选修实验化学《用纸层析法分离铁离子和铜离子》优质课教案下载

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【教学过程】

【问题与思考】请运用所学知识，设计实验方案分离Fe3+与Cu2+混合溶液

【生1】用碱调节pH

【师】用什么碱？

【生1】氨水或氢氧化钠

【师】向Fe3+与Cu2+混合溶液中滴加氨水或氢氧化钠，会有什么现象？

【生1】会有氢氧化铁和氢氧化铜沉淀产生，还有钠离子和铵根离子。哦！这样会导致有新的杂质离子引入，好像都有沉淀，分不开！

【师】老师有一张常见金属离子沉淀pH，请你在思考一下如何分离Fe3+与Cu2+混合溶液

【生1】可以用氧化铜调节pH在3.2-4.7左右。

【教师总结】在我们化学反应原理书中就出现了分离这两种离子的方法，这是老师截取下的片段。

【问题与思考】有没有物理方法可以分离Fe3+与Cu2+混合溶液？

【师】今天我们就要介绍一种新的分离方法——纸层析法。目前我们学过的分离手段有很多种，例如蒸馏利用的是沸点不同的物质，将液态进行气化在液化收集；萃取利用物质在互不相容的溶剂中溶解度不同。纸层析法又是利用什么原理呢？接下来我们看一个实验。

【演示实验】实验仪器、试剂：烧杯、水、纸巾。将纸巾一小端浸入水中，观察实验现象。

【学生】水被吸上去了

【师】虽然滤纸未完全浸入水中，但水沿着滤纸爬上来了，我们将这种现象称为毛细现象。不同的溶剂在滤纸上的上升速率一样吗？

【学生回答】不一样

【师】确实不一样，那么利用这个原理就能实验Fe3+与Cu2+的分离吗？

【生2】可以

【师】如何实现？

【生2】让一个离子溶在跑得快中个，一个溶在跑的慢中，不就可以了吗。

【师】非常好，这个原理类似于我们之前学的萃取。因此纸层析法就是李永乐相似相容和毛细现象实现了对物理性质、化学性质相似的物质的分离。我们再整理一下，如何分离Fe3+与Cu2+。将滤纸一端浸入由两种不同溶剂组成的混合液，由于毛细现象和相似相容原理，两种溶剂在滤纸上的上升呈现不同的速率，Fe3+与Cu2+在溶剂中溶解读不同，从而实现分离。那么，问题来了，Fe3+与Cu2+混合溶液应该在这套实验装置中的哪个位置？为什么？现在请大家带着这个疑问，利用桌面的实验试剂、仪器，根据实验步骤，小组合作形式，共同完成Fe3+与Cu2+的分离，并预测实验现象。

【学生实验】

第一小组 第二小组

第三小组 第四小组

【师】请同学们观察这四小组的实验现象