《用纸层析法分离铁离子和铜离子》

学习目标1．了解纸层析法的基本原理。2．理解利用氨水使Fe3+，Cu2+显色的原理。3．熟悉用纸层析法分离溶液中铁离子和铜离子的操作方法和步骤。观察与交流:如何分析下列溶液的成分？CuSO4溶液溶液颜色显色反应加氢氧化钠FeCl3溶液红褐色沉淀方法蓝色蓝色沉淀棕黄色与过量氨水生成深蓝色溶液与氨水生成红褐色沉淀与KSCN生成血红色溶液如何分离CuCl2与FeCl3混合溶液？色谱分析法色谱分析法是一种常用的物质分离分析方法，常用于分离结构相近、物理性质和化学性质相似物质。国际公认俄国M.C.茨维特为色谱法的创始人。色谱法体系中：一个相是固定不动的，称为固定相；另一相是移动的，称为流动相;滤纸或其它载体作为惰性支撑物；两相在惰性支撑物上作相对运动。（1）按流动相和固定相的不同，色谱法分为气相色谱法和液相色谱法。气相色谱法的流动相是气体，液相色谱法的流动相是液体（2）按吸附剂及其使用形式可分为柱色谱、纸色谱和薄层色谱。（3）按吸附力可分为吸附色谱、离子交换色谱、分配色谱（4）按色谱操作终止的方法可分为展开色谱和洗脱色谱。（5）按进样方法可分为区带色谱、迎头色谱和顶替色谱。色谱法的分类：色谱分析法•按流动相和固定相的不同一般分为：气相色谱法和液相色谱法；气相色谱仪液相色谱仪气相色谱法的流动相是气体，液相色谱法的流动相是液体柱层析法薄层色谱法色谱分析法按吸附剂及其使用形式可分为：纸层析法流动相和固定相的选择２.一般来说，能溶于水的待分离物质，选择水做固定相(吸附在滤纸上)，以与水不混溶的有机溶剂做流动相原理：利用待分离混合物中各组分在某一物质（固定相）中的亲和性的差异（吸附性差异、溶解性差异），让混合物溶液（流动相）流经固定相，使混合物在流动相和固定相之间进行反复吸附和分配等作用，从而使混合物中各组分分离知识预备纸层析法1.流动相溶剂对分离物质有适当的溶解度(1)溶解度太大：待分离物质会随流动相跑到滤纸的最前沿(2)溶解度太小：待分离物质留在固定相附近,分离效果不好知识预备纸层析法原理样品溶液点在滤纸（惰性支撑物）上，做为展开剂的有机溶剂自下而上移动（流动相），样品混合物中各组分在水（固定相）或有机溶剂中的溶解能力各不相同，各组分会在水与有机溶剂两相中发生溶解分配，并随有机溶剂的移动而展开，达到分离的目的。性质不同的组分分离在滤纸的不同位置上亲脂性强的成份在流动相中分配的多一些，随流动相移动的速度就快一些。亲水性强的成份在固定相中分配的多一些，随流动相移动的速度就慢一些。性质不同的组分分离在滤纸的不同位置上具有细微缝隙的物质或直径很小的细管(称毛细管)与液体接触时，液体沿细缝或毛细管上升的现象称毛细现象。毛细现象是物质分子间作用力的结果，常见的纸张或毛巾吸水都是毛细现象。毛细现象P8检索咨询纸层析法构成条件•1、有惰性支持物（滤纸），流动相（丙酮）、固定相（滤纸内的水）•2、待分离的组分能在固定相中易溶，而在流动相中为能溶，且溶解性有差异。•3、惰性支持物应有毛细现象。2、裁纸3、画原点6、展开7、显色1.5cm×20cm滤纸不可触及试管的内壁，纸条末端浸入展开剂约0.5cm,不能让试样点浸入展开剂二、操作方法1、配制试样溶液离滤纸末端约2cm处用铅笔4、点样用毛细管取样品溶液，轻轻点样于原点上，晾干，重复3～5次。斑点直径需0.5cm5、取展开剂不能粘到试管壁上约2cm试样点如果试样接触展开剂，样点里要分离的离子或者色素就会进入展开剂，导致实验失败。三、纸层析法分离铁离子和铜离子1、实验原理含有Cu2＋和Fe3＋的溶液涂在滤纸一端，丙酮作展开剂，在滤纸的毛细作用下，展开剂携带Cu2＋和Fe3＋沿滤纸纤维向上移动的速度不同，一段时间后，Cu2＋和Fe3＋距起点的距离会不同，从而达到分离的目的。流动相：丙酮2、实验操作要点（1）裁纸（2）点样（3）展开（4）显色1.5cm×20cm重复点样3～5次后晾干离滤纸条一端2cm处滤纸不可触及试管的内壁滤纸条下端浸入展开剂中约0.5cm为使观察效果更明显，采用氨熏显色。（1）层析过程中的实验现象（2）氨熏后的实验现象用小烧杯代替大试管。用铁丝横穿过滤纸，架在烧杯上方（如图）。调节完滤纸高度后，盖上培养皿形成气室。氯化铁层，颜色较深硫酸铜层，颜色稍浅3、实验现象上端出现红棕色，下方出现蓝色氢氧化铜与足量氨水反应后溶解是因为生成了[Cu(NH3)4]2+，其结构简式为：试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？2+CuNH3H3NNH3NH3Cu2++2NH3.H2OCu（OH）2+2NH4+Cu（OH）2+4NH3.H2O[Cu(NH3)4]2++2OH—+4H2O蓝色沉淀深蓝色溶液红棕色：Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+蓝色：（1）、为防止水解，饱和FeCl3和CuSO4可加少量HCl或H2SO4酸化，不影响实验效果。4、实验注意事项（4）、滤纸吸水性很强，点样操作要求迅速。等到滤纸完全干燥以后才能再次点样。（2）、氨熏需在通风实验室内进行。（3）、层析速度开始较快，后逐渐减慢，大约10分钟即可分离完全。拓展课题1－2菠菜的叶绿体中色素的提取和分离操作步骤：研磨、取液、点样、层析问题与解决下列关于纸层析法实验的说法正确的是()A.滤纸作为固定相,滤纸上吸附的水作为流动相B.滤纸作为惰性支持物,滤纸上吸附的水作为流动相C.滤纸上吸附的水作为固定相,不溶于水的有机溶剂作为流动相D.滤纸上吸附的水作为流动相,不溶于水的有机溶剂作为固定相c(1)在此实验中做固定相,做流动相.(2)Fe3+氨熏显色现象；原理，Cu2+氨熏显色的现象；原理，(3)为防止水解，饱和FeCl3和CuSO4可加少量或酸化水丙酮稀硫酸稀盐酸红棕色Fe3++3NH3.H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+深蓝色Cu2++4NH3.H2O=Cu(NH3)42++4H2O2、某实验小组拟用纸层析法分离溶液中Fe3+和Cu2+，实验步骤如下:(1)裁纸(2)点样(3)展开(4)显色(5)分离思考下列问题：(4)硫酸铜溶液中加入过量浓氨水，最终()A．得到无色透明溶液B．溶液中出现大量淡蓝色絮状沉淀C．得到深蓝色透明溶液D．得到澄清的淡蓝色溶液。(5)在层析操作时，滤纸上的试样点能不能接触展开剂，为什么？。C由于样品中的某些成分是易溶于展开剂，如果试样点接触展开剂，样点要分离的离子或色素就会进入展开剂，导致实验失败