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1、,,第四節(jié) 海水中的元素,第3章 自然界中的元素,,聯(lián)想質(zhì)疑,嘗過(guò)海水的人都知道，海水又苦又咸，不能直接飲用?？磥?lái)，海水中除了含有氫、氧元素外還含有其他元素。那么海水中還含有哪些元素呢？ 它們?cè)诤Ｋ惺且允裁葱问酱嬖诘模克鼈冊(cè)诤Ｋ械暮咳绾危?* 海水中(質(zhì)量比)：純水占了96.5% 無(wú)機(jī)鹽占了3.5%,地球上已發(fā)現(xiàn)的百余種元素中，有80 種以上的元素以鹽的形式存在于海洋中。 如把這些溶解的鹽全部提出平鋪在地球的 陸地上，可以陸地增高150米，可見海水 是地球上最大的資源寶庫(kù)。,一、海水化學(xué)元素寶庫(kù),1.海水中化學(xué)元素的種類,氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、碳、鍶、溴、硼、氟,常量元素：,微

2、量元素：,鋰、碘、鈾等。,2.海水中化學(xué)元素的存在形式,大部分以鹽的形式存在,含量大于1mg/L,含量小于1mg/L,氯化鈉占80%以上,“能源金屬”鋰是用于制造氫彈的重要原料， 鋰還是理想的電池原料，含鋰的鋁鎳合金在航天工業(yè)中占有重要位置。,鈾是高能量的核燃料，1000克鈾所產(chǎn)生的能量相當(dāng)于2500噸優(yōu)質(zhì)煤。,,,碘元素與人體內(nèi)的一種激素甲狀腺素合成有關(guān)，而甲狀腺素對(duì)人體的智力發(fā)育有影響，因此被稱為“聰明的元素”。兒童缺乏得呆小癥，成年缺乏得大脖子病。,克汀病,甲狀腺腫大,資料2：食鹽的作用：人體必需的物質(zhì)，對(duì)人體的血液循環(huán)和新陳代謝都有著重要作用。人體缺鹽會(huì)感到頭暈、全身無(wú)力等，但過(guò)多攝入

3、又會(huì)引發(fā)腎臟疾病和高血壓等。（成人每天26g為最佳） 食鹽不僅是常用的調(diào)味品，是人體必需的物質(zhì)，更被譽(yù)為“化學(xué)工業(yè)之母”在工業(yè)上，主要通過(guò)氯堿工業(yè)被綜合利用,3、中國(guó)現(xiàn)代化工之母氯堿工業(yè),2NaCl + 2H2O 通電 2NaOH + H2+ Cl2,,,設(shè)問(wèn) 海水中鎂的含量一般為1.28g/L，屬常量元素。目前世界上有60%的鎂來(lái)自海水，人們是怎樣提取鎂的,9/18/2020,1.海水中提鎂的工業(yè)流程,二、鎂和海水提鎂,交流討論 （1）、簡(jiǎn)述海水提鎂的基本方法和工業(yè)流程。 （2）、海水提鎂要用到海灘上的貝殼。那么，貝殼在生產(chǎn)流程中起什么作用？其主要成分發(fā)生了怎樣的化學(xué)變化？ （3）、從海

4、水中的鎂離子到金屬鎂，經(jīng)歷了哪些化學(xué)變化？ （4）、在用上述方法提鎂的過(guò)程中，采取了哪些措施來(lái)提高經(jīng)濟(jì)效益？這對(duì)你有什么啟示？,（1）、海水提鎂最基本的方法就是往海水里加堿，得到氫氧化鎂沉淀，將沉淀分離出來(lái)后再加入鹽酸把它變成氯化鎂；之后，經(jīng)過(guò)濾、干燥、電解，就可得到鎂。,（3）、經(jīng)歷的化學(xué)變化有：,（4）、（a）就地取材-利用海灘上的貝殼 （b）節(jié)約原料-循環(huán)利用氯元素 啟示：一個(gè)真實(shí)的化學(xué)工業(yè)流程所考慮的問(wèn)題遠(yuǎn)比我們想象的復(fù)雜。它不僅考慮化學(xué)反應(yīng)，還要考慮經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題。,,,,,二 、鎂與海水提鎂,2.金屬鎂“國(guó)防金屬”,（1）鎂的物理性質(zhì)：,銀白色的金屬，密度小，硬度小，熔

5、點(diǎn)低?？膳c其他金屬構(gòu)成合金。鎂鋁合金的強(qiáng)度高，機(jī)械性能好。 。,（2）化性：,活潑金屬，具有強(qiáng)的還原性。,與非金屬單質(zhì)反應(yīng),鎂條在空氣中燃燒的產(chǎn)物是什么？, 與鹽溶液反應(yīng),鎂條放入硫酸銅溶液中,9/18/2020,由鎂引起的火災(zāi)能否用水滅火？,不能,在冷水中加入鎂粉可觀察到只有少量的氣泡，加熱后氣泡明顯增多。,跟水的反應(yīng)：,跟鹽酸的反應(yīng)：,Mg + 2H+Mg+H2,跟濃硫酸、硝酸反應(yīng)一般不生成H2 。,實(shí)驗(yàn) ：取一根除去氧化膜的鎂條，點(diǎn)燃后伸入充滿CO2的集氣瓶中。 現(xiàn)象： 結(jié)論或化學(xué)方程式：,跟某些氧化物的反應(yīng)：,鎂著火時(shí)能否用干冰或泡沫滅火器滅火？為什么？,

6、不能，因?yàn)槿紵逆V能在CO2中繼續(xù)燃燒。,（3）用途：,鎂的密度小，其合金的強(qiáng)度高、機(jī)械性能好，是制造汽車、飛機(jī)、火箭的重要材料，從而獲得“國(guó)防金屬”的美譽(yù)。在冶金工業(yè)上，金屬鎂常用做還原劑和脫氧劑。鎂還可用于制造照明彈、閃光燈和焰火。,小結(jié),1.認(rèn)識(shí)海洋是化學(xué)元素的寶庫(kù) 2.海水提鎂的工業(yè)流程 3.鎂的性質(zhì) （1）鎂的物理性質(zhì) （2）鎂的化學(xué)性質(zhì),1.下列元素屬于海水中的微量元素的是（ ） A、H B、Mg C、Na D、Li 2.鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可缺少的原料。工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某氣體中冷卻，下列可作為冷卻氣體的是（ ） 空氣 CO2 Ar H2 N2 A、

7、 B、C、 D、,隨堂練習(xí),AD,,5.用于飛機(jī)制造業(yè)的重要材料是（ ） A不銹鋼 BCuSn合金 CMgAl合金 DAlSi合金,【作業(yè)】寫出實(shí)現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。,溴是海水中重要的非金屬元素。地球上 99%的溴元素以溴離子的形式存在于海水中， 所以人們也把溴稱為“海洋元素”。 溴和氯、碘等元素在原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)方 面具有一定的相似性，化學(xué)上常把它們放在 一起研究。它們都屬于鹵族元素（簡(jiǎn)稱鹵素）。,三、溴和海水提溴,,深紅棕色,液態(tài),微溶 橙黃色,易溶 橙紅色,易溶 橙紅色,紫黑色,固態(tài),微溶 棕黃色,易溶 棕褐色,易溶 紫 色,9/

8、18/2020,實(shí)驗(yàn)1,9/18/2020,把兩種互不相溶、密度也不相同的液體分離開的方法。,分液和萃取,分液：,利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來(lái)的方法。,萃取：,如何從碘水中提取碘單質(zhì)？,和原溶液中的溶劑互不相溶；溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度要比它在原溶劑的溶解度大很多，溶質(zhì)與萃取劑不能反應(yīng)。,選擇的萃取劑應(yīng)符合下列要求：,儀器:分液漏斗,9/18/2020,碘單質(zhì)能使淀粉溶液變藍(lán)色。,碘受熱直接變成紫色蒸氣。,物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過(guò)程叫升華。,如何把混在氯化鈉固體中的單質(zhì)碘分離出來(lái)？,加熱使碘變成蒸氣揮發(fā)，然后再冷凝。,碘易升華

9、密封保存在棕色試劑瓶中。,9/18/2020,,溴易揮發(fā)，有毒，具有強(qiáng)烈 的腐蝕性。,保存：密封保存 ，不能用橡皮塞，加適量水起水封作用以減少溴的揮發(fā)。,水封液溴會(huì)呈現(xiàn)三層顏色： 上層：紅棕色（溴蒸氣） 中層：橙紅色（溴水） 下層：深紅棕色（液溴）,活動(dòng)與探究,Cl2 、Br2 、I2氧化性的比較,選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究Cl2 、Br2 、I2這 三種單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱。,試劑：氯水、溴水、碘水、NaCl溶液 NaBr溶液、 KI溶液、 四氯化碳,9/18/2020,實(shí)驗(yàn)3,單質(zhì)的氧化性： Cl2 Br2 I2,結(jié)論:,Cl2+2Br-=Br2+2Cl- ；Cl2+2I-=I2+

10、2Cl-；Br2+2I-=I2+2Br-,Br2+H2O HBr+HBrO,Br2 + 2NaOH = NaBrO + NaBr + H2O,濾紙用淀粉和碘化鉀的溶液浸泡，晾干后就是實(shí)驗(yàn)常用的淀粉碘化鉀試紙。這種試紙潤(rùn)濕后遇氯氣發(fā)生什么變化？為什么會(huì)發(fā)生這種變化？,變成藍(lán)色， Cl2 + 2 KI =2 KCl + I2,其它化學(xué)性質(zhì)：,,,Cl、Br、I的檢驗(yàn),方法一： Cl Br I,,,AgNO3,AgCl 白 AgBr淡黃 AgI黃,,,HNO3,都不溶解,Cl、Br、I的檢驗(yàn),方法二： Cl Br I,,,Cl2,無(wú) 橙黃 棕褐,,,淀粉,無(wú) 藍(lán),CCl4,橙紅 紫,,或,振蕩,9/

11、18/2020,海水提溴,工藝流程,反應(yīng)的原理,2Br- + Cl2 = Br2 + 2Cl-,gkxx精品課件,溴的用途,溴的用途,工業(yè)：大量用來(lái)制造燃料的抗爆劑；見光容易分 解的AgBr常被用做感光材料。,農(nóng)業(yè)：常使用含溴的殺蟲劑,醫(yī)藥方面：紅藥水的主要成分是含溴和汞的有 機(jī) 化合物,溴化鈉和溴化鉀長(zhǎng)被用做鎮(zhèn)靜劑。,碘在自然界中的存在情況,碘元素主要存在于海洋中 海洋中碘總儲(chǔ)量共有930億噸 但是海水中碘的濃度為0.06mg/L，非常低,海帶是著名的“采碘能手”，它有高度的富集碘的本領(lǐng)。干海帶中含碘量約比海水中的碘濃度提高了10萬(wàn)倍！,海帶提碘（I2）,海帶,海帶灰,含I2的 CCl4溶液,含I2的 水溶液,海帶提碘的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,,,碘（I2）,蒸餾,海帶提碘實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),1、把海帶灼燒成海帶灰的作用是什么? 2、碘元素以什么形態(tài)存在于海帶灰中? （化合態(tài)或游離態(tài)） 3、如何把I-變?yōu)镮2？ 4、常見的氧化劑有哪些? 5、如何把水溶液中的I2提取出來(lái)？,討論,除去有機(jī)物,I-,加入氧化劑,萃取、分液,Cl2、O2、H2O2、HClO...,,,