2022人教版選修6課題一 物質(zhì)的分離和提純word教案課題紙上層析分離甲基橙和酚酞三維教學(xué)目標(biāo)知識與能力1. 了解紙上層析的原理、應(yīng)用以及中學(xué)化學(xué)課本引進(jìn)紙上層析實(shí)驗(yàn)的意義。 2.探索做好紙上層析演示實(shí)驗(yàn)的技術(shù)關(guān)鍵，掌握這個實(shí)驗(yàn)的操作方法。過程與方法體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)證研究方法。情感、態(tài)度、價值觀擴(kuò)大學(xué)生的眼界，提高學(xué)生的興趣。認(rèn)識化學(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)習(xí)和研究化學(xué)中的作用。教學(xué)內(nèi)容分析教學(xué)重點(diǎn)紙上層析的原理教學(xué)難點(diǎn)紙上層析的原理教 學(xué) 流 程 與 教 學(xué) 內(nèi) 容一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解紙上層析的原理、應(yīng)用以及中學(xué)化學(xué)課本引進(jìn)紙上層析實(shí)驗(yàn)的意義。 2.探索做好紙上層析演示實(shí)驗(yàn)的技術(shù)關(guān)鍵，掌握這個實(shí)驗(yàn)的操作方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理:紙上層析是用濾紙作為支持劑（載體）的一種色層分析法，這種方法的基本原理一般認(rèn)為主要是利用混和物中各組分在流動相和固定相間的分配比的不同而使之分離。   在本實(shí)驗(yàn)中，以濾紙上吸附的水為固定相（濾紙纖維常能吸附20左右的水），有機(jī)溶劑如正丁醇或乙醇（都含有一定比例的水）等為流動相，酚酞、甲基橙混和物或紅、藍(lán)墨水混和物為層析試樣。把試樣點(diǎn)在濾紙的原點(diǎn)位置上，當(dāng)流動相溶劑在濾紙的毛細(xì)管作用下，連續(xù)不斷地沿著濾紙前進(jìn)通過原點(diǎn)時，試樣中各組分便隨著流動相溶劑向前移動，并在流動相和固定相溶劑之間連續(xù)發(fā)生一次又一次的分配。結(jié)果，分配比較大的物質(zhì)移動速度較快，移動的距離較遠(yuǎn)；分配比較小的物質(zhì)移動速度慢，移動的距離較近。這樣，便把試樣中各組分分開聚集在濾紙的不同位置上。這種分離過程叫展開。因此，流動相溶劑又叫做展開劑。      當(dāng)分離的物質(zhì)是有色的，如甲基橙，層析后在濾紙上可以直接看出它的色斑。當(dāng)分離的是無色的物質(zhì)，如酚酞，就必須用顯色劑使之顯色。無色的酚酞可以用氨水使之顯紅色，所用的氨水就是顯色劑。     紙上層析可用于化學(xué)性質(zhì)相近的混和物的分離，特別適宜于微量物質(zhì)的分離和鑒別。而且使用的儀器簡單，操作比較容易，重現(xiàn)性好。目前，紙上層析已運(yùn)用到有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)及生理學(xué)的定性、定量分析中。例如利用紙上層析法使蛋白質(zhì)所包含的幾十種氨基酸在一張濾紙上全部分離開；又如在稀有、稀土、放射性元素和核裂解產(chǎn)物等的分離和鑒定上，也用列紙上層析法，都有較好的效果。    為了擴(kuò)大學(xué)生的眼界，提高學(xué)生的興趣，在中學(xué)化學(xué)教材中引入了紙上層析實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生初步了解用紙上層析分離物質(zhì)的方法，但只要求做出定性的結(jié)果。三、 實(shí)驗(yàn)用品   儀器：   大試管（30mm×200mm）（帶橡皮塞） 5支      移液管（10ml） 2支      大試管架（大孔） 1個    培養(yǎng)皿（直徑8cm） 5只      玻璃毛細(xì)管（長 8cm） 2支      剪刀（公用） 小刀（公用）     藥品：   酚酞、甲基橙混和溶液：配制法是取甲基橙、酚酞各0.1g，溶于10ml60乙醇中。   氨水的正丁醇飽和溶液：配制法是先用濃氨水配制成28稀氨水（2ml濃氨水8 ml蒸餾水）40ml，慢慢注入20ml正丁醇中，充分振蕩。靜置后液體分為兩層，上層即氨水的正丁醇飽和溶液。      乙醇與氨水的混和溶液：配制法是用乙醇與1mol/L氨水按體積比21（2 ml乙醇1ml1mol/L氨水）混和。市售白酒。      氨化市售白酒：配制方法是用市售白酒與濃氨水按體積比101（10ml市售白酒：1ml濃氨水）混和。      紅藍(lán)墨水混合液：配制法是用紅藍(lán)墨水按體積比 21（2ml紅墨水1ml藍(lán)墨水）混和。   濃氨水。   材料：   濾紙：圓形（直徑9cm）慢速、中速、快速定性濾紙各5張；長條形層析濾紙和中速定性濾紙各5條。    鉛筆（公用）。      小鐵釘。   四、 實(shí)驗(yàn)步驟      本次實(shí)驗(yàn)使用兩種不同的層析混和物，四種不同的展開劑，兩種不同的展開方法和四種不同規(guī)格的濾紙作支持劑，進(jìn)行10組（共25次）對比實(shí)驗(yàn)。要注意掌握紙上層析的技術(shù)，總結(jié)本實(shí)驗(yàn)成功的條件，探索改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法。     （一）酚酞和甲基橙混和溶液的紙上層析   1.以氨水的正丁醇飽和溶液作展開劑（氨是顯色劑。本實(shí)驗(yàn)把顯色劑加在展開劑里，配成氨水的正丁醇飽和溶液，目的是為了簡化操作手續(xù)，便于使學(xué)生直接觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）。   （1）利用長條形濾紙進(jìn)行層析（上行展開）   分別利用長條形層析濾紙和中速定性濾紙按下列操作進(jìn)行試驗(yàn)并對比試驗(yàn)的效果。   i.準(zhǔn)備：取一支帶橡皮塞（塞子底端中間切有一條縫隙）的清潔、干燥的大試管（30mm×200mm）。配合大試管的內(nèi)徑和管長，裁取一長條濾紙，紙條的寬度比試管的內(nèi)徑略窄（約24mm）；長度按塞子底端到近試管底的距離（約180mm）。（裁取時，要求濾紙的紙紋均勻一致而且沒有斜紋；紙面要清潔而平整；紙邊要剪齊而無紙毛）。   ii 點(diǎn)樣：在準(zhǔn)備好的長條形濾紙的一端距端邊約2 cm處的正中，用鉛筆畫一個小“×”號表示原點(diǎn)的位置，于此“×”號處用玻璃毛細(xì)管點(diǎn)上酚酞和甲基橙的混和溶液試樣，點(diǎn)好的試樣斑點(diǎn)的直徑以不超過0.4cm為宜。   iii展開：用移液管量取約10ml氨水的正丁醇飽和溶液，小心地將溶液轉(zhuǎn)移到大試管中（注意：勿使溶液濺到試管上部內(nèi)壁）。將點(diǎn)好試樣的條形濾紙的另一端夾在橡皮塞底端中間的縫隙里，然后小心地將濾紙條伸入盛有展開劑的大試管中，塞上橡皮塞，使濾紙垂直而兩側(cè)不接觸試管內(nèi)壁（否則會造成展開劑不按水平線平行上升，影響展開效果）；濾紙條的下端浸入溶液液面下約1cm（勿使試樣斑點(diǎn)浸入溶液之中），如圖61。   塞好（注意密閉?。┫鹌と?，將大試管靜置于試管架上，觀察現(xiàn)象。記錄酚酞與甲基橙完全分離開的時間，以及二者分開后的顏色與相對位置（前后）。   iv 結(jié)束：取出濾紙條，立即用鉛筆在展開劑到達(dá)的前沿處作一記號。   如果酚酞顯色不鮮明，這是因展開劑上升到一定高度，水分減少，NH3在無水情況下不能使酚酞顯紅色之故?？蓪⑷〕龅臑V紙條用水蒸氣熏片刻，然后再用濃氨水熏一下；或?qū)V紙條倒置（展開劑前沿向下），在展開劑前沿處滴少許氨水；或事先把濾紙條上部（要控制好上部位置）用水潤濕，待酚酞隨正丁醇上升到被水潤濕處則可顯紅色。   （2）利用圓形濾紙進(jìn)行層析（環(huán)形展開或徑向展開）   分別用圓形慢速、中速、快速定性濾紙按下列操作進(jìn)行試驗(yàn)，并對比試驗(yàn)的效果。   i.準(zhǔn)備：選好所需規(guī)格的圓形濾紙，濾紙的直徑應(yīng)比所用的培養(yǎng)皿（或其它淺皿）的直徑略大。再用寬1cm左右的濾紙條卷成直徑為0.150.2cm的濾紙芯。   ii.點(diǎn)樣：取一張選好的（直徑約9cm）圓形濾紙，在圓心位置上用玻璃毛細(xì)管點(diǎn)上酚酞和甲基橙的混和溶液，點(diǎn)好的試樣斑點(diǎn)直徑約0.5cm，晾干。   iii.展開：在試樣斑點(diǎn)的中心位置上用小鐵釘穿一個小圓孔，小圓孔的直徑約0.150.2 cm。取一段長約1.5cm的濾紙芯，垂直插入小圓孔中，使濾紙芯的上端稍冒出濾紙平面。   量取約10ml氨水的正丁醇飽和溶液，注入直徑為8 cm的培養(yǎng)皿中，將準(zhǔn)備好的圓形濾紙蓋在培養(yǎng)皿上，使紙芯下端浸入展開劑中，再罩上培養(yǎng)皿蓋。如圖2-6所示。   靜置，觀察所發(fā)生的現(xiàn)象，記錄觀察到的現(xiàn)象和酚酞與甲基橙完全分離的時間。   iv.結(jié)束、取下圓形濾紙，其后的操作同（一）-1-（1）-iv。以乙醇和氨水的混和溶液作展開劑（氨是顯色劑）。   （1）利用長條濾紙進(jìn)行層析（上行展開）   分別用長條形層析濾紙和中速定性濾紙進(jìn)行試驗(yàn)，并對比試驗(yàn)的效果。除更換展開劑外，操作方法同（一）-1-（1）。   （2）利用圓形濾紙進(jìn)行層析（環(huán)形展開或徑向展開）。   分別用圓形慢速、中速、快速定性濾紙進(jìn)行試驗(yàn)，并對比試驗(yàn)的效果。除更換展開劑之外，操作方法同（一）-1-（2）。   3.以氨化市售白酒作展開劑（氨是顯色劑）。（1）利用長條濾紙進(jìn)行層析（上行展開）   分別用長條形層析濾紙和中速定性濾紙進(jìn)行試驗(yàn)，并對比試驗(yàn)的效果。除更換展開劑之外，操作方法同（一）-1-（1）。   （2）利用圓形濾紙進(jìn)行層析（環(huán)形展開或徑向展開）   分別用慢速、中速、快速定性濾紙進(jìn)行試驗(yàn)，并對比試驗(yàn)效果。除更換展開劑之外，操作方法同（一）-1-（2）。   （二）紅、藍(lán)墨水混和液的紙上層析。   1.以市售白酒作展開劑。   用紅、藍(lán)墨水混和液作色層分析可不必另行顯色。（1）利用長條濾紙進(jìn)行層析（上行展開）。   分別用長條形層析濾紙和中速定性濾紙進(jìn)行試驗(yàn)，并對比試驗(yàn)的效果。除更換層析混和物及展開劑之外，操作方法同（一）-1-（1）。   （2）利用圓形濾紙進(jìn)行層析（環(huán)形展開或徑向展開）。   分別用圓形慢速、中速、快速定性濾紙進(jìn)行試驗(yàn)，并對比試驗(yàn)效果。除更換層析混和物及展開劑之外，操作方法同（一）-1-（2）。   2.以氨化市售白酒作展開劑。   （1）利用長條形濾紙進(jìn)行層析（上行展開）   分別用長條形層析濾紙和中速定性濾紙進(jìn)行試驗(yàn)，對比試驗(yàn)效果，并注意與使用未氨化的市售白酒作展開劑的實(shí)驗(yàn)效果對比。除更換層析混和物及展開劑之外，操作方法同（一）-1-（1）。   （2）利用圓形濾紙進(jìn)行層析（環(huán)形展開或徑向展開）。   分別用圓形慢速、中速、快速定性濾紙進(jìn)行試驗(yàn)，對比試驗(yàn)效果，并注意與使用未氨化的市售白酒作展開劑的實(shí)驗(yàn)效果對比。除更換層析混和物及展開劑之外，操作方法同（一）-1-（2）。    1.根據(jù)你在以上各次紙上層析實(shí)驗(yàn)中的操作條件（包括層析混和物、展開劑、顯色劑、濾紙的選擇、展開方法等）及實(shí)驗(yàn)效果（包括混和物分離的時間、分開后的顏色和相對位置等），列表（自行設(shè)計）整理實(shí)驗(yàn)記錄，對比總結(jié)兩種展開方法的優(yōu)缺點(diǎn)，分析選擇出較佳的實(shí)驗(yàn)條件。你認(rèn)為做好紙上層析演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？   2.根據(jù)你自己實(shí)驗(yàn)的體會，對中學(xué)化學(xué)課本中所述紙上層析演示實(shí)驗(yàn)的步驟和操作方法提出你的看法。   3.本實(shí)驗(yàn)把顯色劑加在展開劑中，對實(shí)驗(yàn)效果有無影響？（可進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）。   4.你認(rèn)為在中學(xué)演示紙上層析實(shí)驗(yàn)時，還可采用其它哪些層析混和物、展開劑、顯色劑、更為簡便易行并得到良好的效果。課后學(xué)習(xí)根據(jù)以下討論題目，總結(jié)寫出書面報告。并附交一份你這次實(shí)驗(yàn)中較好的層析作品教學(xué)反思