1、微项目海带提碘与海水提溴体验元素性质递变规律的实际应用第1章原子结构元素周期律1.1.同同周期同主族元素性质的递变规律。周期同主族元素性质的递变规律。(1)(1)同周期元素从左到右同周期元素从左到右,金属性逐渐金属性逐渐_,_,非金属性非金属性逐渐逐渐_。(2)(2)同主族元素从上到下同主族元素从上到下,金属性逐渐金属性逐渐_,_,非金属性非金属性逐渐逐渐_。减弱减弱增强增强增强增强减弱减弱2.Br2.Br2 2、I I2 2的性质。的性质。(1)Br(1)Br2 2、I I2 2的物理性质的物理性质色、态色、态密度密度溶解性溶解性特性特性溴溴_色液体色液体均比水的均比水的_水中水中:微微溶溶
2、;有机溶有机溶液中液中:_:_碘碘_色固体色固体_深红棕深红棕紫黑紫黑大大易溶易溶易挥发易挥发易升华易升华(2)(2)溴、碘及其化合物的性质溴、碘及其化合物的性质溴单质具有氧化性溴单质具有氧化性,能将碘化钾溶液中的碘置换出来能将碘化钾溶液中的碘置换出来,反应的化学方程式为反应的化学方程式为_。BrBr2 2+2KI=2KBr+I+2KI=2KBr+I2 2在水溶液中在水溶液中,溴离子能与银离子反应溴离子能与银离子反应,生成难溶于水生成难溶于水和稀和稀硝酸的硝酸的_色溴化银沉淀。反应的离子方程式为色溴化银沉淀。反应的离子方程式为_,_,实验室常用硝酸银溶液和稀硝酸实验室常用硝酸银溶液和稀硝酸来检
3、验来检验BrBr-。浅黄浅黄BrBr-+Ag+Ag+=AgBr=AgBr在在水溶液中水溶液中,碘离子能与银离子反应碘离子能与银离子反应,生成难溶于水生成难溶于水和稀硝酸的和稀硝酸的_色碘化银沉淀。反应的化学方程式为色碘化银沉淀。反应的化学方程式为_,_,实验室常用硝酸银溶液实验室常用硝酸银溶液和稀硝酸来检验和稀硝酸来检验I I-。淀粉遇淀粉遇I I2 2变变_,_,该性质可用于检验该性质可用于检验I I2 2。黄黄NaI+AgNONaI+AgNO3 3=AgI+NaNO=AgI+NaNO3 3蓝色蓝色3.3.物质分离的一种方法物质分离的一种方法:萃取和分液。萃取和分液。(1)(1)萃取萃取利用
4、利用某种溶质在两种某种溶质在两种_的溶剂里溶解能力的的溶剂里溶解能力的不同不同,用一种溶剂用一种溶剂(萃取剂萃取剂)将其从原溶剂中提取出来的将其从原溶剂中提取出来的方法叫萃取。方法叫萃取。萃取后萃取后,可以用分液漏斗把可以用分液漏斗把_的两种液体分的两种液体分开开,从而达到分离的目的。从而达到分离的目的。互不相溶互不相溶互不相溶互不相溶(2)(2)操作步骤操作步骤(3)(3)注意事项注意事项萃取剂必须具备的三个条件萃取剂必须具备的三个条件:萃取剂和原溶剂互不相溶、不反应萃取剂和原溶剂互不相溶、不反应;萃取剂和溶质互不发生反应萃取剂和溶质互不发生反应;溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解
5、度。溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。萃取和分液的主要仪器是分液漏斗。萃取和分液的主要仪器是分液漏斗。4.4.物质分离提纯的基本思路。物质分离提纯的基本思路。【情境情境思考思考】很多家庭都有如图这样的瓶子很多家庭都有如图这样的瓶子,这是把人参、枸杞、灵这是把人参、枸杞、灵芝、鹿茸等中药材放在酒中进行泡制芝、鹿茸等中药材放在酒中进行泡制,一段时间以后倒一段时间以后倒出饮用出饮用,有舒筋活血之功效有舒筋活血之功效,你知道药材放在酒中泡制你知道药材放在酒中泡制的原理吗的原理吗?提示提示:泡制药酒从化学上解释实际上属于固液萃取泡制药酒从化学上解释实际上属于固液萃取,中中药材中的有效成分在
6、泡制过程中转移到酒精中药材中的有效成分在泡制过程中转移到酒精中,通过饮通过饮用药酒达到一定药效。用药酒达到一定药效。项目活动项目活动1:1:海带提碘海带提碘碘单质在日常生产和生活中有非常重要的应用碘单质在日常生产和生活中有非常重要的应用,其中碘其中碘酒、碘伏等均是应用广泛的消毒剂。碘酒的主要成分酒、碘伏等均是应用广泛的消毒剂。碘酒的主要成分是碘、乙醇、碘化钾是碘、乙醇、碘化钾,是一种外用的药是一种外用的药,可以对皮肤进可以对皮肤进行消毒处理。碘伏的主要成分是单质碘与聚乙烯吡咯行消毒处理。碘伏的主要成分是单质碘与聚乙烯吡咯酮酮(Povidone)(Povidone)的不定型结合物的不定型结合物,
7、能够杀灭芽孢、原虫、能够杀灭芽孢、原虫、病毒、真菌、细菌病毒、真菌、细菌,挫伤、擦伤、切割伤、冻伤、烧伤挫伤、擦伤、切割伤、冻伤、烧伤等各种外伤都可以利用碘伏进行处理。等各种外伤都可以利用碘伏进行处理。既然碘的用途这么广泛既然碘的用途这么广泛,那么碘是从哪种物质中提取的那么碘是从哪种物质中提取的呢呢?如何提取碘如何提取碘?【活动探究活动探究】1.1.实验药品实验药品碘化钾溶液、氯水、溴水、四氯化碳碘化钾溶液、氯水、溴水、四氯化碳2.2.实验方案实验方案:(1)(1)在一支试管中加入在一支试管中加入2 23 mL KI3 mL KI溶液溶液,滴加少量新制滴加少量新制氯水氯水,再滴加少量再滴加少量
8、CClCCl4 4,振荡振荡,静置。静置。现象及结论现象及结论:液体分层液体分层,上层为无色溶液上层为无色溶液,下层为紫红色下层为紫红色液体。反应的化学方程式为液体。反应的化学方程式为ClCl2 2+2KI=2KCl+I+2KI=2KCl+I2 2。(2)(2)在一支试管中加入在一支试管中加入2 23 mL KI3 mL KI溶液溶液,滴加少量新制滴加少量新制溴水溴水,再滴加少量再滴加少量CClCCl4 4,振荡振荡,静置。静置。现象及结论现象及结论:液体分层液体分层,上层为无色溶液上层为无色溶液,下层为紫红色下层为紫红色液体。反应的化学方程式为液体。反应的化学方程式为BrBr2 2+2KI=
9、2KBr+I+2KI=2KBr+I2 2。(3)(3)结论结论:通过以上两个实验可以说明非金属性大小关通过以上两个实验可以说明非金属性大小关系为系为ClCl2 2II2 2,Br,Br2 2II2 2,所以从海带中提取碘单质所以从海带中提取碘单质,选用氯选用氯水、溴水作氧化剂均可以。水、溴水作氧化剂均可以。【思考讨论思考讨论】(1)(1)通过什么反应可证明氧化性通过什么反应可证明氧化性BrBr2 2II2 2?写出化学方程式。写出化学方程式。提示提示:BrBr2 2+2KI+2KI=2KBr+I2KBr+I2 2。(2)(2)如何证明溶液中含有如何证明溶液中含有I I-?提示提示:取溶液加入取
10、溶液加入AgNOAgNO3 3溶液和稀溶液和稀HNOHNO3 3或加入氯水和淀粉或加入氯水和淀粉溶液或加入氯水和溶液或加入氯水和CClCCl4 4溶液。溶液。(3)(3)通过什么反应证明还原性通过什么反应证明还原性I I-ClCl-?提示提示:ClCl2 2+2KI+2KI=I I2 2+2KCl+2KCl。【探究总结探究总结】1.1.萃取和分液的原理和操作注意事项萃取和分液的原理和操作注意事项(1)(1)原理原理利用溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解性不同利用溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解性不同,用一种用一种溶剂把溶质从另一种溶剂里提取出来。溶剂把溶质从另一种溶剂里提取出来。(2)(2)分液操作
11、的注意问题。分液操作的注意问题。分液漏斗使用前要检验是否漏水。分液漏斗使用前要检验是否漏水。倒转分液漏斗时倒转分液漏斗时,应关闭玻璃塞和活塞应关闭玻璃塞和活塞,防止液体流防止液体流出出,并且要不时旋开活塞放气并且要不时旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强以防止分液漏斗内压强过大引起危险。过大引起危险。分液时要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开分液时要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,或使塞上的或使塞上的凹槽凹槽(或小孔或小孔)对准漏斗上的小孔对准漏斗上的小孔,保证漏斗内与外界大保证漏斗内与外界大气相通气相通,同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁,从而使液体从而使液体顺利流下。顺利流下。
12、下层液体要从下口放出下层液体要从下口放出,上层液体要从漏斗上口倒出。上层液体要从漏斗上口倒出。2.2.海带提碘的流程如下海带提碘的流程如下3.3.反萃取法反萃取法:将富集在有机溶剂中的单质利用化学方法将富集在有机溶剂中的单质利用化学方法重新富集在水中的方法。重新富集在水中的方法。【迁移应用迁移应用】1.1.下列各项操作下列各项操作,错误的有错误的有()A.A.用乙醇萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗用乙醇萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗B.B.进行分液时进行分液时,分液漏斗中的下层液体分液漏斗中的下层液体,从下端流出从下端流出,上上层液体则从上口倒出层液体则从上口倒出C.C.萃取、分
13、液前需对分液漏斗检漏萃取、分液前需对分液漏斗检漏D.D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出为保证分液漏斗内的液体顺利流出,需将上面的塞子需将上面的塞子拿下拿下 【解析解析】选选A A。乙醇与水互溶。乙醇与水互溶,因此不能用乙醇萃取溴因此不能用乙醇萃取溴水中的溴。水中的溴。2.(2.(原创题原创题)下列关于从海带中提取碘单质的说法中正下列关于从海带中提取碘单质的说法中正确的是确的是()A.A.海带中提碘包括浸取、过滤、氧化三个步骤海带中提碘包括浸取、过滤、氧化三个步骤B.B.海带提碘选取的氧化剂可以是溴单质海带提碘选取的氧化剂可以是溴单质C.C.反萃取法就是将有机溶剂中的碘单质溶于水的过程反萃取法就
14、是将有机溶剂中的碘单质溶于水的过程D.D.反萃取法中碘单质与浓氢氧化钠反应的化学方程式反萃取法中碘单质与浓氢氧化钠反应的化学方程式为为I I2 2+2NaOH=NaI+NaIO+H+2NaOH=NaI+NaIO+H2 2O O【解析解析】选选B B。A A中缺少萃取的步骤中缺少萃取的步骤;由于溴单质的氧化由于溴单质的氧化性强于碘单质性强于碘单质,所以海带提碘选取的氧化剂可以是溴单所以海带提碘选取的氧化剂可以是溴单质质,B,B正确正确;C;C中反萃取法就是将有机溶剂中的碘单质溶中反萃取法就是将有机溶剂中的碘单质溶于于NaOHNaOH等发生化学反应变成含碘化合物溶解在水中的等发生化学反应变成含碘化
15、合物溶解在水中的过程过程;D;D中碘单质与浓氢氧化钠反应的化学方程式为中碘单质与浓氢氧化钠反应的化学方程式为3I3I2 2+6NaOH=5NaI+NaIO+6NaOH=5NaI+NaIO3 3+3H+3H2 2O O。3.3.某同学为了验证海带中含有碘某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验拟进行如下实验,请请回答相关问题回答相关问题:(1)(1)第第1 1步步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的实验仪器有哪些程中将使用到的实验仪器有哪些?(?(请从以下仪器中选请从以下仪器中选择择)A.A.试管试管B.B.瓷坩埚瓷坩埚C.C.坩埚钳坩埚
16、钳D.D.铁三角架铁三角架E.E.泥三角泥三角F.F.酒精灯酒精灯G.G.烧杯烧杯提示提示:根据灼烧时需要的仪器可以分析根据灼烧时需要的仪器可以分析,使用的仪器主使用的仪器主要有要有BCDEFBCDEF。(2)(2)第第2 2步步:I:I-溶液的获取溶液的获取,操作是什么操作是什么?提示提示:将灰烬转移到烧杯中将灰烬转移到烧杯中,加适量蒸馏水加适量蒸馏水,用玻璃棒充用玻璃棒充分搅拌分搅拌,过滤。过滤。(3)(3)第第3 3步步:氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用化剂最好选用_(_(从浓从浓H H2 2SOSO4 4、新制氯水、新制氯水、KM
17、nOKMnO4 4、H H2 2O O2 2四种试剂中选择四种试剂中选择)。理由是什么。理由是什么?提示提示:选择选择H H2 2O O2 2。原因是过氧化氢是绿色氧化剂。原因是过氧化氢是绿色氧化剂,在氧化在氧化过程中不引入杂质过程中不引入杂质,不产生污染不产生污染(不会进一步氧化单质不会进一步氧化单质碘碘)。(4)(4)第第4 4步步:碘单质的检验。请说出检验碘单质的具体操碘单质的检验。请说出检验碘单质的具体操作。作。提示提示:取少量第取少量第3 3步的溶液步的溶液,滴加淀粉溶液滴加淀粉溶液,如果溶液显如果溶液显蓝色蓝色,则证明海带中有碘。则证明海带中有碘。【补偿训练补偿训练】海洋植物如海带
18、、海藻中含有丰富的碘元素。碘海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下流程如下:(1)(1)指出从海藻中提取指出从海藻中提取I I2 2的实验操作名称的实验操作名称:_,_,_,_,的离子方程式的离子方程式_。(2)(2)提取碘的过程中提取碘的过程中,可供选择的有机溶剂是可供选择的有机溶剂是_。A.A.甲苯、酒精甲苯、酒精B.B.四氯化碳、苯四氯化碳、苯C.C.汽油、乙酸汽油、乙酸D.D.汽油、甘油汽油、甘油 (3)(3)为使海藻中为使海藻中I I-转化为碘的有机溶液转化为碘的有机溶液,实验室里
19、有坩实验室里有坩埚、烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧埚、烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器瓶、石棉网以及必要的夹持仪器,还缺少的仪器是还缺少的仪器是_。【解析解析】(1)(1)为了从悬浊液中分离出为了从悬浊液中分离出I I-,采用过滤的实采用过滤的实验操作方法验操作方法;从从I I2 2的水溶液中把它提取出来的水溶液中把它提取出来,采用萃取采用萃取的实验操作方法。的实验操作方法。(2)A(2)A中酒精中酒精,C,C中乙酸中乙酸,D,D中甘油中甘油,都是易溶于水的物质都是易溶于水的物质,所以不能用于萃取碘。所以不能用于萃取碘。(3)(3)萃取分液所必
20、需的仪器是分液漏斗萃取分液所必需的仪器是分液漏斗,过滤时所需仪过滤时所需仪器必有普通漏斗。器必有普通漏斗。答案答案:(1)(1)过滤萃取过滤萃取2I2I-+Cl+Cl2 2=I=I2 2+2Cl+2Cl-(2)B(2)B(3)(3)分液漏斗、普通漏斗分液漏斗、普通漏斗项目活动项目活动2:2:海水提溴海水提溴溴及其化合物可被用来作为阻燃剂、净水剂、杀虫剂、溴及其化合物可被用来作为阻燃剂、净水剂、杀虫剂、染料等。常用消毒药剂的红药水中含有溴和汞。在照染料等。常用消毒药剂的红药水中含有溴和汞。在照相技术中相技术中,溴和碘与银的化合物担任感光剂的角色。溴和碘与银的化合物担任感光剂的角色。溴又被称之为溴
21、又被称之为“海洋元素海洋元素”,海水中含有大量的溴海水中含有大量的溴,请请根据元素周期律的相关知识设计实验探究从海水中提根据元素周期律的相关知识设计实验探究从海水中提取溴的主要流程。取溴的主要流程。【活动探究活动探究】【实验用品实验用品】溴化钠溶液、氯水、四氯化碳溴化钠溶液、氯水、四氯化碳【实验步骤实验步骤】(1)(1)在一支试管中加入在一支试管中加入2 23 mL NaBr3 mL NaBr溶液溶液,滴加少量新滴加少量新制氯水。制氯水。现象及结论现象及结论:溶液由无色变成橙色。反应的化学方程式溶液由无色变成橙色。反应的化学方程式为为ClCl2 2+2NaBr=2NaCl+Br+2NaBr=2
22、NaCl+Br2 2。(2)(2)向上述试管中再滴加少量向上述试管中再滴加少量CClCCl4 4,振荡振荡,静置。静置。现象及结论现象及结论:液体分成两层液体分成两层,上层为无色溶液上层为无色溶液,下层为橙下层为橙红色液体。红色液体。(3)(3)海水中提取溴的原理分析。海水中提取溴的原理分析。根据以上实验和同主族元素性质递变可知根据以上实验和同主族元素性质递变可知,由于氯气的由于氯气的氧化性强于溴单质的氧化性氧化性强于溴单质的氧化性,所以可以用氯气氧化溴单所以可以用氯气氧化溴单质然后再用有机溶剂萃取的方式从海水中提取溴单质。质然后再用有机溶剂萃取的方式从海水中提取溴单质。【思考讨论思考讨论】(
23、1)(1)从海水中提取溴、碘和海水中提取食盐的原理相同从海水中提取溴、碘和海水中提取食盐的原理相同吗吗?为什么为什么?提示提示:不同。海水提取食盐为物理变化不同。海水提取食盐为物理变化,而溴、碘的提而溴、碘的提取为化学变化。取为化学变化。(2)(2)从海水中提取溴的过程中从海水中提取溴的过程中,为什么往溴水中鼓入热为什么往溴水中鼓入热空气或水蒸气可获得粗溴空气或水蒸气可获得粗溴?在实验室中怎样从溴水中提在实验室中怎样从溴水中提取溴取溴?提示提示:溴具有很强的挥发性溴具有很强的挥发性,往溴水中鼓入热空气或水往溴水中鼓入热空气或水蒸气蒸气,溴即可挥发出来。在实验室中可以采用萃取的方溴即可挥发出来。
24、在实验室中可以采用萃取的方法提取溴。法提取溴。(3)(3)写出海水中的写出海水中的BrBr-和海植物中和海植物中I I-提取的化学方程式。提取的化学方程式。提示提示:2NaBr+Cl2NaBr+Cl2 2=2NaCl+Br=2NaCl+Br2 2;2NaI+Cl;2NaI+Cl2 2=2NaCl+I=2NaCl+I2 2。(4)(4)从海水中提取溴和碘时操作对象有何不同从海水中提取溴和碘时操作对象有何不同?为什为什么么?提示提示:海水中溴元素海水中溴元素(Br(Br-)的含量丰富的含量丰富,从海水中提取溴从海水中提取溴是直接利用提取粗盐后的母液通入氯气进行处理是直接利用提取粗盐后的母液通入氯气
25、进行处理,而海而海水中含碘总量虽大水中含碘总量虽大,但浓度较低但浓度较低,这给提取带来了麻烦这给提取带来了麻烦,某些海藻具有富集碘的能力某些海藻具有富集碘的能力,如海带如海带,因此因此,利用浸泡液利用浸泡液浸泡海带可富集碘浸泡海带可富集碘,或将干海带灼烧后的灰烬作为提取或将干海带灼烧后的灰烬作为提取碘的原料。碘的原料。【探究总结探究总结】1.1.从海水中提取溴从海水中提取溴(1)(1)步骤步骤:浓缩、氧化、富集、提取。浓缩、氧化、富集、提取。(2)(2)反应原理反应原理:离子方程式为离子方程式为ClCl2 2+2Br+2Br-=2Cl=2Cl-+Br+Br2 2。(3)(3)提取方法提取方法:
26、利用利用BrBr2 2的挥发性的挥发性,鼓入热空气或水蒸气鼓入热空气或水蒸气,就可将就可将BrBr2 2分离出来。分离出来。2.2.提取流程提取流程【迁移应用迁移应用】1.1.溴与氯同属溴与氯同属“卤族卤族”元素元素,其单质在性质上具有很大其单质在性质上具有很大的相似性的相似性,但但ClCl2 2比比BrBr2 2的活泼性强的活泼性强,下面是根据氯气的性下面是根据氯气的性质质,对溴单质性质的预测对溴单质性质的预测,其中不正确的是其中不正确的是()A.A.溴单质溶于水得到溴水溴单质溶于水得到溴水B.B.溴单质与烧碱溶液不反应溴单质与烧碱溶液不反应C.C.溴单质与氢气反应的产物为溴化氢溴单质与氢气
27、反应的产物为溴化氢D.D.溴离子可以用硝酸酸化过的溴离子可以用硝酸酸化过的AgNOAgNO3 3溶液来检验溶液来检验【解析解析】选选B B。由于氯气溶于水可以得到氯水。由于氯气溶于水可以得到氯水,所以溴所以溴溶于水也可以得到溴水溶于水也可以得到溴水;氯气能与烧碱反应氯气能与烧碱反应,溴也可以溴也可以与烧碱反应与烧碱反应;氯气可与氢气反应生成氯化氢氯气可与氢气反应生成氯化氢,所以溴单所以溴单质与氢气可以反应生成溴化氢质与氢气可以反应生成溴化氢;根据根据ClCl-的检验方法可的检验方法可推出溴离子可以用硝酸酸化的硝酸银溶液进行检验。推出溴离子可以用硝酸酸化的硝酸银溶液进行检验。2.2.实验探究是体
28、验知识产生或形成过程的基本途径。实验探究是体验知识产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分下面是某同学探究实验报告的一部分,请填空请填空:实验名称实验名称:氯、溴、碘的氧化性强弱比较氯、溴、碘的氧化性强弱比较实验药品实验药品:NaCl:NaCl溶液、溶液、NaBrNaBr溶液、溶液、KIKI溶液、氯水、溴水、溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸实验步骤实验步骤实验结论实验结论NaClNaCl溶液溶液+氯水氯水+1 mL CCl+1 mL CCl4 4,振荡振荡,静置静置,观察四氯化碳层颜色观察四氯化碳层颜色氧化性从强到弱氧化性从强到弱
29、的顺序的顺序:氯、溴、氯、溴、碘碘NaBrNaBr溶液溶液+氯水氯水+1 mL CCl+1 mL CCl4 4,振荡振荡,静置静置,观察四氯化碳层颜色观察四氯化碳层颜色KIKI溶液溶液+氯水氯水+1 mL CCl+1 mL CCl4 4,振荡振荡,静置静置,观观察四氯化碳层颜色察四氯化碳层颜色(1)(1)完成该实验需用到的仪器有哪些完成该实验需用到的仪器有哪些?提示提示:试管、胶头滴管。试管、胶头滴管。(2)CCl(2)CCl4 4在实验中所起的作用是什么在实验中所起的作用是什么?提示提示:萃取。萃取。(3)(3)在实验中四氯化碳层颜色变化过程是什么在实验中四氯化碳层颜色变化过程是什么?提示提
30、示:从无色变到橙色从无色变到橙色(或橙红色或红棕色或橙红色或红棕色)。(4)(4)该同学的实验缺陷有哪些该同学的实验缺陷有哪些?改进的方法有哪些改进的方法有哪些?提示提示:没有比较没有比较BrBr2 2和和I I2 2的氧化性强弱的氧化性强弱,将实验中的氯将实验中的氯水改成溴水水改成溴水(或将溴水滴在淀粉或将溴水滴在淀粉KIKI试纸上试纸上,观察试纸是观察试纸是否变蓝色否变蓝色)。(5)(5)实验中的现象是什么实验中的现象是什么?提示提示:溶液分层溶液分层,上层无色上层无色,下层紫色。下层紫色。3.3.空气吹出法工艺空气吹出法工艺,是目前是目前“海水提溴海水提溴”的最主要方法的最主要方法之一。
31、其工艺流程如下之一。其工艺流程如下:(1)(1)步骤发生反应的离子方程式为步骤发生反应的离子方程式为_。(2)(2)步骤利用了步骤利用了SOSO2 2的还原性的还原性,反应的离子方程式反应的离子方程式:_。(3)(3)从含溴海水中吹出的溴也可用纯碱吸收从含溴海水中吹出的溴也可用纯碱吸收,纯碱吸收纯碱吸收溴的主要反应是溴的主要反应是3Na3Na2 2COCO3 3+3Br+3Br2 2=NaBrO=NaBrO3 3+5NaBr+3CO+5NaBr+3CO2 2;吸收吸收1 mol Br1 mol Br2 2时时,转移的电子数为转移的电子数为_mol_mol。纯碱吸。纯碱吸收后再用硫酸酸化收后再用
32、硫酸酸化,单质溴又从溶液中析出。单质溴又从溶液中析出。【解析解析】(1)(1)步骤发生的反应是氯气把溴置换出来步骤发生的反应是氯气把溴置换出来,反应的离子方程式为反应的离子方程式为ClCl2 2+2Br+2Br-=2Cl=2Cl-+Br+Br2 2。(2)(2)步骤步骤利用了利用了SOSO2 2的还原性的还原性,反应的离子方程式是反应的离子方程式是BrBr2 2+2H+2H2 2O O+SO+SO2 2=S +4H=S +4H+2Br+2Br-。(3)(3)根据反应方程式可知每吸根据反应方程式可知每吸收收3 mol3 mol的的BrBr2 2,转移电子转移电子5 mol,5 mol,所以吸收所
33、以吸收1 mol Br1 mol Br2 2时时,转移的电子数为转移的电子数为 molmol。24O53答案答案:(1)Cl(1)Cl2 2+2Br+2Br-=2Cl=2Cl-+Br+Br2 2(2)Br(2)Br2 2+2H+2H2 2O+SOO+SO2 2=S +4H=S +4H+2Br+2Br-(3)(3)5324O课题任务课题任务:探究同周期、同主族元素性探究同周期、同主族元素性质周期性变化规律质周期性变化规律【情境创设情境创设】元素周期律指元素的性质随着元素的原子序数元素周期律指元素的性质随着元素的原子序数(即即原子核外电子数或核电荷数原子核外电子数或核电荷数)的递增呈周期性变化的规
34、的递增呈周期性变化的规律。元素周期律的发现是化学系统化过程中的一个重律。元素周期律的发现是化学系统化过程中的一个重要里程碑。要里程碑。元素周期表是学习和研究化学的一种重要工具。元素周期表是学习和研究化学的一种重要工具。元素周期表是元素周期律的具体表现形式元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元它反映了元素之间的内在联系素之间的内在联系,是对元素的一种很好的自然分类。是对元素的一种很好的自然分类。我们可以利用元素的性质、元素在周期表中的位置和我们可以利用元素的性质、元素在周期表中的位置和元素的原子结构三者之间的密切关系来指导我们对化元素的原子结构三者之间的密切关系来指导我们对化学的学习研
35、究。学的学习研究。了解同周期和主族元素性质的递变规律了解同周期和主族元素性质的递变规律,体会元素体会元素周期律周期律(表表)在学习元素及其化合物知识及科学研究中在学习元素及其化合物知识及科学研究中的重要作用的重要作用,是高中化学的重要任务。是高中化学的重要任务。【素养解读素养解读】1.1.核心素养核心素养:宏观辨识与微观探析宏观辨识与微观探析:能从不同层次认识物质的多样性能从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类并对物质进行分类;能从元素和原子、分子水平认识物能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化质的组成、结构、性质和变化,形成形成“结构决定性质结构决定性质”的观念。能从
36、宏观和微观相结合的视角分析与解决实际的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。问题。2.2.素养目标素养目标:通过该探究课题的学习通过该探究课题的学习,认识元素周期律认识元素周期律的基本内容的基本内容,激发学生的科学探究精神激发学生的科学探究精神,认识化学对创认识化学对创造物质世界的巨大贡献造物质世界的巨大贡献,增强社会责任感。增强社会责任感。【素养探究素养探究】【探究一探究一】实验探究同周期、同主族元素性质递变规律实验探究同周期、同主族元素性质递变规律某同学为了探究元素非金属性递变规律某同学为了探究元素非金属性递变规律,设计了如下实设计了如下实验。验。根据强酸制弱酸的原理根据强酸
37、制弱酸的原理,所选物质要既能证明同族元素所选物质要既能证明同族元素性质递变规律性质递变规律,又能证明同周期元素性质递变规律。又能证明同周期元素性质递变规律。所给试剂所给试剂(供选择供选择):):稀盐酸、稀硝酸稀盐酸、稀硝酸(易挥发易挥发)、稀硫酸、稀硫酸、NaOHNaOH、Mg(OH)Mg(OH)2 2、Al(OH)Al(OH)3 3、CaCOCaCO3 3、NaNa2 2SiOSiO3 3溶液、溶液、Ca(ClO)Ca(ClO)2 2溶液。溶液。查阅资料查阅资料:(1)(1)较强酸与较弱酸的盐反应生成较弱酸和较强酸盐。较强酸与较弱酸的盐反应生成较弱酸和较强酸盐。(2)H(2)H2 2SiOS
38、iO3 3是一种白色胶状沉淀。是一种白色胶状沉淀。(3)(3)硝酸易挥发出硝酸易挥发出HNOHNO3 3气体。气体。请你帮他完成实验的探究过程。请你帮他完成实验的探究过程。1.1.实验目的的确立实验目的的确立由信息由信息“根据强酸制弱酸的原理根据强酸制弱酸的原理,所选物质要既能证所选物质要既能证明同族元素性质递变规律明同族元素性质递变规律,又能证明同周期元素性质又能证明同周期元素性质递变规律递变规律”可知。可知。实验目的实验目的:_:_。探究同周期、同主族元素非金属性的递变探究同周期、同主族元素非金属性的递变规律规律2.2.探究实验设计思路分析探究实验设计思路分析3.3.实验装置的选择实验装置
39、的选择该同学所选装置如图所示该同学所选装置如图所示:装置装置a a中中所盛溶液是所盛溶液是_,_,装置装置d d中所盛溶液是中所盛溶液是_。稀硝酸稀硝酸NaNa2 2SiOSiO3 3溶液溶液4.4.实验现象与结论实验现象与结论装置装置实验现象实验现象反应离子方反应离子方程式程式实验结论实验结论c c_d d_有气泡产生有气泡产生23O23O2H2H+CaCO+CaCO3 3=CaCa2+2+CO+CO2 2+H+H2 2O O非金属非金属性性:NC:NC有白色胶状有白色胶状沉淀产生沉淀产生COCO2 2+Si+Si +H +H2 2O O=C=C +H H2 2SiOSiO3 3非金属非金属
40、性性:CSi:CSi5.5.质疑质疑硝酸具有挥发性硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸会干扰装置挥发出的硝酸会干扰装置d d中反应中反应,应应如何改进如何改进?画出装置图画出装置图,并指明所用试剂。并指明所用试剂。(试剂任选试剂任选)提示提示:【探究二探究二】探究实验反思探究实验反思1.1.该同学进行上述实验后该同学进行上述实验后,觉得选用稀盐酸、觉得选用稀盐酸、CaCOCaCO3 3、NaNa2 2SiOSiO3 3溶液溶液,也可以达到实验目的也可以达到实验目的,利用盐酸的酸性利用盐酸的酸性 碳碳酸酸 硅酸硅酸,则同周期非金属性则同周期非金属性:SiCl,:SiSiCSi。请阐述该同学选择这组试剂错
41、误的原因。请阐述该同学选择这组试剂错误的原因。提示提示:利用稀盐酸和利用稀盐酸和CaCOCaCO3 3反应产生反应产生COCO2 2,将将COCO2 2通入通入NaNa2 2SiOSiO3 3溶液溶液,产生白色胶状沉淀产生白色胶状沉淀,可证明同主族非金属可证明同主族非金属性递变规律性递变规律;但盐酸不是最高价氧化物的水化物但盐酸不是最高价氧化物的水化物,其酸其酸性比硅酸强性比硅酸强,不能用于判断非金属性不能用于判断非金属性SiClSiCl。2.2.试从原子结构角度试从原子结构角度,分析分析【探究一探究一】中同周期、同主中同周期、同主族元素性质出现递变规律的原因。族元素性质出现递变规律的原因。提
42、示提示:同周期中同周期中C C、N N原子电子层数相同原子电子层数相同,最外层电子数增最外层电子数增多多,半径减小半径减小,原子核对核外电子的吸引能力增强原子核对核外电子的吸引能力增强,原子原子获得电子的能力增强获得电子的能力增强,元素非金属性增强元素非金属性增强;同主族中同主族中C C、SiSi原子的最外层电子数相同原子的最外层电子数相同,电子层数增多电子层数增多,半径增大半径增大,原子核对核外电子的吸引能力减弱原子核对核外电子的吸引能力减弱,原子获得电子的能原子获得电子的能力减弱力减弱,元素非金属性减弱。元素非金属性减弱。【素养评价素养评价】1.1.宏观辨识宏观辨识水平水平1:1:能从物质
43、的类别入手能从物质的类别入手,结合判断结合判断非金属性强弱的方法非金属性强弱的方法,确立实验目的确立实验目的,选择所用试剂。选择所用试剂。2.2.科学探究科学探究水平水平2:2:能根据实验原理设计简单实验能根据实验原理设计简单实验,客观记录实验现象客观记录实验现象,并作出解释。并作出解释。3.3.科学探究科学探究水平水平3:3:能根据假设提出实验方案能根据假设提出实验方案,独立独立完成实验完成实验,基于现象和数据进行分析基于现象和数据进行分析,得出结论并交流。得出结论并交流。4.4.科学探究科学探究水平水平4:4:能对实验中异常现象提出质疑和能对实验中异常现象提出质疑和新的实验设想新的实验设想,并进一步付诸实施并进一步付诸实施。
