海带中碘的检验和应用

2017-09-16 05:40洪冬玲
化学教与学 2017年9期
关键词:浓硫酸蒸气锥形瓶

洪冬玲

(南京市江宁高级中学江苏南京211100)

海带中碘的检验和应用

洪冬玲

(南京市江宁高级中学江苏南京211100)

检验海带中的碘元素,是各个教材中均有涉及的内容。该实验改变传统的灼烧法、浸泡法,直接采用浓硫酸氧化法,使实验时间从20 min以上缩短为2 min左右,避免了室内空气污染,减少酒精的浪费,另外实验操作简单,现象直观,对于课堂一线教学时效性强,并融入指纹实验,激发学生学习热情,提高课堂的趣味性,也开拓了学生的视野。

干海带;碘元素;检验;应用

一、实验设计意图

碘是人体必需的微量元素,海带中富含碘元素,碘作为高中化学知识与生活息息相关。在普通高中课程标准实验教科书人教版、苏教版和鲁教版中均编入了“从海带中提取碘”或“海带中碘元素的分离及检验”等实验。实验将海带灼烧灰化使有机碘转化为碘化物,再用氧化剂将碘化物氧化为单质碘,再用有机溶剂萃取单质碘。该实验在实际操作时有如下问题:①耗时多(至少20min);②灼烧后期产生大量浓烟,造成室内污染;③如果让学生做分组实验,还会造成大量的酒精浪费,同时学生操作危险性大,污染更加严重。改进后的方法:实验操作简单,现象直观,并且大大缩短了实验时间,对于课堂一线教学时效性强,且能运用化学方法解决生活中的疑惑,增进了学生对化学科学的认识和兴趣,也有利于激发学生的创新思维能力。

二、实验仪器及药品

实验仪器:家用粉碎机、电子天平、酒精灯、火柴、三脚架、石棉网、玻璃棒、量筒、镊子、细铁丝、烧杯、胶头滴管、锥形瓶、球形干燥管、剪刀、滤纸、棉花、淀粉KI试纸。

实验药品:干海带、浓硫酸、NaOH溶液、蒸馏水。

三、实验装置图

四、实验原理

1.海带灰中的I-被浓硫酸氧化成I2,加热条件下,可以形成美丽的紫色蒸气。

反应的离子方程式:

2.指纹的形成原理:指纹是由手指上的油脂等分泌物组成,碘受热时会升华变成碘蒸气,而碘蒸气能溶解在指纹上的油脂中,形成棕色的指纹印迹。碘也可以与指纹中含有不饱和双键的油脂发生加成反应,生成棕色产物。反应式为:RCH=CHR′+I2→RCHICHIR。

五、操作要点

1.样品预处理

用刷子把购买的干海带表面的附着物刷净,并用家用粉碎机粉碎,装入自封袋备用。

2.实验方法:

①按实验装置图在球形干燥管内放入湿润的淀粉KI试纸和浸有NaOH溶液的棉花。

②取合适大小的滤纸用力按上手印,备用。

③取4g左右粉碎后的干海带于锥形瓶中,再向锥形瓶中加入1mL浓硫酸,振荡,塞上准备好的球形干燥管及备用的滤纸,加热约2.5分钟。

六、实验现象

1.锥形瓶内呈现美丽的紫色蒸气。

2.印有手印的滤纸呈现棕色的指纹,纹路清晰。

3.干燥管内湿润的淀粉KI试纸变蓝。

七、实验反思

本文通过对“海带中碘的检验”的实验的改进,建立了一种新的实验方法帮助学生直观地建构碘元素存在于海带中。本实验重在选择合适的氧化剂,氧化得到碘单质的同时还能看到紫色蒸气,所以在众多氧化剂(过氧化氢、饱和氯水、溴水、重铬酸钾、浓硫酸、亚硝酸钠等等)中选择了学生熟悉的浓硫酸。

对比教材,对于新实验的设计遇到以下难题:

①如何缩短反应时间,提高效率;

②如何节约原料,减少污染;

③作为课堂演示实验,如何让实验现象更明显,并且提高趣味性。

为了解决①,本人采用家用粉碎机,增大反应的接触面积加快反应速率,并注意密封保存;

对于②,本人进行多次对比试验(如表1):

确定合适的量,节约原料,减少污染,另外,球形干燥管的球部设计可以让浸有NaOH溶液的棉花更好地吸收尾气,防止棉花因为压力的因素而冲出,导致尾气泄漏,污染环境;实验结束后,还可以从球形干燥管上部直接加入NaOH溶液处理尾气以及没有反应完的硫酸。

表1 对比实验记录

对于③,本人融入指纹检测的应用,提高了课堂的趣味性和实用性。

改进后的实验本人在所教班级中进行了实践,实践结果显示不仅缩短了时间,提高了效率,而且实验现象明显,结论可靠,实验成功率大为提高,使学生学习兴趣变浓,让他们不仅密切关注实验现象,还积极思考并不断提出问题。

[1]赵玉泉,刘克文.对新课程中从海带中提取碘的比较研究和问题探索[J].中学化学教学参考,2013(6)

[2]丁小勤.海带中碘的提取实验改进[J].实验与创新思维,2009(8)

[3]李云.指纹检测及其实验条件探讨[J].化学教育,2014(23)

1008-0546(2017)09-0094-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2017.09.032

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