化学必修ⅰ鲁科版34海水中的元素解读课件.ppt

1、第四节第四节 海水中的元素海水中的元素 海水与淡水的密度相同吗？你知道其中的原因吗？提示不同，前者大于后者，海水中含有相当量的溶质(如Na、Cl等)。你记得氯气有哪些性质吗？提示物理性质：有刺激性气味的黄绿色气体，能溶于水，易溶于有机溶剂，易液化，有毒。化学性质：与金属单质、非金属单质、水、碱溶液等反应，还能与强还原性其他类物质反应。12 你还会分析在同一氧化还原反应中所涉及到的物质氧化性和还原性的相对强弱吗？提示氧化性：氧化剂氧化产物，氧化剂还原剂。还原性：还原剂还原产物，还原剂氧化剂。3 了解海水中元素的存在形式和用途，认识海水综合开发利用的意义。理解海水提镁、海水提溴的原理。认识镁单质的

2、还原性和主要用途。了解溴及其化合物的主要性质和用途。认识氯、溴、碘的氧化性及其强弱比较。12345 分类(1)常量元素：每升海水中的含量大于_的元素。海水中共含_这11种常量元素，大部分以_的形式存在。(2)微量元素：每升海水中的含量低于_的元素。海水中含有_等微量元素。笃学笃学一一海水海水元素宝库元素宝库1.1mgNa、Cl、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F盐盐1mgLi、I 几种元素的主要用途(1)食盐：常用作_，对人体的_和_有重要作用，也是_的原料。(2)锂：_的重要材料之一，也是制造_和_的原料。(3)碘：可用于制药，如碘酒，人缺碘容易形成_，所以我国规定食盐中必须加入_以

3、确保人体的摄碘量。(4)铀：可作为_。2调味品调味品血液循环血液循环新陈代谢新陈代谢氯碱工业氯碱工业热核反应热核反应锂电池锂电池特种合金特种合金甲状腺肿瘤甲状腺肿瘤碘酸钾碘酸钾核燃料核燃料 镁(1)物理性质 镁是_白色金属，密度_，熔、沸点_。(2)化学性质活泼金属笃学二笃学二镁与海水提镁镁与海水提镁1.银银较小较小较低较低(3)用途 制造业中，用来制造轻合金。在国防工业中有重要应用，被誉为_。冶金工业上，金属镁常用作_和_。海水提镁Mg(OH)2MgCl2(2)主要化学反应主要化学反应Mg(OH)2的生成：的生成：_。MgCl2的生成：的生成：_。镁的生成化学方程式为：镁的生成化学方程式为：

4、_。2国防金属国防金属还原剂还原剂脱氧剂脱氧剂Mg22OH=Mg(OH)2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O 溴的存在 99%的溴元素以_的形式存在于海水中，所以溴元素被人们称为_。溴、碘的特性(1)溴的特性 常温下为液体(唯一的液态非金属单质)，易_。(2)碘的特性笃学三笃学三氯、溴、碘的性质氯、溴、碘的性质1.2Br“海洋元素海洋元素”挥发挥发特性特性应用应用物理性质物理性质易升华易升华分离和提纯碘分离和提纯碘化学性质化学性质遇淀粉溶液遇淀粉溶液变变_碘的检验碘的检验蓝蓝 Cl2、Br2、I2氧化性的比较3.实验内容实验内容实现现象实现现象实验结论实验结论溶液溶液由由_色变为色变为

5、_色色，滴加，滴加CCl4，振荡，振荡后，后，溶液溶液_，下层下层液体液体呈呈_色色化学方程式为化学方程式为：_，说明，说明_溶液溶液由由_色变为色变为_色色，滴加，滴加CCl4，振荡，振荡后，后，溶液溶液_，下层下层液体液体呈呈_色色化学方程式为化学方程式为：_，说，说明明_无无橙橙分层分层橙红橙红Cl2Cl2的氧的氧2NaBr=2NaClBr2化性强于化性强于Br2无无褐褐分层分层紫紫Cl2Cl2的氧化性强于的氧化性强于I22KI=2KClI实验内容实验内容实现现象实现现象实验结论实验结论溶液由溶液由_色变为色变为_色，滴加色，滴加CCl4，振荡后，溶，振荡后，溶液液_，下层液，下层液体呈

6、体呈_色色化学方程式为：化学方程式为：_，说明说明_卤素单质的氧化性强弱顺序为：卤素单质的氧化性强弱顺序为：_，阴离子的还原，阴离子的还原性强弱顺序为：性强弱顺序为：_无无褐褐分层分层紫紫Br2Br2的氧化性强于的氧化性强于I22KI=2KBrI2ClBrICl2Br2I2 萃取 利用混合物中一种溶质在_的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取。4.互不相溶互不相溶 从海水中提取溴，一般要经过_、_和提取三个步骤。其流程为：笃学四笃学四海水提溴海水提溴浓缩浓缩氧化氧化下列说法正确的是_。(1)海水中的常量元素有Cl、Na、S、I等。(2)海水的

7、主要成分是水，除能得到淡水和食盐外无其他用途。(3)微量元素是指1 L海水中的含量低于1 mg的元素。(4)微量元素含量太小，无多大用途。(5)有80多种元素能在海水中找到，海水被称为“化学元素的宝库”。(6)微量元素铀可作核燃料，人们越来越重视对海水提铀的研究。提示(3)(5)(6)【慎思慎思1】用化学反应方程式表示海水提镁过程中碱的来源。【慎思慎思2】(1)燃烧一定有氧气参加吗？(2)镁着火时能用泡沫灭火器灭火吗？提示(1)不一定。例如Mg可以在CO2中燃烧。(2)不能。镁能与二氧化碳反应，着火时不能用泡沫灭火器灭火。【慎思慎思3】实验室里如何保存液溴？提示保存在棕色细口瓶里并加少量水，防

8、止其挥发。【慎思慎思4】(1)含碘元素的物质都淀粉变蓝色吗？(2)碘和沙子的混合物应如何分离？提示(1)不是，只有单质碘遇淀粉变蓝色。(2)由于碘易升华，故可用加热法分离碘和沙子。【慎思慎思5】能否用乙醇萃取溴水中的溴？提示不能。【慎思慎思6】判断正误：(1)海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质 ()(2)海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 ()(3)从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2 ()(4)利用潮汐发电是将化学能转化为电能 ()提示(1)(2)(3)(4)【慎思慎思7】要点一要点一 海水提镁的反应原理及工艺流程海水提镁的反应原理及工艺流程 海水提镁的

9、工艺流程(1)原料：苦卤(晒盐后的母液)、贝壳、盐酸 (2)生产流程2海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：【例例1】(1)若在空气中加热若在空气中加热MgCl26H2O，生成的是，生成的是Mg(OH)Cl或或MgO，写出相应反应的化学方程式。写出相应反应的化学方程式。_。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步应怎样除去？写出实验步骤。骤。_。(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。溶解时：_；过滤时：_；蒸发时：_。解析(1)根据Cl、H、O三种元素守恒

10、可知，在空气中加热MgCl26H2O除生成Mg(OH)Cl或MgO外，还有HCl和H2O生成。(2)为防止引入新杂质，可用MgCl2溶液将Ca(OH)2转化为Mg(OH)2，然后过滤，洗涤Mg(OH)2。(3)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速固体溶解；过滤时使用玻璃棒是为了防止液体外溅；蒸发结晶过程中，使用玻璃棒是为了防止局部过热而使液体或晶体飞溅。1海水提取镁的工厂设立在海边，需要的碱取自海边丰富的贝壳(CaCO3)，CaCO3分解后产生的CaO再与水反应即得碱Ca(OH)2。电解MgCl2制Mg时产生的Cl2又可作为制HCl的原料。制得的HCl再跟Mg(OH)2反应而循环利用，提高了生产过程

11、的综合经济效益。2玻璃棒在实验中的主要用途是搅拌、引流、蘸取少量液体。从化学原理和经济利益角度分析下列从海水中提取镁单质的方法最可行的是 ()。【体验体验1】解析Mg(OH)2难溶不易电解，且A项中使用NaOH做沉淀剂不经济，故A、C项不可行；B项中蒸发所得主要为NaCl而不是MgCl2，只有D项是经济可行的。答案D海水中含有的氯化镁是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按如下步骤进行：把贝壳制成石灰乳；在引入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤沉淀物；将沉淀物与盐酸反应，结晶，过滤，干燥产物；将产物熔融后电解。关于提取镁的下列说法中，不正确的是 ()。A此法的优点之一是原料来源广 B进行步骤

12、的目的是从海水中提取MgCl2 C第步除生成镁外还有Cl2 D以上提取镁的过程中涉及到的反应有复分解反应、化 合反应和置换反应【体验体验2】答案D 化学性质比较 Cl2、Br2、I2都是强氧化剂，都能与金属、非金属、水、强碱、盐、某些还原剂发生反应生成相应的卤化物，且依Cl2Br2I2的顺序，其氧化性逐渐减弱，按照ClBrI的顺序，其还原性逐渐增强。要点二要点二|氯、溴、碘化学性质比较及离子检验氯、溴、碘化学性质比较及离子检验1与金属反应与金属反应X代代表表Cl、Br、I与与H2反应反应H2X2=2HX与与H2O反应反应H2OX2=HXHXO与碱反应与碱反应2NaOHX2=NaXNaXOH2O

13、 Cl、Br、I的检验(1)某未知溶液中含有Cl、Br、I三种阴离子中的一种或几种。可采用下列方法检验：2.(2)某未知溶液中含有某未知溶液中含有Br和和I中的一种，可采用下列方法中的一种，可采用下列方法检验：检验：某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请回答相关问题：(1)第1步，灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有_。(填代号，限填3项)A试管B瓷坩埚C坩埚钳D铁三角架E泥三角F酒精灯G烧杯H量筒(2)第2步：I溶液的获取，操作是_。(3)第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用_(填代号)。A浓H2SO4 B新制氯水 CKMnO4

14、溶液 DH2O2【例例2】理由是_。(4)第4步：碘单质的检验。操作：_。解析(1)先分析灼烧固体物质所选用的仪器有哪些，然后选出硅酸盐质的实验仪器。(2)海带灼烧后灰烬中含有可溶性的I和难溶固体物质。要得到含有I的溶液，须将灰烬充分溶解，并进行过滤除去残渣。(3)选项中提供的氧化剂均可将I氧化为I2。前三者会在溶液中引入新的杂质，而H2O2的还原产物为H2O无其他物质生成，所以氧化剂最好选用H2O2。答案(1)BEF(2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，过滤(3)D过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引入杂质，不产生污染(不会进一步氧化单质碘)(4)取少量第3步的溶液，滴

15、加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中有碘 1常用的物质分离提纯的方法有过滤、结晶、重结晶、蒸发、分液、蒸馏、分馏、升华、洗气、加热法、沉淀法、氧化还原法等。提纯和分离物质的要求：不增、不减、易分离、易复原。2进行分液时，应将分液漏斗静置，先打开上部玻璃塞，旋转活塞，让下层液体从下部流出，待下层液体流尽后，及时关闭分液漏斗的活塞，再将上层液体从分液漏斗的上口倒出。这样操作的目的是防止上、下层液体互相污染，使分离更彻底。下列实验方法中正确的是 ()。A用酒精从碘水中萃取碘 B用加热的方法从碘和沙子的混合物中分离出碘 C用淀粉溶液直接检出I D根据加入AgNO3溶液产生白色沉淀的现象认为溶液中含

16、 Cl解析利用萃取将物质分离，所选萃取剂的要求是萃取剂与溶剂互不相溶，而酒精和水可以任意比混溶，所以常用做萃取碘水中碘的萃取剂为苯或四氯化碳，故A错；碘易升华，利用这一性质可以将其与沙子分离，故B正确；淀粉遇I2变蓝，故不会直接检出I，C错；SO42、CO32也能与Ag反应产生白色沉淀，D错。答案B【体验体验3】将足量氯气通入盛有KBr和KI混合液的烧杯中，完全反应后，将溶液蒸干，灼烧，最后烧杯中剩余的固体是 ()。AKCl和I2 BI2 CKCl DKCl、Br2和I2解析Cl2足量时，2KBrCl2=2KClBr2，2KICl2=2KClI2，在蒸干、灼烧过程中由于Br2易挥发，I2易升华

17、，所以最后残留固体为KCl。答案C【体验体验4】某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入12滴溴水，振荡后溶液呈黄色。实验探究十七实验探究十七 卤素单质氧化性强弱比较卤素单质氧化性强弱比较【探究举例探究举例】(1)提出问题：Fe3、Br2谁的氧化性更强？(2)猜想 甲同学认为氧化性：Fe3Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含_(填化学式，下同)所致。乙同学认为氧化性：Br2Fe3，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含_所致。(3)设计实验并验证 丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进

18、行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。【探究过程探究过程】供选用的试剂：a.酚酞试液；b.CCl4；c.无水乙醇；d.KSCN溶液。请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象(试剂填序号)。选用试剂选用试剂实验现象实验现象方案一方案一方案二方案二(4)结论结论氧化性：氧化性：Br2Fe3。故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加。故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入入12滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为_。(5)实验后的思考 根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是_。解析(2)溴水也呈黄色是含Br2

19、所致。发生反应2Fe2Br2=2Fe32Br，生成的Fe3使溶液呈黄色。(3)方案一可通过Br2在CCl4中的颜色变化来证明。若CCl4层呈无色，则说明溶液中无Br2存在，Br2被完全反应，从而说明氧化性Br2Fe3。方案二可通过检验Fe3存在与否来证明。向反应后的溶液中加入KSCN溶液，若出现红色，说明有Fe3存在，从而证明氧化性Br2Fe3。(5)因氧化性：Br2Fe3，则还原性：Fe2Br，故Cl2首先氧化Fe2。答案(2)Br2Fe3(3)选用试剂选用试剂实验现象实验现象方案一方案一bCCl4层呈无色层呈无色方案二方案二d溶液变红色溶液变红色(4)2Fe2Br2=2Fe32Br(5)Fe2