第4节海水中元素

第四节海水中的元素1有关海水组成的惊人数字海水中元素种类镁(Mg)元素总量铀(U)元素总量碘(I)元素总量锂(Li)元素总量氡(Rn)元素总量氯（Cl）元素总量溶解的盐类物质总量进入海洋的物质/年常量元素（>1mg/L）80多种11种2.5×1010t5×1016t2.6×1016t<1kg2.5×1011t9.3×1010t4.5×109t2×1015t2常量元素：每升海水中的含量均大于1mg的元素。氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟共11种。一、海水——元素宝库微量元素：每升海水中的含量小于1mg的元素。如锂，铀，碘等。3你知道吗？镁是重要的战略物资，如镁粉可以做照明弹、燃烧弹及信号弹，镁合金能用来制造飞机、汽车及火箭，人们常把镁称为“国防金属”。我国的镁矿储量世界第一，是世界上最大的镁生产和出口国，2003年，原镁产量占全球的63%。目前主要是通过煅烧陆地天然菱镁矿（MgCO3）来制取镁，用这种方法制得的氧化镁，纯度不高，还要消耗大量的能源，并且对环境污染很大。4海水提镁自20世纪40年代开创以来，发展极快，英国、美国、日本在这方面走在前列。因为这种方法不仅可以得到高纯度的镁，而且能耗低、没有污染。海水中镁的含量一般为1.28g/L，总储量约为2×1015吨。海水中的镁主要是氯化镁，浓度很小，那么人们如何利用自然资源从海水中把氯化镁提取出来，又怎样将氯化镁中的镁还原出来呢？5根据课本98页海水提镁的工业流程图3—4—8，回答下列问题二、镁与海水提镁1、简述海水提镁的基本方法和工业流程。海水加碱过滤Mg(OH)2通电Mg加HCl浓缩MgCl2（一）海水提镁62.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？贝壳起到提供碱——消石灰的作用。主要成分发生的化学变化有：CaCO3=高温CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)2交流·研讨73.从海水中的Mg2+到金属镁，经历了哪些化学变化？经历的化学变化有：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMg2++2OH-=Mg(OH)2↓

MgCl2=Mg+Cl2↑通电84.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？（1）就地取材——利用海滩上的贝壳（2）节约原料——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。9（二）镁的性质1、物理性质：银白色有金属光泽，密度小，硬度小。【观察·思考】实验内容实验现象结论镁与氧气反应打磨前镁条黑色，擦过后镁条呈银白色，金属光泽镁在空气中易被氧化镁与二氧化碳反应点燃的镁条在CO2气体中继续燃烧，发出耀眼的白光，生成白色粉末，瓶壁上有黑色固体附着镁能在二氧化碳气体中燃烧102、化学性质-还原性

【思考】由镁引起的火灾能否用泡沫灭火器灭火？点燃2Mg+CO2===2MgO+C⑴与酸反应置换出氢气：⑵与氧气反应：⑶与CO2反应：Mg+2H+=Mg2++H2↑点燃2Mg+O2===2MgO11三、溴和海水提溴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，所以人们也把溴称为“海洋元素”。12（一）溴、碘的性质Br2

为深红棕色液体I2为紫黑色固体13Br2

为深红棕色液体,密度比水大，易挥发,有毒,有强烈腐蚀性。I2为紫黑色固体，有毒，易升华。Br2和I2在水中的溶解度都很小，但易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂。14溴和碘在不同溶剂中的颜色比较（溶质由稀→浓）

15I2的特性升华

I2使淀粉变蓝如何从NaCl和碘的固体混合物中分离出碘？利用这一性质可鉴别碘单质或鉴别淀粉。16氯、溴、碘的原子结构ClBrI最外层最子数相同性质相似—都有氧化性17比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱，你需要哪些概念和理论的支持？在氧化还原反应中氧化性、还原性强弱的规律：氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物氯、溴、碘单质的氧化性强弱比较活动·探究18方法导引溴单质和碘单质在CCl4中的溶解度比在水中大的多，而水与CCl4又不互溶。据此可利用CCl4将溴或碘单质从它们的水溶液中提取出来，这种操作属于萃取。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溶剂所组成的溶液中提取出来的方法叫萃取。萃取后可以用分液漏斗把互不相溶的两种液体分开，从而达到分离的目的。19NaBr溶液氯水CCl4溶液、振荡水层CCl4层KI溶液溴水CCl4溶液、振荡水层CCl4层KI溶液氯水CCl4溶液、振荡水层CCl4层建议方案20反应方程式：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Br2+2KI=2KBr+I2Cl2+2KI=2KCl+I2由此可见：氧化性Cl2＞Br2＞I2

还原性Cl-

﹤Br-

﹤I-21思考根据溴、碘的性质，如何保存溴、碘的单质？溴的保存：棕色细口玻璃试剂瓶，磨口玻璃塞水封，置阴凉、通风处。碘的保存：广口玻璃试剂瓶，置阴凉、通风处。22（二）海水提溴海水NaCl苦卤溴水Br2Cl2晒盐热空气或水蒸汽反应的原理：

2Br—+Cl2=Br2+2Cl—（1）浓缩：海水晒盐后得到的苦卤（2）氧化：加入氧化剂氯气（3）提取：利用溴的挥发性，鼓入热空气或水蒸气。23溴的用途溴的用途

工业：大量用来制造燃料的抗爆剂；见光容易分解的AgBr常被用做感光材料。农业：常使用含溴的杀虫剂医药方面：红药水的主要成分是含溴和汞的有机化合物,溴化钠和溴化钾长被用做镇静剂。

241.由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是()(A)②④⑤③①(B)③②④①⑤(C)③④②⑤①(D)②④③⑤①随堂练习D252.下列叙述正确的是（）A.碘易升华所以要保存在铁盖旋紧的试剂瓶中。B.液溴应保存在磨口玻璃棕色试剂瓶中，并加少量水进行水封。C.能使