海水中的元素 刘永梅

1、宇航员遥看地球的照片宇航员遥看地球的照片地球表面地球表面70%以上的面积被海洋覆盖以上的面积被海洋覆盖联想联想质疑质疑 尝过海水的人都知道，海水又苦又咸，尝过海水的人都知道，海水又苦又咸，不能直接饮用。看来，海水中除了含有不能直接饮用。看来，海水中除了含有氢、氧元素外还含有其他元素。那么海氢、氧元素外还含有其他元素。那么海水中还含有哪些元素呢？水中还含有哪些元素呢？ 它们在海水中是以什么形式存在的？它它们在海水中是以什么形式存在的？它们在海水中的含量如何？们在海水中的含量如何？元素周期表列出的元素周期表列出的110多种元素，有多种元素，有80多种能在海水中找到。多种能在海水中找到。请同学们请同

2、学们用三分钟时间用三分钟时间阅读教材阅读教材95-97页的内容，回答以下问题：页的内容，回答以下问题：1.海水中的常量元素，包括海水中的常量元素，包括 共共11种种 元素，这些常量元素元素，这些常量元素 大部分是以大部分是以 的形式存在的。的形式存在的。2.我们所知的海水中的三种微量元素是我们所知的海水中的三种微量元素是 。 是热是热 核反应的重要材料之一，也是制造锂电池和特种合金的原核反应的重要材料之一，也是制造锂电池和特种合金的原 料；人体缺乏碘，易形成料；人体缺乏碘，易形成 ，既我们常说的，既我们常说的 ， 我国政府规定在食用盐中加入一定量的我国政府规定在食用盐中加入一定量的 以确保人体

3、对以确保人体对 碘的摄入量碘的摄入量 ； 是高能量的核燃料。是高能量的核燃料。Cl Na Mg S Ca K C Sr Br B F 盐盐Li I ULi甲状腺肿瘤甲状腺肿瘤大脖子病大脖子病KIO3U80多种多种11种种2.51010t51017t2.61016t1mg/L） 海水中含有的海水中含有的80多种元素的含量差异很大。根据在多种元素的含量差异很大。根据在海水中含量的多少，人们常把海水中的元素分为海水中含量的多少，人们常把海水中的元素分为常量常量元元素和素和微量微量元素。元素。1.常量元素常量元素(1mg/L):占占99.9Na、Cl 、 Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F.微

4、量元素微量元素(1mg/L): Li、I 、U由上表分析可以得出：由上表分析可以得出：人类通过海水晒盐从海水中提取食盐，人类通过海水晒盐从海水中提取食盐，食盐不仅是常用的调味品食盐不仅是常用的调味品,也是人体必需也是人体必需的物质的物质. 在工业上，被誉为在工业上，被誉为“化学工业化学工业之母之母”以食盐为原料可以制得哪些化工以食盐为原料可以制得哪些化工产品？这些产品各有什么用途？产品？这些产品各有什么用途？： 2NaCl+2H2O= H2+ Cl2+ 2NaOH直流电直流电： 锂是热核反应的重要材料之一，也是锂是热核反应的重要材料之一，也是制造锂电池和特种合金的原料。制造锂电池和特种合金的原

5、料。 海水中的微量元素：锂海水中的微量元素：锂 铀铀 碘碘 铀是高能量的核燃料，铀是高能量的核燃料，1000克铀全部裂克铀全部裂变所产生的能量相当于变所产生的能量相当于2500吨优质煤。吨优质煤。 缺碘引起的甲状腺肿（即大脖子病）缺碘引起的甲状腺肿（即大脖子病） 碘可用于制药（例如碘酒），还具有重要的生理作用：碘可用于制药（例如碘酒），还具有重要的生理作用：人体内的碘主要存在于甲状腺里，如果缺碘，容易患甲状腺人体内的碘主要存在于甲状腺里，如果缺碘，容易患甲状腺肿瘤，俗称大脖子病。肿瘤，俗称大脖子病。 碘元素与人体内的一种激素碘元素与人体内的一种激素甲状腺素合成有甲状腺素合成有关，而甲状腺素对人

6、体的智力发育有影响，因此关，而甲状腺素对人体的智力发育有影响，因此被称为被称为“聪明的元素聪明的元素”。儿童缺乏得呆小症，成。儿童缺乏得呆小症，成年缺乏得大脖子病。年缺乏得大脖子病。 缺碘引起的甲状腺肿（即大脖子病）缺碘引起的甲状腺肿（即大脖子病） 我国政府通过在食盐中加入一定量的碘酸钾（我国政府通过在食盐中加入一定量的碘酸钾（KIO3），），以确保人体对碘的摄入量。以确保人体对碘的摄入量。海水中镁的含量为海水中镁的含量为1.28g/L,总储量约为总储量约为21015 t设问设问 目前世界上生产的镁有目前世界上生产的镁有60%来自海来自海水，那么，人们是怎样提取镁的水，那么，人们是怎样提取镁的

7、 过滤、加盐酸 浓缩、干燥 海水海水 贝壳贝壳 石灰乳石灰乳 MgCl2溶液溶液工业流程工业流程：CaOMg(OH)2MgCl2 MgCl2煅烧煅烧电解电解讨论讨论3【思考【思考1】海水提取镁的过程中海水提取镁的过程中,为得到氢氧化镁沉淀为得到氢氧化镁沉淀 为什么加入的是石灰乳而不是为什么加入的是石灰乳而不是NaOH溶液？溶液？试剂试剂氢氧化钾氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钠氢氧化钙氢氧化钙氢氧化钡氢氧化钡价格(元/吨)6160 2300 5803700市市 场场 价价 格格如果条件允许，尽可能的就地取材，节约成本如果条件允许，尽可能的就地取材，节约成本 过滤，加盐酸过滤，加盐酸 浓缩、干燥浓缩、干燥

8、 电解电解 海水海水 贝壳贝壳 石灰乳石灰乳 MgCl2溶液溶液工业流程：工业流程：CaOMg(OH)2MgCl2 MgCl2HCl煅烧煅烧【思考思考2】 电解产生的电解产生的Cl2怎么处理？怎么处理？【概括总结概括总结】 在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些提高经济效益的措施？在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些提高经济效益的措施？ 这对你有什么启示？这对你有什么启示？采取措施采取措施：（1 1）就地取材就地取材- -利用海滩上的贝壳利用海滩上的贝壳（2 2）节约原料节约原料- -循环利用氯元素循环利用氯元素启示：启示：一个真实的化学工业流程所考虑的问题远比我们想象一个真实的化学工业流程所考

9、虑的问题远比我们想象 的复杂，它不仅要考虑化学反应，还要考虑经济效益、的复杂，它不仅要考虑化学反应，还要考虑经济效益、 环境保护等问题。环境保护等问题。 2.2.金属镁金属镁 （1）镁的物理性质镁的物理性质： 银白色银白色的金属，密度的金属，密度小小，硬度，硬度小小。 镁合金的强度高、机械性能好，这些特性使金属镁成为镁合金的强度高、机械性能好，这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，有制造汽车、飞机、火箭的重要材料，有“国防金属国防金属”的美誉。的美誉。回顾与思考回顾与思考研究镁的性质的程序研究镁的性质的程序预测镁预测镁的性质的性质实验探究实验探究解释结论解释结论 提示：提示： 镁

10、是金属还是非金属？镁是金属还是非金属？ 镁在金属活动顺序表中的位置是？镁在金属活动顺序表中的位置是？ (2)(2)镁的化学性质镁的化学性质1、镁与水反应、镁与水反应2、镁与酸反应、镁与酸反应3、镁与非金属反应（、镁与非金属反应（O2）镁在镁在CO2中燃烧的实验步骤：中燃烧的实验步骤：取一段镁条，观察镁条的颜色，用砂纸打磨，观取一段镁条，观察镁条的颜色，用砂纸打磨，观 察镁的颜色。察镁的颜色。点燃酒精灯，用坩埚钳夹住镁条，点燃后，伸入点燃酒精灯，用坩埚钳夹住镁条，点燃后，伸入 盛有盛有CO2的集气瓶中。的集气瓶中。观察实验现象。观察实验现象。燃着的镁条在燃着的镁条在CO2中继续燃烧，中继续燃烧，

11、产生耀眼的白光产生耀眼的白光产生大量白烟产生大量白烟瓶壁有黑色固体附着瓶壁有黑色固体附着试写镁在试写镁在CO2中燃烧的化学方程式中燃烧的化学方程式.2Mg+CO2=2MgO+C点燃点燃小疑问：燃烧是否一定需要氧气？小疑问：燃烧是否一定需要氧气？思考：思考：1、由金属镁引起的火灾能否用泡沫灭火器、由金属镁引起的火灾能否用泡沫灭火器（利（利 用反应产生二氧化碳）用反应产生二氧化碳）灭火？如何灭火？灭火？如何灭火？ 2、镁在空气中燃烧后的镁在空气中燃烧后的固体固体产物有哪些？产物有哪些？ 点燃点燃2Mg+O2=2MgO点燃点燃3Mg+N2=Mg3N2（了解）（了解）点燃点燃2Mg+CO2=2MgO+

12、C不能，应该用沙子灭火不能，应该用沙子灭火总结：总结：镁的化学性质镁的化学性质点燃点燃2Mg+O2=2MgO点燃点燃2Mg+CO2=2MgO+CMg+2H +=Mg 2+ +H2 【思考】从氧化还原角度考虑，以上反应表现了镁的从氧化还原角度考虑，以上反应表现了镁的 什么性质？什么性质？还原性还原性 正因为镁是较活泼的金属，还原性较强，正因为镁是较活泼的金属，还原性较强，所以，在冶金工业上，金属镁常用作还原所以，在冶金工业上，金属镁常用作还原剂和脱氧剂。剂和脱氧剂。镁的用途（二）镁的用途（二）：1.认识海洋是化学元素的宝库认识海洋是化学元素的宝库（了解）（了解）2.海水提镁的工业流程海水提镁的工

13、业流程（理解）（理解）3.镁的性质镁的性质（掌握）（掌握）（1）镁的物理性质）镁的物理性质（2 2）镁的化学性质）镁的化学性质点燃点燃2Mg+O2=2MgO点燃点燃2Mg+CO2=2MgO+CMg+2H +=Mg 2+ +H2（3 3）镁的用途镁的用途1.下列元素属于海水中的微量元素的是（下列元素属于海水中的微量元素的是（ ） A、H B、Mg C、Na D、Li2.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料。工业制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却，料。工业制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却，下列可作为冷却气体的是（下列可作为冷却气体的是（ ） 空气空气 C

14、O2 Ar H2 N2 A、 B、C、 D、DC3、下列反应体现了、下列反应体现了CO2的氧化性的是（的氧化性的是（ ）ACO2 + C =2COB2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O CNa2O + CO2 = Na2CO3 D. 2Mg+CO2 = 2MgO +C点燃点燃点燃点燃AD5.用于飞机制造业的重要材料是（用于飞机制造业的重要材料是（ ） A不锈钢不锈钢 BCuSn合金合金 CMgAl合金合金 DAlSi合金合金DC4.下列化学反应，在从海中提取金属镁的过程下列化学反应，在从海中提取金属镁的过程中，不会涉及的是（中，不会涉及的是（ ） A、Mg2+2OH-Mg(OH

15、)2 B、Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O C、MgCl2 Mg+Cl2 D、Mg(OH)2 MgO+H2O 通电通电高温高温1 氯气的物理性质氯气的物理性质黄绿色、有刺激性气味、密黄绿色、有刺激性气味、密度大于空气、可溶于水，有度大于空气、可溶于水，有毒的、易液化气体。毒的、易液化气体。如何正确闻氯气如何正确闻氯气气味气味?用手轻轻地在瓶口扇动用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量的使极少量的氯气飘进鼻孔氯气飘进鼻孔.液态的氯气叫液氯。液态的氯气叫液氯。1 1、应立即拨打、应立即拨打119119、110110，通知有关单位，通知有关单位2 2、要有统一的指挥领导，封锁现场，处理事故源，、要有统一的指挥领导，封锁现场，处理事故源， 3 3、应向上风、高地区转移，、应向上风、高地区转移，4 4、并用湿毛巾护住口鼻；、并用湿毛巾护住口鼻；5 5、可适当地使用钙剂、维生素、可适当地使用钙剂、维生素C C和脱水剂；和脱水剂；6 6、消防人员采用消防用水与碱液水幕进行稀释，、消防人员采用消防用水与碱