专题3第三单元海洋化学资源的综合利用(第2课时)高一化学2019教学课件

第三单元海洋化学资源的综合利用

苏教版高中化学（必修一）同步教学课件专题3

从海水中获得的化学物质

第2课时从海水中提取镁从海带中提取碘1.初步了解海洋化学资源的分布，了解从海水或海产品中提取镁、碘单质的基本原理和方法，能依据物质性质及其变化综合利用资源。

2.认识化学理论与技术在资源利用中发挥的积极作用，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。情景导入一、从海水中提取镁和从海带中提取碘1．镁的存在

自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。海水中镁的总储量约为2.1x10't。

1.从海水中提取镁(1)提取流程:二、从海水中提取镁和从海带中提取碘(2)涉及反应的化学方程式或离子方程式①利用贝壳制取石灰乳(写反应的化学方程式):③提取MgCl2:化学方程式:Mg(OH)2+2HCl══MgCl2+2H2O。离子方程式:Mg(OH)2+2H+══Mg2++2H2O。④制取金属镁:⑤由MgCl2·6H2O加热制取无水MgCl2时，要不断通入干燥的HCl气体，防止MgCl2水解生成Mg(OH)2。情景导入三、镁的性质1.镁的原子结构

镁的原子结构示意图为：

原子最外层有2个电子，在化学反应中容易失去最外层电子，形成镁离子。2.镁的物理性质

银白色金属，密度较小，熔点较低，硬度较小，易传热、导电。情景导入3.镁的化学性质

镁是一种较活泼的金属，具有较强的还原性。可以与非金属单质、水、酸、盐以及某些氧化物反应.（1）与N2反应反应方程式：3Mg＋N2Mg3N2。（2）与CO2反应反应方程式：2Mg＋CO22MgO＋C。现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色物质并附有黑色固体。（3）与稀硫酸反应：

离子方程式为

：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。情景导入四、镁的应用

镁是一种重要的金属材料，密度小，能与Cu、Al、Sn、Mn、Ti等金属形成合金，这些镁合金硬度和强度都较大。其应用有：①镁合金制造火箭、导弹和飞机的部件等。②氧化镁是优质的耐高温材料，其理由是熔点高达2800℃。1.从海带中提取碘的主要工艺

工业上不直接由海水提取碘,而是以具有富集碘能力的海藻(如海带等)为原料提取碘。工业上从海带中提取碘的生产过程如图:向滤液中通入适量的氯气,使滤液中的碘离子转化为碘单质,则反应的离子方程式为2I-+Cl2══I2+2Cl-。

五、从海带中提取碘情景导入2．加碘食盐中碘元素的检验(1)实验步骤及证明方法：将加碘食盐溶解后加入白醋，然后将混合溶液滴在碘化钾淀粉试纸中央，观察试纸是否变蓝色。(2)IO3－和I－反应的离子方程式：

IO3－＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。3．碘与人体健康

人体缺碘时会患甲状腺肿大，我国通过加碘食盐来补充碘元素，加碘食盐中添加的含碘物质一般是KIO3。1.工业上通过电解熔融MgCl2得到金属镁,工业上能不能通过电解熔融MgO来获得金属镁?解析:不能。因为MgO的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本。2.镁在空气中燃烧只能生成MgO吗?镁着火时能用干冰灭火器灭火吗?为什么?解析:镁在空气中燃烧会得到MgO、Mg3N2的混合物。不能。镁可以在二氧化碳中燃烧,所以不能用干冰灭火器,可以用沙子盖灭。即时理解3.人体缺碘时容易患甲状腺肿大,我国从1994年开始推行全民食用加碘盐工程,对抑制碘缺乏病成效显著。加碘盐中碘是以游离态还是化合态的形式存在?主要成分是什么?解析:加碘盐中的碘主要以碘酸钾的形式存在,所以其为化合态。经典例题例1.工业上制取镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却，下列可作冷却剂的是(

)A.

CO2

B.

空气 C.

H2O

D.

H2【解析】Mg具有强还原性，可与CO2、O2、H2O(g)、N2反应。D例2海水的综合利用可以制备氯化钠和镁，其流程如图所示：下列说法不正确的是(

)A.

检验母液中是否含氯离子应选用的试剂是硝酸酸化的硝酸银溶液B.

上述流程中的脱水过程属于分解反应C.

上述流程中涉及的变化都属于化学变化D.

上述流程中生成Mg(OH)2沉淀的离子方程式为Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋C【解析】用硝酸酸化的AgNO3溶液检验Cl－，A项正确MgCl2·6H2O脱水生成MgCl2和H2O，属于分解反应，B项正确；流程中的海水蒸发属于物理变化，C项错误；石灰乳属于浊液，氢氧化镁为沉淀，在离子反应中不拆，D项正确。例3.镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是(

)A.

MgO

B.

MgO和CC.

MgO、Mg3N2

D.

MgO、Mg3N2和C【解析】镁能与氧气反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，与CO2反应生成碳和氧化镁，因此镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是MgO、Mg3N2和C。C例4.海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。如图是实验室从海藻里提取碘的流程中的一部分。下列判断正确的是(

)A.

步骤①③的操作分别是过滤、萃取 B.

可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全C.

步骤③中加入的有机溶剂是四氯化碳或乙醇 D.

步骤④的操作是过滤【解析】通过过滤除去海藻灰悬浊液中难溶性杂质而得到含有I－的溶液，向该溶液中通入Cl2将I－氧化为I2，经萃取、分液、蒸馏等操作后即得晶体I2，A正确、D错误；淀粉是用来检验是否有碘单质生成的，不能检验碘离子是否完全转化为碘单质，B错误；乙醇与水互溶，C错误。A例5.某同学为了验证海带中含有碘元素，拟进行如下实验，请完成相关问题。(1)第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中不会用到的实验仪器有________(填字母)。A．试管B．瓷坩埚C．坩埚钳D．铁三脚架E．泥三角F．酒精灯G．烧杯H．量筒(2)第2步：I－溶液的获取。操作是____________________________。(3)第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用________(填字母)。A．浓硫酸B．新制氯水C．酸性高锰酸钾溶液D．过氧化氢溶液理由是________________________________________________。（4）第4步：碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液，滴加________溶液，如果________，则证明海带中含有碘元素。【解析】(2)海带灼烧后的灰烬中含有可溶性碘盐和难溶固体物质。要得到含有I－的溶液，须将灰烬充分溶解，并过滤以除去残渣。(3)浓硫酸、新制氯水、酸性高锰酸钾溶液、过氧化氢溶液均能将碘离子氧化为单质碘。前三者会引入新杂质，而过氧化氢的还原产物为水，无其他物质生成，氧化剂最好选用过氧化氢。【答案】(1)AGH

(2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤(3)D过氧化氢又称“绿色氧化剂”，其参加氧化还原反应时还原产物为水，无污染且不引入新的杂质(4)淀粉溶液显蓝色1.初步了解海洋化学资源的分布，了解从海水或海产品中提取镁、碘单质的基本原理和方法，能依据物质性质及其变化综合利用资源。2.从模型认知视角掌握了从海水中提取镁、碘单质的工艺流程。3.学习了从实验探究角度掌握镁、碘及其化合物的性质。课堂小结随堂练习1.海带中含有丰富的碘，有人设计如下步骤：①将海带灼烧成灰，在灰中加水搅拌；②加四氯化碳充分振荡静置；③通入氯气；④过滤；⑤用分液法分离液体混合物。合理操作的先后顺序是(

)A．①②③④⑤

B．①④②③⑤C．①②④③⑤

D．①④③②⑤【解析】海带灼烧成灰后，有不溶性的物质，需经过滤，过滤之后，需通入适量氯气将I－氧化为I2，再萃取分液。D2.实验室从海带灰中提取碘的操作过程中，仪器选用不正确的是(

)A.

称取5.0g左右的干海带——托盘天平B.

灼烧干海带至完全变成灰烬——坩埚C.

过滤煮沸后的海带灰和水的混合物——漏斗D.

用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘——长颈漏斗【解析】A项，称量固体用托盘天平，正确；B项，灼烧固体在坩埚中进行，正确；C项，过滤操作的主要仪器是漏斗，正确；D项，萃取需要在分液漏斗中进行，错误。D3.下列说法正确的是(

)A.

从海水中提取溴单质的过程中涉及氧化还原反应 B.

从海带中提取碘单质的过程中只涉及复分解反应C.

从海水中提取镁单质的过程中涉及置换反应 D.

从海水中提取粗盐的过程中涉及化学反应【解析】从海水中提取单质溴，通常是用氯气氧化溴离子为溴单质，然后鼓入热空气或水蒸气，使溴从溶液中挥发出来，冷凝后得到粗溴，涉及氧化还原反应，A项正确；从海带中提取单质碘，主要反应过程是I－

I2，涉及氧化还原反应，不涉及复分解反应，B项错误；从海水中提取镁单质，通常将熟石灰加入海水沉淀池中，沉淀出氢氧化镁，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，电解熔融状态的氯化镁制得金属镁，没有涉及置换反应，C项错误；海水蒸发制粗盐的过程是物理变化，D项错误。A4.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等，如图所示是海水化学资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是(

)A.

大量含氮、磷等元素的废水排入海洋，易引发赤潮B.

反应③中加入盐酸，离子方程式为H＋＋OH－===H2OC.

在反应④⑤⑥中溴元素均被氧化D.

反应①中除去粗盐中的SO42-、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入的试剂顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

【解析】离子方程式中Mg(OH)2不能拆写，B项错误；反应⑤为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，溴元素被还原，C项错误；粗盐提纯的顺序中要注意两点：一是Na2CO3溶液在加入BaCl2溶液后加入，二是盐酸最后加入，D项错误。A5.检验海带中碘元素的实验中，发生如下反应：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。下列对该反应的叙述不正确的是(

)A.

I2为氧化产物 B.

H2O2既作氧化剂又作还原剂C.

氧化性强弱顺序为H2O2＞I2

D.

生成1molI2时转移2mol电子【解析】

，该反应中I2为氧化产物，H2O2作氧化剂，根据氧化性：氧化剂＞氧化产物，所以氧化性：H2O2＞I2；反应中每生成1molI2，转移2mol电子。B6.海带是海洋中的一种海藻，海带中含有丰富的碘，是人类经常食用的一种补碘食物。某资料中有“海带中碘的检验”的选做实验，操作步骤如下：①取3g左右干海带，除去表面杂质，剪碎，用酒精润湿，放在坩埚中灼烧成灰，冷却；②将海带灰转移到小烧杯中加蒸馏水，搅拌，煮沸2～3min，使可溶物质溶解，过滤；③向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1mL过氧化氢溶液，观察现象；④取少量上述所得溶液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象；⑤向③剩余的滤液中加入1mL四氯化碳，振荡静置，观察现象；⑥向加有四氯化碳的溶液中加入氢氧化钠溶液，充分振荡后，将混合液的下层液体放入指定的容器中。请回答下列问题：(1)海带中碘元素是

(填“碘离子”“碘单质”或“碘酸盐”)