补铁剂中铁元素含量的测定
《数码成像比色法测定补血剂中铁元素含量的实验研究》说课稿(全国化学实验说课大赛获奖案例)
《数码成像比色法测定补血剂中铁元素含量的实验研究》说课稿一、使用教材教材：本实验选自人教版《化学必修1》：第三章第二节——《几种重要的金属化合物》年级：高一课程名称：《探秘补血剂中的“铁”》二、研究背景与创新要点1.问题的提出对于此课题的深入思考，来源于真实的课堂，我以《探秘补血剂中的“铁”》为例，对基于真实情境开展的“问题化学习”的课堂进行实践，以一张补血剂说明书为情境，学生在阅读中生成学科问题，并在问题的驱动下，在课上自主探究。
学生的问题给了我们很多惊喜和挑战（课堂实录）。
现有的研究中高中化学教学对铁离子的研究仅限于定性分析，学生们关注到补血剂中铁含量的问题，促使我们不能仅仅停留在定性分析的层面上，如何定量分析成位探究的主要课题，本次实验主题也由此而生。
2.现有方法的局限性同学们在课堂上给出了方案——沉淀灼烧法。
但也通过课下实验发现了不足。
（课堂实录）鲁教版选修6 《化学实验》教科书也收入“使用目测比色法测定补铁剂中铁含量”实验，该方法是一种半定量试验方法，配制等浓度梯度的硫氰化铁标准溶液，目测待测液的颜色范围，从而确定待测液的浓度范围，那么如何更加准确测定待测液的浓度呢，学生们给出了他们的想法并给予了评价，（课堂实录）由此可见，该方法也有一定的局限性。
那么如何克服由人眼的误差而带来的实验的误差呢？3.研究基础与创新要点随着科技的发展，智能手机随处可见，其中基于数码成像的拍照功能使物质清晰可辨，杨传孝在2007年就提出了数码成像比色法，该方法是一种定量测定方法，利用镜头代替人眼分辨色阶，进而较为准确的测定物质浓度。
三、实验原理第一步：首先对待测液进行显色处理，然后使用数码相机或带有数码拍照功能的手机对待测样品进行拍摄，最后由图片处理软件对图片进行灰度处理，并获得灰度值，第二步：由第一步得到的等浓度梯度的标准液的灰度值绘制其与浓度的标准曲线。
第三步：用同样的方法测定待测液灰度值，依据标准曲线求其浓度。
《测定补铁药物中铁元素的含量》上课课件(省级优质课获奖案例)
KMnO4标准溶液浓度：6.33×10—4mol/L
色度法：称取待测药品0.0080g，配制成100mL溶液
电势法：称取待测药品0.0020g。
问题三：
通过本次研究活动，你有何收获或感想？
湖北省宜昌市夷陵中学
方法一：色度法
（2）实验步骤
一：分别测定一定浓度梯度的Fe(SCN)3标准溶液的透光率，绘 制Fe(SCN)3 lg(1/T) 与测定待测溶液的透光率，在标准曲线上算 出待测溶液中Fe(SCN)3的物质的量浓度 三：根据Fe(SCN)3物质的量浓度换算得出该药片中铁元素质量 含量：mg/片
利用数字化技术测定
补铁药物中铁元素的含量
查阅资料
小组讨论
Fe3+氧化性或Fe2+还原性、 设计依据： 质量、颜色......
实验手段：传统实验、数字化实验
问题一：
以上方案设计有何特点，是否有方案还存 在不足之处？
目 视 比 色 法
c(Fe3+ ) M (Fe) V w(Fe) = ×0.1×103 m m m（药品）
方法二：氧化还原电势滴定法
氧化还原电势传感器的工作原理： 物质都有一定的氧化性和还原性。具有氧化性的物质电势较高，具有还 原性的物质电势较低，当一种氧化剂滴定一种还原剂时，电势会由低到 高不断增加，达到滴定终点时，电势发生突变，据此可准确判断滴定终 点。 滴数传感器的工作原理： 滴数传感器滴下的每一滴液滴体积为1/28mL ，通过红外感应技术准确测定滴下液体的滴 数，从而记录滴下液滴的精确体积。
问题二：
化学研究和化工生产中是否用以上方法检 测含量？
计算机数据 处理系统 传感器
数据采集器
方法一：色度法 （1）色度计原理
天然补铁剂_血红素铁的研究概述_刘娅
学技术出版社 ,199511311 〔3〕张步延 ,黄文增 1 蕲蛇酶对 80 例高粘血症的纤维蛋白原浓度作
用的研究〔J 〕1 蛇志 ,1999111 (4) ∶681 〔4〕叶安兰 1 蕲蛇酶治疗高粘血症 36 例临床疗效观察〔J 〕1 福建医药
表 1 两组血液流变学指标治疗前后比较
组别
纤维蛋白原 (g·L - 1)
血浆粘度 (mpas)
红细胞压积 红细胞聚集指数 全血粘度高切 全血粘度低切
( %)
Байду номын сангаас
(Arbc) (mpas) 200/ s (mpas) 200/ s
治疗组 治疗前 4166 ±0198 (n=40) 治疗后 2168 ±0166 3 #
血红素铁 ,又称卟啉铁 ,由卟啉和一分子亚铁构 成铁卟啉化合物 ,分子式 C34 H30 FeN4O4 ,相对分子质 量 614148 ,结构式 (见图 1) 。
血红蛋白是由卟啉环中的铁经组氨酸连接后与 珠蛋白分子相连 ,当血红素铁与珠蛋白分离后即自 动氧化成三价铁 ,因此纯亚铁血红素极难分离得到 ,
食物中的铁有两种存在形式 : 一类是非血红素 铁 (离子铁) ,以 Fe (OH) 3 络合物形式存在于植物性 食物中 ,与其络合的有机分子有蛋白质 、氨基酸 、有 机酸等 。这种形式的铁必须事先与有机部分分开 , 并还原成为亚铁离子才能被人体吸收 ;此外 ,还包括 目前常用于强化食品的各种无机和有机铁剂 ,如硫 酸亚铁 、柠檬酸亚铁 、富马酸亚铁 、乳酸亚铁 、三氯化 铁 、硫酸铁 、焦磷酸铁 、柠檬酸铁铵 、正磷酸铁 、氧化 铁 、氢氧化铁 、NaFe ED TA (铁络合物) 、淀粉铁 、蔗糖 铁等 :另一类为血红素铁 ,主要存在于血红蛋白 、肌 红蛋白 、细胞色素和含铁的氧化还原酶系 ,是与血红 蛋白和肌红蛋白中的卟啉结合的铁 ,此种类型的铁 不易受酸的影响 ,以卟啉铁的形式直接被肠粘膜上 皮细胞吸收 ,吸收率比离子铁高 3 倍〔9〕。
铁含量的测定方法
铁含量的测定方法铁含量的测定采用邻菲啰啉比色法。
一、原理在一定酸度条件下试液中亚铁离子Fe2与110-邻菲啰啉生成红色配合物于波长为506nm处测定其吸光度即可计算出铁含量。
二、试剂和仪器柠檬酸三钠水溶液150g/L盐酸羟胺溶液50 g/L盐酸溶液3mol/L氨水溶液2.5 11 0-邻菲啰啉溶液2.5 g/L称量2.5g1 10-邻菲啰啉溶于80℃的约l00ml水中加lml浓盐酸冷却后加水稀释至1000ml储于阴凉处备用醋酸-醋酸钠缓冲溶液称量272g醋酸钠NaCH3·CO2·3H2O于约500m1水中加入冰醋酸240ml加水稀释至1000ml Fe2标准溶液lmg/ml称量7.024g硫酸亚铁铵于约500ml水中加入浓盐酸10ml移入l000ml容量瓶中稀释至刻度Fe2标准溶液20??g/ml吸取lmg/ml 的亚铁标准溶液20ml于1000ml容量瓶中用水稀释至刻度混匀临用前配制。
仪器分光光度计1cm比色皿。
三、测定步骤一工作曲线的绘制量取20??g/ml的亚铁标准溶液0.00m1、2 .50m1、5 .00ml、10.00ml、20.00ml相当于分别含0、50、100、200、400??g/ Fe2分别加入l00ml烧杯中用水稀释至50ml加入150g/L柠檬酸三钠溶液5m1用3mol/L盐酸或2.5氨水溶液调节溶液pH为2.42.6加入50 g/L盐酸羟胺溶液5ml混匀加入110-邻菲罗琳溶液5m1加入醋酸-醋酸钠缓冲溶液l0ml将溶液移入到l00 ml容量瓶中用水稀释至刻度混匀放置60min。
用分光光度计在波长506nm处用lcm比色皿以水为参比溶液测定该标准系列的吸光度以Fe2标准溶液浓度??g/100ml为横坐标以其对应吸光度作纵坐标绘制工作曲线。
二湿法磷酸中铁含量的测定吸取1 ml湿法磷酸用水稀释至100m1混匀移取1m1到100m1的烧杯中用水稀释至50m1以下操作同工作曲线的绘制测定其吸光度。
最新鲁科版高中化学必修第一册第3章第1节第3课时 铁及其化合物之间的转化关系
5.铁与过量的硫粉共热的产物是Fe2S3。( × ) 6.某含铁盐化学式为Na2FeO4,具有较强的杀菌消毒功能,其中铁元素的化 合价是+6价。( √ )
7.Fe与HNO3反应一定生成Fe(NO3)3。( × ) 8.向2 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡,黄色逐渐消失,加 KSCN溶液颜色不变,说明还原性:Fe>Fe2+。( √ )
剂为
(写化学式)。
(2)步骤Ⅱ中:生成沉淀的离子方程式为
。
(3)步骤Ⅲ中:
①检查装置A的气密性的方法是
。
②装置A中所盛放的药品是
(填序号)。
a.Na2CO3和稀硫酸 b.CaCO3和稀硫酸 c.CaCO3和稀盐酸
③确认C中空气排尽的实验现象是
。
④加入柠檬酸溶液一方面可促进FeCO3溶解,另一个作用
变式训练1在探究某补铁剂中铁元素价态的实验中,老师取一片该补铁剂
用盐酸溶解,经脱色过滤后,得到250 mL近乎无色的溶液,继续加入1滴液溴
(已知Br2和Cl2的性质相似),振荡,溶液变为黄色。 (1)甲同学认为这不是发生化学反应所致,因溴水本身就呈棕黄色,使溶液
变黄色的物质是Br2。乙同学认为这是发生化学反应所致,使溶液变黄色的
紫红色不褪去
实验结论 无Fe3+ 有Fe3+
有Fe2+
有Fe2+ 无Fe2+
3.铁元素与人体健康
铁元素的 人体中含量最高的生命必需微量元素,其中以血红蛋白的功
生理功能 能最为显著。血红蛋白分子中含有Fe2+,具有载氧功能
缺铁的危
害
如果人体缺铁,就会出现贫血
科学合理 人体中铁元素主要来源于食物,动物血液、肝脏、骨髓以及
溶液中铁含量的测定
溶液中铁含量的测定
①取水样1ml加20ml蒸馏水稀释；
②加入1～2滴甲基紫溶液，使水样呈蓝紫色，后加入适量HCl调节其pH值至
水样颜色呈海蓝色（若水样呈紫色说明HCl量不足可继续添加，若水样呈黄色则说明HCl过量，此时应重新取样）；
③加入显色剂磺基水杨酸，水样应变为灰蓝色或紫蓝色；
④用EDTA滴定至颜色呈海兰色，记录所用EDTA体积，记为V1，即为水样
中三价铁离子所消耗EDTA的量；
⑤在溶液中加入过硫酸铵适量，再滴加磺基水杨酸1～2滴，溶液变为灰蓝色或
蓝紫色（不变色则说明水样中不含二价铁），用EDTA继续滴定至绿色，再加适量过硫酸铵，若溶液变兰则继续滴定，若颜色不再发生变化即为终点，记录所消耗EDTA的体积记为V2，此为二价铁离子所消耗EDTA的量。
试剂配制方法：
甲基紫：100毫升水加0.1g甲基紫
磺基水杨酸：100毫升水加10克磺基水杨酸
EDTA 1L水中加6.66g 乙二酰乙二酸胺。
铁的配合物
铁等的配合物鲁教版中，高中化学中配合物出现在三处：化学反应的限度；醇和酚；离子键、配位键与金属键。
在化学反应的限度中通过Fe3+与SCN-的可逆的配位反应说明影响化学平衡移动的因素；在醇和酚中，通过Fe3+与苯酚负离子的配位反应所显示的蓝紫色现象来检验苯酚的存在；在配位键中，通过举铜氨络合离子和银铵离子的例子深刻理解配位键的含义。
本论文将分为三部分阐释铁等的配合物这个论题。
配合物知识简介鲁教版只要求学生了解简单配位键的形成实质和配合物在生物、化学等领域的广泛应用。
在相应的章节里提到了如何制备氢氧化二氨合银和硫酸四氨合铜，并将组成中含有配位键的物质称为配合物。
高中化学涉及的配合物的结构图示如下：Fe(H2O)63+（1）[Cu(NH3)]2+SO42-与铁有关的各种配位反应的实验及理论分析一、补铁剂中铁元素价态的确定及含量的测定在中学实验中，对铁含量的测定实验采用的是目视比色法，若有创新，还可以用简单的色度计完成操作，色度计是检测溶液透光率的传感器。
在一定程度上可以说，目视比色法是用眼睛完成对溶液颜色深浅和溶质浓度关系的估算，而色度计是用传感器准确测定透光率的数据，来反映溶质的具体浓度。
具体的实验方案如下：目视比色法(一)实验步骤：（1）样品的处理：固体铁补剂的溶解。
铁补剂若是有色，应该用活性炭将其脱色。
在烧杯中用20ml 6mol/l盐酸溶解一片补铁剂，溶解后脱色过滤。
（2）配制[Fe(SCN)6]3-标准比色液：将一系列不同量的标准溶液依次加入各比色管中，再分别加入等量的显色剂和其他试剂并稀释至同一刻度，摇匀，即可制成颜色由浅至深的标准比色液。
在本实验中，先配制浓度为0.001mol/l的FeCl3标准溶液，再用移液管移取1ml，0.8ml，0.6ml，0.4ml，0.2mlFeCl3标准溶液，分别置于10ml的比色管中，然后向比色管中加入1mlKSCN溶液，用蒸馏水稀释至10ml，摇匀。
（3）配制样品溶液：用5%过氧化氢氧化步骤（1）中得到的溶液，并通过玻璃棒搅拌或微热的方法出去过量的过氧化氢。
常见补血剂的铁含量检测徐佳希
常见补血剂的铁含量检测徐佳希发布时间：2023-06-05T12:15:43.353Z 来源：《中小学教育》2023年6期作者：徐佳希[导读] 以“补血剂中铁元素的检测”作为项目进行项目化研究，以补血剂的真假鉴定和合格的测定为两个学习任务，分别通过氧化显色法进行定性检测、还原显色的分光光度法进行定量实验来实施。
通过本项目研究进一步熟悉、掌握物质鉴定的方法和微量成分的化学检测方法。
华师大附属东昌中学高一（11）班摘要：以“补血剂中铁元素的检测”作为项目进行项目化研究，以补血剂的真假鉴定和合格的测定为两个学习任务，分别通过氧化显色法进行定性检测、还原显色的分光光度法进行定量实验来实施。
通过本项目研究进一步熟悉、掌握物质鉴定的方法和微量成分的化学检测方法。
关键词：项目化学习补血剂分光光度法1. 设计思路1.1课题研究的背景和意义：缺铁性贫血（iron deficiency anemia，IDA）是最常见的贫血类型，是由于机体缺乏铁，血红蛋白合成减少所导致的贫血。
铁参与组成血红蛋白，血红蛋白负责运输氧气。
当身体缺乏铁时，血红蛋白无法正常合成，血液中的红细胞便不能正常携带氧气，人体无法获得足够氧气，便会出现乏力、气短等贫血的表现。
随着经济发展、生活水平的提高，其发病率虽逐渐下降，但仍普遍存在，在儿童和育龄期妇女中较易出现。
贫血因症状不明显易被人们忽视，如果解决它就能够改善很多人的体质，所以这也是一个很值得探索研究的新课题。
1.2患缺铁性贫血的原因：缺铁性贫血是由于体内铁的吸收和排泄失衡，体内铁含量减少。
铁摄入不足、需求过多、丢失过多、吸收和利用障碍都会导致缺铁，引起缺铁性贫血。
正常人每日需要摄入一定量的铁，男性为5~10 mg，女性为7~20 mg。
铁摄入不足一般是由于饮食中铁含量不足或吸收障碍，前者常见于长期素食主义者，后者见于胃酸缺乏、胃切除术后等胃肠道疾病患者以及服用质子泵抑制剂的患者。
1.3缺铁性贫血的临床表现：早期缺铁性贫血的患者，通常没有特殊的临床表现或者是症状比较轻微，而当出现症状时，患者主要表现为皮肤、黏膜苍白以及各系统缺氧的症状，如乏力、头昏、头痛、气短、心悸等；患儿则比较容易表现为口角炎、舌炎等疾病；有的患者还会出现皮肤干燥、角化甚至是萎缩，毛发易折且经常脱落，或者是指甲缺乏光泽、容易脆裂等；也有的患者会出现神经精神的症状，表现为头痛、感觉异常、注意力不集中、精神迟滞等。