海水中的元素(课堂PPT)

1、1gkxx精品课件23* * 海水中海水中( (质量比质量比) )：纯水占了：纯水占了96.5%96.5% 无机盐占了无机盐占了3.5%3.5% 地球上已发现的百余种元素中，有地球上已发现的百余种元素中，有8080种以上的元素以盐的形式存在于海洋中。种以上的元素以盐的形式存在于海洋中。如把这些溶解的盐全部提出平铺在地球的如把这些溶解的盐全部提出平铺在地球的陆地上，可以陆地增高陆地上，可以陆地增高150150米，可见海水米，可见海水是地球上最大的资源宝库。是地球上最大的资源宝库。4一、海水一、海水化学元素宝库化学元素宝库1.1.海水中化学元素的种类海水中化学元素的种类氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、

2、锶、溴、硼、氟氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟常量元素：常量元素：微量元素：微量元素：锂、碘、铀锂、碘、铀等。等。2.2.海水中化学元素的存在形式海水中化学元素的存在形式大部分以盐的形式存在大部分以盐的形式存在含量大于含量大于1mg/L含量小于含量小于1mg/L氯化钠占氯化钠占80%以上以上 5 “能源金属能源金属”锂是用于制造氢弹的重要原料，锂是用于制造氢弹的重要原料，海洋中每升海水含锂毫克。锂还是海洋中每升海水含锂毫克。锂还是理想的电池原料，含锂的铝镍合金在航天工业理想的电池原料，含锂的铝镍合金在航天工业中占有重要位置。中占有重要位置。 铀是高能量的核燃料，铀是高能量的核燃料，1

3、000克铀所产生的克铀所产生的能量相当于能量相当于2500吨优质煤。吨优质煤。63、中国现代化工之母、中国现代化工之母氯碱工业氯碱工业2NaCl + 2H2NaCl + 2H2 2O O 通电通电 2NaOH + H2NaOH + H2 2+ Cl+ Cl2 2阴极产物阴极产物 阳极产物阳极产物7海水的淡化海水的淡化蒸馏法蒸馏法 电渗析法电渗析法 离子交换法离子交换法海水晒盐海水晒盐1.1.海水中提镁的工业流程海水中提镁的工业流程二、镁和海水提镁二、镁和海水提镁89交流讨论交流讨论 1、简述海水提镁的基本方法和工业流程。、简述海水提镁的基本方法和工业流程。2、海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么，

4、贝壳在生产流程中、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？其主要成分发生了怎样的化学变化？起什么作用？其主要成分发生了怎样的化学变化？3、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？4、在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济、在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？这对你有什么启示？效益？这对你有什么启示？1、海水提镁最基本的方法就是往海水里加碱，得到氢氧化、海水提镁最基本的方法就是往海水里加碱，得到氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁；之镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它

5、变成氯化镁；之后，经过滤、干燥、电解，就可得到镁。后，经过滤、干燥、电解，就可得到镁。2、贝壳起到提供碱、贝壳起到提供碱-消石灰的作用。主要成分发生的化学变消石灰的作用。主要成分发生的化学变化有：化有：CaO+H2O=Ca(OH)2 CaCOCaCO3 3 CaO+ CO CaO+ CO2 2 高温高温10Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=2H2O+MgCl2MgCl26H2OMgCl2+6H2OHCl HCl MgClMgCl2 2 Mg+ Cl Mg+ Cl2 2 熔融电解熔融电解3、经历的化学变化有：、经历的化学变化有： 4、（、（1）就地取

6、材）就地取材-利用海滩上的贝壳利用海滩上的贝壳 （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：一个真实的化学工业流程所考虑的问题远比我们想象的启示：一个真实的化学工业流程所考虑的问题远比我们想象的复杂。它不仅考虑化学反应，还要考虑经济效益、环境保护等复杂。它不仅考虑化学反应，还要考虑经济效益、环境保护等问题。问题。112. 2. 镁镁（1 1）物性：）物性：银白色、金属光泽、导电、导热、延展性银白色、金属光泽、导电、导热、延展性（2 2）化性：）化性：活泼金属，具有强的还原性。活泼金属，具有强的还原性。实验实验1：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量：取一小段除去氧化膜的镁条投

7、入盛有一定量稀硫酸的试管中；稀硫酸的试管中；现象：现象： 结论或化学方程式结论或化学方程式： 镁条逐渐溶解，有大量气体产生镁条逐渐溶解，有大量气体产生 Mg+H2SO4=MgSO4+H2镁被称为镁被称为“国防金属国防金属”。12实验实验2：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后伸入充：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后伸入充满满CO2的集气瓶中。的集气瓶中。现象：现象： 结论或化学方程式：结论或化学方程式： 2Mg + CO2 = 2MgO+C点燃 剧烈燃烧产生白烟剧烈燃烧产生白烟,瓶壁上有白色粉末瓶壁上有白色粉末和少量黑色的炭粒附着。和少量黑色的炭粒附着。与非金属单质反应与非金属单质反应2Mg+O22M

8、gO 点燃点燃N2+3MgMg3N2点燃点燃镁条在空气中燃烧的产物是什么？镁条在空气中燃烧的产物是什么？MgO、Mg3N213由镁引起的火灾能否用泡沫灭火器灭火？由镁引起的火灾能否用泡沫灭火器灭火？ 不能不能在冷水中加入镁粉可观察到只有少量的气泡，加在冷水中加入镁粉可观察到只有少量的气泡，加热后气泡明显增多。热后气泡明显增多。跟水的反应：跟水的反应：Mg+2H2OMg(OH)+H2 跟盐酸的反应：跟盐酸的反应：Mg+2H+Mg+H2 跟硝酸反应一般不生成跟硝酸反应一般不生成H2。跟某些氧化物的反应：跟某些氧化物的反应：2Mg+CO22MgO+C点燃点燃14 问问 镁着火时能否用二氧化碳灭火？为

9、什么？镁着火时能否用二氧化碳灭火？为什么？ 不能，因为燃烧的镁能在不能，因为燃烧的镁能在CO2中继续燃烧。中继续燃烧。（3 3）用途：）用途：镁的密度小，其合金的强度高、机械性能好，镁的密度小，其合金的强度高、机械性能好，是制造汽车、飞机、火箭的重要材料。在冶金工业是制造汽车、飞机、火箭的重要材料。在冶金工业上，金属镁常用做还原剂和脱氧剂。镁还可用于制上，金属镁常用做还原剂和脱氧剂。镁还可用于制造照明弹、闪光灯和焰火。造照明弹、闪光灯和焰火。15Mg MgO MgCl2Mg(OH)2【作业作业】写出实现下列转化的化学方程式。写出实现下列转化的化学方程式。1617溴是海水中重要的非金属元素。地球

10、上溴是海水中重要的非金属元素。地球上99%的溴元素以溴离子的形式存在于海水中，的溴元素以溴离子的形式存在于海水中，所以人们也把溴称为所以人们也把溴称为“海洋元素海洋元素”。溴和氯、碘等元素在原子结构和性质方溴和氯、碘等元素在原子结构和性质方面具有一定的相似性，化学上常把它们放在面具有一定的相似性，化学上常把它们放在一起研究。它们都属于卤族元素（简称卤素）。一起研究。它们都属于卤族元素（简称卤素）。三、溴和海水提溴三、溴和海水提溴18溴水溴水CClCCl4 4振荡振荡CClCCl4 4层层水层水层碘水碘水振荡振荡CClCCl4 4水层水层CClCCl4 4层层 实验实验1 119 物理性质物理性

11、质 溴单质溴单质 碘单质碘单质 颜色颜色 状态状态 溶解性和溶解性和溶液的颜溶液的颜色色 水水 中中 酒精中酒精中 四氯化碳中四氯化碳中 20碘单质能使淀粉溶液变蓝色。碘单质能使淀粉溶液变蓝色。 实验实验22碘锤加热，观察发生现象碘锤加热，观察发生现象碘受热直接变成紫色蒸气。碘受热直接变成紫色蒸气。物质从固态直接变成气态的过程叫物质从固态直接变成气态的过程叫升华升华。如何把混在氯化钠固体中的单质碘分离出来？如何把混在氯化钠固体中的单质碘分离出来？加热使碘变成蒸加热使碘变成蒸气气挥发，然后再冷凝。挥发，然后再冷凝。 淀粉溶液淀粉溶液碘水碘水21 溴溴易挥发，有毒，易挥发，有毒，具有强烈具有强烈的

12、腐蚀性。的腐蚀性。 保存：密封保存于棕色瓶，保存：密封保存于棕色瓶，不能用橡皮塞，加适量水起水不能用橡皮塞，加适量水起水封作用封作用以减少溴的挥发。以减少溴的挥发。水封液溴会呈现三层颜色：水封液溴会呈现三层颜色：上层：红棕色（溴蒸气）上层：红棕色（溴蒸气）中层：橙红色（溴水）中层：橙红色（溴水）下层：深红棕色（液溴）下层：深红棕色（液溴）碘碘易升华易升华密封保存在棕色试剂瓶中。密封保存在棕色试剂瓶中。碘蒸气为紫色碘蒸气为紫色22Cl2、Br2、I2氧化性的比较氧化性的比较选用下列试剂设计实验，探究选用下列试剂设计实验，探究Cl2、Br2、I2这这三种单质氧化性的强弱。三种单质氧化性的强弱。试剂

13、：氯水、溴水、碘水、试剂：氯水、溴水、碘水、NaCl溶液溶液NaBr溶液、溶液、KI溶液、溶液、四氯化碳四氯化碳23NaBrNaBr溶液溶液氯水氯水CCl4溶液、振荡溶液、振荡水层水层CCl4层层KIKI溶液溶液溴水溴水CCl4溶液、振荡溶液、振荡水层水层CCl4层层KIKI溶液溶液氯水氯水CCl4溶液、振荡溶液、振荡水层水层CCl4层层 实验实验33单质的氧化性：单质的氧化性： Cl2Br2I2结论结论:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；Cl2+2I-=I2+2Cl-；Br2+2I-=I2+2Br-24把两种互不相溶、密度也不相同把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。的液体分离开

14、的方法。 分液和萃取分液和萃取 分液：分液： 利用溶质在互不相溶的溶剂里的利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。来的方法。 萃取：萃取：25如何从碘水中提取碘单质？如何从碘水中提取碘单质？ 和原溶液中的溶剂互不相溶；和原溶液中的溶剂互不相溶；溶质在萃取剂中的溶解度要比它在溶质在萃取剂中的溶解度要比它在原溶剂的溶解度大很多，溶质与萃原溶剂的溶解度大很多，溶质与萃取剂不能反应。取剂不能反应。 选择的萃取剂应符合下列要求：选择的萃取剂应符合下列要求： 仪器仪器:分液漏斗分液

15、漏斗检漏检漏装液装液振荡振荡分液分液静置静置262Fe+32Fe+3BrBr2 2 2FeBr 2FeBr3 3BrBr2 2+H+H2 2O HBr+HBrOO HBr+HBrOBrBr2 2 + 2NaOH = NaBrO + NaBr + H + 2NaOH = NaBrO + NaBr + H2 2O O H H2 2 + Br+ Br2 2 2HBr 2HBr 500H H2 2 + I+ I2 2 2HI 2HI Fe + IFe + I2 2 FeI FeI2 2 滤纸用淀粉和碘化钾的溶液浸泡，凉干后就是实滤纸用淀粉和碘化钾的溶液浸泡，凉干后就是实验常用的淀粉碘化钾试纸。这种试纸

16、润湿后遇氯气发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？生什么变化？为什么会发生这种变化？变成蓝色变成蓝色， Cl2+2KI=2KCl+I2其它化学性质：其它化学性质：27Cl、Br、I的检验的检验方法一：方法一： Cl Br IAgNO3AgCl白白AgBr淡黄淡黄AgI黄黄HNO3都不溶解28Cl、Br、I的检验的检验方法二：方法二： Cl Br ICl2无无橙黄橙黄棕褐棕褐淀粉淀粉无无蓝蓝CCl4橙红橙红紫紫或或振荡振荡29海水提溴海水提溴工艺流程工艺流程海海水水NaCl苦卤苦卤溴水溴水Br2Cl2晒盐晒盐热空气或热空气或水蒸汽水蒸汽反应的原理反应的

17、原理 2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 30 空气吹出法的基本流程是酸化空气吹出法的基本流程是酸化氧化氧化吹出吹出吸吸收收蒸馏。蒸馏。 在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的。然后，再用氯气将其氧成氢溴酸以达到富集的目的。然后，再用氯气将其氧化得到产品溴。化得到产品溴。主要化学反应方程式主要化学反应方程式2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl

18、 Br2 + SO2 + 2H2O=2HBr +H2SO4 Cl2 + 2HBr=2HCl +Br2 311. 1. 通入氯气，把海水中的溴化物氧化成单质溴，该反应的离子方程式为：通入氯气，把海水中的溴化物氧化成单质溴，该反应的离子方程式为： 2.2.把生成的溴从溶液中吹出，用纯碱（把生成的溴从溶液中吹出，用纯碱（NaNa2 2COCO3 3）溶液吸收（生成）溶液吸收（生成NaBrNaBr、NaBrONaBrO3 3、COCO2 2），这一过程的化学方程式为），这一过程的化学方程式为: : 3. 3. 将吸收溴单质的溶液加入过量的硫酸酸化，即可得溴单质，该反应的离将吸收溴单质的溶液加入过量的硫酸酸化，即可得溴单质，该反应的离子方程式为子方程式为: :