从海带中提取碘

海带中碘元素的分离与检验第一节开发利用金属矿物和海水资源碘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；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。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碘。小知识主要成分蛋白质、糖类、脂肪、纤维素、褐藻胶、甘露醇、维生素、有机碘化物等有机物。氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碘化钠等无机盐。次要成分海带的成分资料设计从海带中提取碘的实验方案实验目的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。实验原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从水溶液中萃取出来。如何从海带中提取碘？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灰烬浊液滤液混合液上层下层碘单质灼烧滤渣一.从海带中提取碘的实验方案水浸过滤酸化CCl4萃取分液蒸馏氧化淀粉溶液思考与讨论1：1、如何将海带中的有机态碘转化成无机态碘？2、设计检验海带中含碘元素的实验方案。思考1:1、如何检验海带中含有碘元素？烧荒设疑自探1、过滤操作2、加试剂检验碘离子适量氧化剂和2～3滴淀粉溶液注意事项：1、铁圈高度无需调整。2、用胶头滴管吸取过滤液，并保留剩余过滤液。3、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1、适用范围：一贴固体（不溶）—液体分离如除去粗盐中的泥沙。过滤操作要点：二低三靠2、注意事项设疑自探二.海带中碘的提取实验1、实验原理(氧化还原反应原理)2I-+2H++H2O2=I2+2H2O2I-+Cl2=I2+2Cl-2、实验流程：称取样品灼烧灰化溶解过滤氧化检验萃取分液设疑自探3、实验步骤及注意事项：（1）称取样品①操作要点：用托盘天平称取约2.0g干燥的海带，放入坩埚中。②实验注意事项：托盘天平的正确使用。（2）灼烧灰化①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。②实验现象：灼烧灰化的过程大约需要5-6分钟，干海带逐渐变的更干燥、卷曲，最后变成黑色粉末或细小颗粒。期间还会产生大量白烟，并伴有焦糊味。设疑自探③实验注意事项：应在通风处加热灼烧，或使用通风设备去除白烟和难闻的气味。应边加热边搅拌，用坩埚钳夹持坩埚，玻璃棒小心搅拌，使海带均匀受热，加快灰化的速度。灼烧完毕，应将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骤冷而破裂（3）溶解过滤②实验现象：煮沸时固体未见明显溶解，过滤后得到淡黄色的清亮溶液。①操作要点：向小烧杯中加入约15ml蒸馏水，煮沸2-3min，过滤，并用约1ml蒸馏水洗涤沉淀得滤液。设疑自探③实验注意事项：应隔着石棉网加热小烧杯中的混合物。加热过程中应不断搅拌，加快溶解，同时防止液体受热不均而溅出。过滤操作应注意“一贴、二低、三靠”。（4）氧化及检验①操作要点：在滤液中加入2吸管2mol·L-1H2SO4溶液，再加入4吸管6%的H2O2溶液。取出少许混合液，用淀粉溶液检验碘单质。②实验现象：加入氧化剂后溶液颜色变深，呈棕黄色。加淀粉，溶液变蓝色。③实验注意事项：控制试剂的用量。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，否则后续实验将无法操作。设疑自探1、灼烧的作用是什么？G1/G2解疑合探将干海带高温灼烧，使有机物转化为CO2和H2O，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2、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！！！3、水浸时常常要将悬浊液煮沸2~3min，目的是什么？G4/G7加快碘化物在水中的溶解，以使灰烬中的I-尽可能多的进入溶液。解疑合探4、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I-氧化为I2。解疑合探5、你认为最好选用哪种氧化剂？问3氧化2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O2I-+Cl2=2Cl-+I2（利用卤素单质的性质）注意：若氯水过量，则Cl2能进一步将碘单质氧化。I-+3Cl2+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+思考：若用碘盐中的KIO3作氧化剂,在酸性溶液中氧化I-,写出反应的离子方程式.5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O解疑合探（5）萃取分液①操作要点：将氧化检验后的余液转入分液漏斗中，加入2mlCCl4，充分振荡，将上口塞子打开，静置，待完全分层后，分液。②实验现象：加入CCl4振荡后，液体分层，且下层液体显紫红色，上层液体几乎无色。设疑自探萃取、分液1、适用范围萃取——溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同。分液——分离两种互不相溶的液体（密度不同）例如：从碘水中提取碘2、主要操作步骤：检漏、装液、震荡、静置、分液设疑自探3、注意事项①萃取后再进行分液操作②萃取剂的要求：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。③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。④萃取分液后得到的仍是溶液，一般需蒸馏进一步分离。设疑自探•若要分离碘的CCl4溶液，分别得到碘和CCl4，应采用什么方法？G5/G6已知：四氯化碳的沸点：77℃碘单质的沸点：184.35℃质疑再探将碘的四氯化碳溶液进行蒸馏。【练习】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验：请填写下列空白：海藻①灼烧海藻灰海藻灰悬浊液含碘离子溶液含碘水溶液含碘苯溶液②浸泡③④MnO2+稀H2SO4⑤提取碘⑥单质碘运用拓展（1）步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是()（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）。A．烧杯B．坩埚C．表面皿D．泥三角E．酒精灯F．干燥器（2）步骤③的实验操作名称是；步骤⑥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。（3）步骤④反应的离子方程式是。BDE过滤蒸馏2I-＋MnO2＋4H＋＝Mn2＋＋I2＋2H2O（4）步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是。（5）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法：。苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中大取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液；观察是否出现蓝色。如果变蓝，说明还有单质碘；反之，说明没有单质碘。