.从海带中提取碘的实验方案从海带中提取碘的实验方案水浸水浸过滤过滤酸化酸化CClCCl4 4萃取萃取分液分液蒸馏蒸馏氧化氧化淀粉溶液淀粉溶液思考与讨论思考与讨论1：1、如何将海带中的有机态碘转化成、如何将海带中的有机态碘转化成 无机态碘？无机态碘？2、设计检验海带中含碘元素的实验、设计检验海带中含碘元素

4、的实验 方案。方案。 思考思考1:1、如何检验海带中含、如何检验海带中含有有碘碘元素？元素？烧荒 设疑自探设疑自探1、过滤操作2、加试剂检验碘离子适量氧化剂和适量氧化剂和2 23 3滴淀粉溶液滴淀粉溶液注意事项：注意事项：1 1、铁圈高度无需调整。铁圈高度无需调整。 2 2、用胶头滴管吸取过滤液，并用胶头滴管吸取过滤液，并 保留剩余过滤液。保留剩余过滤液。3 3、氧化剂：双氧水氧化剂：双氧水注：一贴、两低、三靠【实验一】检验海带中是否含碘？注：试剂用量、边加边振荡取约1滴管过滤液 设疑自探设疑自探1 1、适用范围、适用范围 ： 一贴一贴 固体（不溶）固体（不溶） 液体分离液体分离如如除去粗盐中

5、的泥沙。除去粗盐中的泥沙。过滤过滤操作要点：操作要点：二低二低三靠三靠2、注意事项、注意事项 设疑自探设疑自探二二. 海带中碘的提取实验海带中碘的提取实验1、实验原理、实验原理(氧化还原反应原理氧化还原反应原理)2I- + 2H+ + H2O2 = I2 + 2H2O2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-2 2、实验流程：、实验流程：称取样品称取样品灼烧灰化灼烧灰化溶解过滤溶解过滤氧化氧化检验检验萃取分液萃取分液 设疑自探设疑自探3 3、实验步骤及注意事项：、实验步骤及注意事项：（1）称取样品）称取样品操作要点：用托盘天平称取操作要点：用托盘天平称取约约2.0g干燥的海带，干燥的海带， 放

6、入放入坩埚坩埚中。中。实验注意事项：实验注意事项：托盘天平托盘天平的正确使用。的正确使用。（2）灼烧灰化）灼烧灰化操作要点：在通风处加热灼烧干海带，待海带完全操作要点：在通风处加热灼烧干海带，待海带完全 灰化后，冷却，再将灰分转移到小烧杯中。灰化后，冷却，再将灰分转移到小烧杯中。实验现象：灼烧灰化的过程大约需要实验现象：灼烧灰化的过程大约需要5-6分钟，干海分钟，干海 带逐渐变的更干燥、卷曲，最后变成带逐渐变的更干燥、卷曲，最后变成黑黑 色粉末或细小颗粒色粉末或细小颗粒。期间还会产生。期间还会产生大量大量 白烟白烟，并伴有，并伴有焦糊味焦糊味。 设疑自探设疑自探实验注意事项：实验注意事项：应应

7、在通风处加热灼烧在通风处加热灼烧，或使用通风设备或使用通风设备去除白烟和去除白烟和难闻的气味。难闻的气味。应应边加热边搅拌边加热边搅拌，用坩埚钳夹持坩埚用坩埚钳夹持坩埚，玻璃棒小玻璃棒小心搅拌心搅拌，使海带均匀受热，加快灰化的速度。，使海带均匀受热，加快灰化的速度。 灼烧完毕，应将灼烧完毕，应将坩埚和玻璃棒放在石棉网上冷却坩埚和玻璃棒放在石棉网上冷却，不可直接放在冷的实验台上，防止温度很高的坩埚不可直接放在冷的实验台上，防止温度很高的坩埚骤冷而破裂骤冷而破裂（3 3）溶解过滤）溶解过滤实验现象：实验现象： 煮沸时固体未见明显溶解，过滤后得到煮沸时固体未见明显溶解，过滤后得到淡黄淡黄 色的清亮溶

8、液色的清亮溶液。操作要点：操作要点： 向小烧杯中加入约向小烧杯中加入约15ml15ml蒸馏水，煮沸蒸馏水，煮沸2-3min2-3min， 过滤，并用约过滤，并用约1ml1ml蒸馏水洗涤沉淀得滤液蒸馏水洗涤沉淀得滤液。 设疑自探设疑自探实验实验注意事项注意事项：应应隔着石棉网加热小烧杯隔着石棉网加热小烧杯中的混合物。中的混合物。加热过程中加热过程中应不断搅拌应不断搅拌，加快溶解，同时防止液，加快溶解，同时防止液 体受热不均而溅出。体受热不均而溅出。 过滤操作应过滤操作应注意注意“一贴、二低、三靠一贴、二低、三靠” 。 （4 4）氧化及检验）氧化及检验操作要点：操作要点：在滤液中加入在滤液中加入2

9、吸管吸管2molL-1H2SO4溶液，再加入溶液，再加入4吸管吸管6%的的H2O2溶溶液。取出少许混合液，用淀粉溶液检验碘单质。液。取出少许混合液，用淀粉溶液检验碘单质。实验现象：实验现象：加入氧化剂后溶液颜色变深，呈加入氧化剂后溶液颜色变深，呈棕黄色棕黄色。加淀粉，溶液变。加淀粉，溶液变蓝色蓝色。实验实验注意事项注意事项：控制试剂的用量。控制试剂的用量。检验碘元素应取少量样品，检验碘元素应取少量样品，不要向所有滤液中直接加淀粉溶液不要向所有滤液中直接加淀粉溶液，否则后续实验将无法操作。否则后续实验将无法操作。 设疑自探设疑自探1 1、灼烧的作用是什么？、灼烧的作用是什么？ G1/G2G1/G

10、2 解疑合探解疑合探将干海带高温灼烧，使有机物转化为将干海带高温灼烧，使有机物转化为COCO2 2和和H H2 2O O，呈气态逸散。将有机碘转化为无机碘。呈气态逸散。将有机碘转化为无机碘。坩埚、坩埚钳、三角架、泥三角、酒精灯坩埚、坩埚钳、三角架、泥三角、酒精灯2、灼烧海带时用到哪些仪器？、灼烧海带时用到哪些仪器？ G3/G7注意热坩埚不能放在桌面上！注意热坩埚不能放在桌面上！3 3、水浸时常常要将悬浊液煮沸、水浸时常常要将悬浊液煮沸23min23min，目的是什，目的是什么？么？ G4/G7G4/G7加快碘化物在水中的溶解，以使灰烬中的加快碘化物在水中的溶解，以使灰烬中的I I- -尽可能多

11、的进入溶液。尽可能多的进入溶液。 解疑合探解疑合探4 4、酸化作用是什么？、酸化作用是什么？ G5/G8海带灰的浸出液中含有碳酸钠（碳酸钾）等海带灰的浸出液中含有碳酸钠（碳酸钾）等使溶液显碱性的物质，酸化的目的是使溶液使溶液显碱性的物质，酸化的目的是使溶液呈弱酸性，有利于氧化剂把呈弱酸性，有利于氧化剂把I I- -氧化为氧化为I I2 2。 解疑合探解疑合探5 5、你认为最好选用哪种氧化剂？、你认为最好选用哪种氧化剂？问问3 3氧化氧化2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O 2I- + Cl2 = 2Cl- + I2 （利用卤素单质的性质）利用卤素单质的性质）注意：注意： 若

12、氯水过量，则若氯水过量，则ClCl2 2能进一步将碘单质氧化能进一步将碘单质氧化。 I- + 3Cl2+ 3H2O= 6Cl- + IO3-+6H+ 思考：思考：若用碘盐中的若用碘盐中的KIOKIO3 3作氧化剂作氧化剂, ,在酸性溶液中在酸性溶液中氧化氧化I I- -, ,写出反应的离子方程式写出反应的离子方程式. .5I- + IO3- + 6H+ = 3I2 + 3H2O 解疑合探解疑合探（5）萃取分液）萃取分液操作要点：操作要点： 将氧化检验后的余液转入分液漏斗中，加入将氧化检验后的余液转入分液漏斗中，加入2mlCCl4，充分，充分振荡，将上口振荡，将上口塞子打开，静置，待完全分层后，

13、分液。塞子打开，静置，待完全分层后，分液。实验现象：实验现象： 加入加入CCl4振荡后，液体分层，且下层液体显振荡后，液体分层，且下层液体显紫红色紫红色，上层液，上层液体几乎无色。体几乎无色。 设疑自探设疑自探萃取、分液萃取、分液 1 1、适用范围、适用范围 萃取萃取溶质在两种互不相溶的溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同。溶剂中的溶解度不同。分液分液分离两种互不相溶的液体分离两种互不相溶的液体 （密度不同）（密度不同） 例如：从碘水中提取碘例如：从碘水中提取碘 2 2、主要操作步骤：、主要操作步骤： 检漏检漏、装液、震荡、静置、分液装液、震荡、静置、分液 设疑自探设疑自探3 3、注意事项注

14、意事项 萃取后再进行分液操作萃取后再进行分液操作萃取剂的要求：萃取剂的要求： 与原溶剂互不相溶；溶质在其中的溶与原溶剂互不相溶；溶质在其中的溶解度比在原溶剂中大的多；且易挥发。解度比在原溶剂中大的多；且易挥发。分液时打开上面的活塞，下层的液分液时打开上面的活塞，下层的液体从下口流出，上层液体从上面倒出。体从下口流出，上层液体从上面倒出。萃取分液后得到的仍是溶液，萃取分液后得到的仍是溶液， 一般需蒸馏进一步分离。一般需蒸馏进一步分离。 设疑自探设疑自探若要分离碘的若要分离碘的CClCCl4 4溶液，分别得到碘和溶液，分别得到碘和CClCCl4 4，应采用什么方法？，应采用什么方法？ G5/G6G

15、5/G6已知：四氯化碳的沸点：已知：四氯化碳的沸点：7777 碘单质的沸点：碘单质的沸点：184.35 184.35 质疑再探质疑再探将碘的四氯化碳溶液进行蒸馏。将碘的四氯化碳溶液进行蒸馏。【练习练习】海带中含有丰富的碘。为了从海中提海带中含有丰富的碘。为了从海中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：验：请填写下列空白：请填写下列空白：海海藻藻灼烧灼烧海海藻藻灰灰海藻灰海藻灰悬浊液悬浊液含碘离含碘离子溶液子溶液含碘含碘水溶液水溶液含碘含碘苯溶液苯溶液浸泡浸泡 MnO2+ 稀稀H2SO4提取碘提取碘 单质碘单质碘 运用拓展运用拓展（1）步骤）步骤灼

16、烧海带时，除需要三脚架外，还灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是需要用到的实验仪器是 ( ) （从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）。填写在空白处）。A烧杯烧杯 B坩埚坩埚 C表面皿表面皿 D泥三角泥三角 E酒精灯酒精灯 F干燥器干燥器（2）步骤）步骤的实验操作名称是的实验操作名称是 ；步骤；步骤的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是收苯，该步骤的实验操作名称是 。（3）步骤）步骤反应的离子方程式反应的离子方程式是是 。BDE过滤过滤蒸馏蒸馏2I-MnO24HMn2I22H2O（4）步骤）步骤中，某学生选择