海水中的元素实用教案

1、提问(twn)： 海水中溶解了大量的气体物质和各种海水中溶解了大量的气体物质和各种盐类。人类盐类。人类(rnli)在陆地上发现的在陆地上发现的1多种元素，在海水中可以找到多种。多种元素，在海水中可以找到多种。 海水中有近海水中有近8080多种元素，他们大部分以多种元素，他们大部分以盐的形式存在；在每升海水中含量大于盐的形式存在；在每升海水中含量大于1 1毫克的元素我们称为海水中常量元素，它毫克的元素我们称为海水中常量元素，它们占海水所溶物质总量的们占海水所溶物质总量的99.9%99.9%。在每升。在每升海水中含量小于海水中含量小于1 1毫克的元素我们称为海水毫克的元素我们称为海水中微量元素，如

2、碘、锂、铀等中微量元素，如碘、锂、铀等。第1页/共36页第一页，共37页。第2页/共36页第二页，共37页。微量元素：每升海水中含量(hnling)小于1毫克的元素如碘、锂、铀等第3页/共36页第三页，共37页。第4页/共36页第四页，共37页。合利用第5页/共36页第五页，共37页。氯碱工业 通电 2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH第6页/共36页第六页，共37页。设问 海水中镁的含量一般为1.28g/L，属常量元素(yun s)。目前世界上有60%的镁来自海水，人们是怎样提取镁的Mg2+SO42-Cl-第7页/共36页第七页，共37页。(1)海水提镁的工业流程？(2)海水提镁要

3、用到海滩上的贝壳。那么，贝壳在生产流程中起什么作用？其主要成分发生了怎样的化学变化？(3)从海水中的Mg2到金属镁，经历了哪些化学变化？ (4)试着说一下，在上述方法提镁的过程(guchng)中，采取了哪些措施来提高经济效益？1.海水提镁 贝壳（CaCO3）煅烧生石灰水石灰乳海水Mg(OH)2 Mg 盐酸 电解MgCl2 结晶 过滤 干燥第8页/共36页第八页，共37页。电解(dinji)1.贝壳煅烧成石灰： CaCO3 = CaO + CO22.石灰制成石灰乳： CaO + H2O = Ca(OH)2 （石灰乳）3.石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀： Ca(OH)2 + MgCl2 =

4、 Mg (OH)2 + CaCl2 4.氢氧化镁与盐酸反应: Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O5.电解熔融的氯化镁可以得到金属镁： MgCl2 = Mg + Cl2高温第9页/共36页第九页，共37页。(1)海水提镁的工业流程？(2)海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么，贝壳在生产流程中起什么作用(zuyng)？其主要成分发生了怎样的化学变化？(3)从海水中的Mg2到金属镁，经历了哪些化学变化？(4)试着说一下，在上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？1.海水提镁a.就地取材-利用海滩上的贝壳b.节约原料(yunlio)-循环利用氯元素第10页/共36页第十

5、页，共37页。问题1：为什么海水中已有为什么海水中已有MgClMgCl2 2我们却要加碱转化为我们却要加碱转化为Mg(OH)Mg(OH)2 2再加酸变回再加酸变回MgClMgCl2 2? ?解决(jiju)：浓缩、提纯物质物质氧化镁氧化镁（MgOMgO）氯化（氯化（MgClMgCl2 2）熔点熔点28252825714714问题2:为何(wih)工业不选择电解氧化镁制镁？第11页/共36页第十一页，共37页。第12页/共36页第十二页，共37页。研究镁的性质研究镁的性质(xngzh)的程序的程序观察镁的观察镁的外观外观(wigun)性质性质预测预测(yc)镁的性镁的性质质实验研究实验研究解释结

6、论解释结论银白色、有金属光银白色、有金属光泽、较软的固体泽、较软的固体较活泼的金属，具有较强的还原性，较活泼的金属，具有较强的还原性，可能与氧气、酸、盐等反应可能与氧气、酸、盐等反应1、在空气点燃镁条；、在空气点燃镁条；2、将镁、将镁条放入盐酸中；条放入盐酸中；3、镁条放入硫、镁条放入硫酸铜中；酸铜中；4、点燃的镁条伸入二、点燃的镁条伸入二氧化碳中氧化碳中第13页/共36页第十三页，共37页。（二）化学性质(huxu xngzh)：1.与O2反应：2Mg + O2 = 2MgO点燃2.与N2反应：3Mg + N2 = Mg3N2点燃2Mg + SO2 = 2MgO + S五、镁的用途(yngt

7、)：3.与CO2反应: 2Mg + CO2 = 2MgO + C点燃5.镁与水反应(fnyng)：Mg +2 H2O = Mg（OH)2 + H24.与酸反应：Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2点燃第14页/共36页第十四页，共37页。镁的主要用途：“国防(gufng)金属”的美誉 镁是一种轻金属，其合金的强度高、机械性能好。这些镁是一种轻金属，其合金的强度高、机械性能好。这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机特性使金属镁成为制造汽车、飞机(fij)(fij)、火箭的重、火箭的重要材料，从而获得要材料，从而获得“国防金属国防金属”的美誉。在冶金工业上，的美誉。在冶金工业上，金属镁常用作

8、还原剂和脱氧剂。金属镁常用作还原剂和脱氧剂。第15页/共36页第十五页，共37页。素”第16页/共36页第十六页，共37页。ClBrI最外层最子数相同溴、 的原子结构氯、碘第17页/共36页第十七页，共37页。【观察(gunch)思考】色、色、态态毒性毒性 Br2 深红棕色液体(yt)I2紫黑色固体(gt)有毒有毒在水中溶解度较小，易溶于有机溶剂在水中溶解度较小，易溶于有机溶剂易挥发保存时密闭，并用水封易升华（物理变化）溶解性碘单质遇淀粉变蓝特性第18页/共36页第十八页，共37页。 黄橙橙红色橙红色深黄褐色紫色紫红色第19页/共36页第十九页，共37页。 实验实验(shy(shyn)n)碘锤

9、加热碘锤加热(ji r)，观察发生现象，观察发生现象 碘（固体）受热(shu r)不经液体直接变成气体，即碘升华1 1、保存溴单质和碘单质时应注意什么问题、保存溴单质和碘单质时应注意什么问题？2 2、 NaClNaCl固体中混入碘单质如何分离？固体中混入碘单质如何分离？ 由于液溴容易挥发成溴蒸气因此常将溴保存在由于液溴容易挥发成溴蒸气因此常将溴保存在棕棕色、有磨口玻璃塞的细口瓶中色、有磨口玻璃塞的细口瓶中，加少量水，形成水加少量水，形成水封，置于低温避光处封，置于低温避光处保存保存 。 由于碘容易升华，所以通常将碘放在由于碘容易升华，所以通常将碘放在棕色广口棕色广口瓶，置于低温避光处瓶，置于低

10、温避光处保存保存 。 利用碘升华性质将碘从混合物中的分离、提取等。 第20页/共36页第二十页，共37页。【活动探究】知识支持氧化性：氧化剂氧化产物第21页/共36页第二十一页，共37页。实验实验方案方案实验实验现象现象氧化氧化性强性强弱弱向NaBr溶液中加入(jir)氯水再向其中加入(jir)CCl4向KI溶液(rngy)中加入 溴水再向其中加入CCl4向KI溶液中加入(jir)氯水再向其中加入(jir)CCl4NaBrNaBr溶液氯水CCl4溶液、振荡水层CCl4层呈橙红色KIKI溶液溴水CCl4溶液、振荡水层CCl4层呈紫红色KIKI溶液氯水CCl4溶液、振荡水层CCl4层呈紫红色Cl2

11、Br2Br2I2Cl2I2【活动探究】氧化性：Cl2Br2I2第22页/共36页第二十二页，共37页。（下层(xicng)橙红色）KBr溶液(rngy)氯水溴的四氯化碳(s l hu tn)溶液CCl4 （下层紫红色）KI溶液氯水碘的四氯化碳溶液CCl4 (下层紫红色） KI溶液溴水碘的四氯化碳溶液CCl4氧化性：Cl2Br2I2第23页/共36页第二十三页，共37页。第24页/共36页第二十四页，共37页。萃取萃取(cuq) 利用液体混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性不同，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. 萃取后可以用分液漏斗(ludu)把互不相溶的两种液体分

12、开，从而达到分离目的。第25页/共36页第二十五页，共37页。使用(shyng)分液漏斗注意事项1、使用前检查是否漏水(lu shu)2、加入萃取剂后要先倒转分液漏斗用力振荡， 再静置。3、分液时，上层液体由上口倒出，下层液体由 下端流出且分液漏斗下端紧贴烧杯内壁。第26页/共36页第二十六页，共37页。实验1-4 用CCl4萃取(cuq)碘水（饱和）现象(xinxing)液体(yt)分层上层液体(yt)显（ ）色下层液体(yt)显（ ）色黄紫红第27页/共36页第二十七页，共37页。 分析讨论1、上层液体中的溶剂是（ ），下层液体 中溶剂是（ ）2、碘单质（I2）在哪种溶剂中的溶解度大？3、

13、 CCl4与H2O比较(bjio)有何异同？H2OCCl4四氯化碳(s l hu tn)（CCl4）都能溶解碘单质(dnzh)（ I2）；都不与碘单质(dnzh)（ I2）反应。异：CCl4与H2O互不相溶；碘单质在CCl4中的溶解度大。同：第28页/共36页第二十八页，共37页。萃取剂选择(xunz)条件1、与原溶剂互不相溶，不反应 如，CCl4与H2O互不相溶2、溶解溶质的能力(nngl)大于原溶剂 如， CCl4（I2）H2O （I2）3、不与被萃取的溶质反应 如， CCl4不与I2反应第29页/共36页第二十九页，共37页。 思考与讨论1、根据(gnj)实验1-4分析，请分总结CCl4

14、 性质？2、将实验1-4中的萃取剂换为酒精是否 可以？请说明原因无色(w s)液体，不溶于H2O（CCl4）（H2O）不可以，酒精(jijng)与水互溶第30页/共36页第三十页，共37页。萃取萃取(cuq)： 利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成(z chn)的溶液中提取出来的方法。萃取剂的选择条件：萃取剂的选择条件：1、萃取剂与原溶剂不混溶、不反应、萃取剂与原溶剂不混溶、不反应2、溶质、溶质(rngzh)在萃取剂中有较大的溶解度在萃取剂中有较大的溶解度3、溶质、溶质(rngzh)不与萃取剂发生任何反应不与萃取剂发生任何反应操作注意：操作

15、注意：充分振荡，适当放气，充分静止，然后分液；分液时保持漏斗内与大气压一致； 下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出第31页/共36页第三十一页，共37页。体验(tyn)成功溴的氧化性介于氯和碘之间，利用这一性质(xngzh)解决下面问题（1）你认为：将含有下列哪种分子或离子的试剂加入到含有Br-的 溶液中可以将氧化为Br2？（ ） A . I2 B . I - C . Cl2 D . Cl-（2）把滤纸用淀粉和碘化钾的溶液浸泡，晾干后就是实验常用的淀粉碘化钾试纸。这种试纸润湿后遇氯气发生什么变化？为什么会发生这种变化？C变成蓝色， Cl2 + 2 KI =2 KCl + I2 (3) (3)

16、 下列试剂不能把NaClNaCl和KIKI两种溶液(rngy)(rngy)鉴别开的是 （ ） A. A. 氯水 B. B. 溴水 C. C. 淀粉溶液(rngy)(rngy)C第32页/共36页第三十二页，共37页。溴单质的氧化性介于氯和碘之间，因此在海水提溴的化工(hugng)生产中可以选用氯气做氧化剂浓缩(nn su)氧化(ynghu)提取海水提溴的步骤：苦卤可做提溴原料第33页/共36页第三十三页，共37页。海水提溴工艺流程(n y li chn)海海水水NaCl苦卤苦卤溴水溴水Br2Cl2晒盐热空气或水蒸汽反应反应(fnyng)的原理的原理 2Br- + Cl2 = Br2 + 2Cl- 第34页/共36页第三十四页，共37页。溴的用途(yngt)溴的用途(yngt) 工业工业(gngy)：大量用来制造燃料的抗爆剂；见光容易分：大量用来制造燃料的抗爆剂；见光容易分 解的解的AgBr常被用做感光材料。常被用做感光材料。农业农业：常使用含溴的杀虫剂常使用含溴的杀虫剂医药方面医药方面：红药水的主要成分是含溴和汞的红药水的主要成分是含溴和汞的有有 机化合物机化合物,溴化钠和溴化钾常被用做镇静溴化钠和溴化钾常被用做镇静剂。剂。 第35页/共36页第三十五页，共3