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第四節(jié)海水中的元素 提問 海水為什么有苦味呢 你有沒有嘗過海水 海水的組成是什么 其存在形式 含量如何 海水中溶解了大量的氣體物質(zhì)和各種鹽類 人類在陸地上發(fā)現(xiàn)的 1 多種元素 在海水中可以找到 多種 海水中有近80多種元素 他們大部分以鹽的形式存在 在每升海水中含量大于1毫克的元素我們稱為海水中常量元素 它們占海水所溶物質(zhì)總量的99 9 在每升海水中含量小于1毫克的元素我們稱為海水中微量元素 如碘 鋰 鈾等 一 海水 化學(xué)元素寶庫 多達(dá)80多種元素 其中氯 鈉 鎂 硫 鈣 鉀 碳 鍶 溴 Br 硼 B 氟 F 占99 9 常量元素 每升海水中含量大于1毫克的元素 微量元素 每升海水中含量小于1毫克的元素如碘 鋰 鈾等 鋰是熱核反應(yīng)的重要材料之一 也是制造鋰電池和特種合金的原料 鈾 核反應(yīng)的重要材料 碘可用于制藥 平常用的碘酒 碘 防止甲狀腺腫瘤 大脖子病 資料1 海水中所含有的元素大部分以鹽的形式存在 整個(gè)海洋中 溶解的鹽類物質(zhì)達(dá)5 1016t 如果把這些鹽類物質(zhì)全部提取出來 均勻地鋪在陸地表面 會(huì)形成150米厚的鹽層 其中氯化鈉占80 以上 提問 食鹽除了食用外 還能干什么 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 全身無力等 但過多攝入又會(huì)引發(fā)腎臟疾病和高血壓等 成人每天2 6g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 主要通過氯堿工業(yè)被綜合利用 飽和食鹽水 氫氣 氯氣 氫氧化鈉 鹽酸 漂白劑 冶煉金屬等 合成農(nóng)藥等 造紙 玻璃 肥皂 紡織等 氯堿工業(yè)通電2NaCl 2H2O H2 Cl2 2NaOH 設(shè)問 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 的鎂來自海水 人們是怎樣提取鎂的 Mg2 SO42 Cl 二鎂與海水提鎂 1 海水提鎂的工業(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 從海水中的Mg2 到金屬鎂 經(jīng)歷了哪些化學(xué)變化 4 試著說一下 在上述方法提鎂的過程中 采取了哪些措施來提高經(jīng)濟(jì)效益 1 海水提鎂 電解 二鎂與海水提鎂 1 海水提鎂的工業(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 從海水中的Mg2 到金屬鎂 經(jīng)歷了哪些化學(xué)變化 4 試著說一下 在上述方法提鎂的過程中 采取了哪些措施來提高經(jīng)濟(jì)效益 1 海水提鎂 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 問題1 為什么海水中已有MgCl2我們卻要加堿轉(zhuǎn)化為Mg OH 2再加酸變回MgCl2 解決 濃縮 提純 問題2 為何工業(yè)不選擇電解氧化鎂制鎂 提問 初中時(shí) 你已經(jīng)學(xué)習(xí)過了鎂了 你對(duì)鎂有那些認(rèn)識(shí) 研究鎂的性質(zhì)的程序 觀察鎂的外觀性質(zhì) 預(yù)測鎂的性質(zhì) 實(shí)驗(yàn)研究 解釋結(jié)論 銀白色 有金屬光澤 較軟的固體 較活潑的金屬 具有較強(qiáng)的還原性 可能與氧氣 酸 鹽等反應(yīng) 1 在空氣點(diǎn)燃鎂條 2 將鎂條放入鹽酸中 3 鎂條放入硫酸銅中 4 點(diǎn)燃的鎂條伸入二氧化碳中 二 化學(xué)性質(zhì) 五 鎂的用途 5 鎂與水反應(yīng) Mg 2H2O Mg OH 2 H2 4 與酸反應(yīng) Mg H2SO4 MgSO4 H2 點(diǎn)燃 鎂的主要用途 國防金屬 的美譽(yù) 鎂是一種輕金屬 其合金的強(qiáng)度高 機(jī)械性能好 這些特性使金屬鎂成為制造汽車 飛機(jī) 火箭的重要材料 從而獲得 國防金屬 的美譽(yù) 在冶金工業(yè)上 金屬鎂常用作還原劑和脫氧劑 三 溴和海水提溴 溴是海水中重要的非金屬元素 地球上 的溴元素以 r 的形式存在于海水中 因此 溴也稱 海洋元素 Cl Br I 溴 碘 觀察 思考 Br2 深紅棕色液體 I2 紫黑色固體 在水中溶解度較小 易溶于有機(jī)溶劑 在水中溶解度較小 易溶于有機(jī)溶劑 易揮發(fā) 保存時(shí)密閉 并用水封 易升華 物理變化 溶解性 碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán) 特性 溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的物理性質(zhì) 深紅棕色 紫黑色 液體 固體 微溶 黃 橙 易溶 橙紅色 易溶 橙紅色 微溶 深黃 褐色 易溶 紫色 易溶 紫紅色 實(shí)驗(yàn) 碘錘加熱 觀察發(fā)生現(xiàn)象 碘 固體 受熱不經(jīng)液體直接變成氣體 即碘升華 思考 1 保存溴單質(zhì)和碘單質(zhì)時(shí)應(yīng)注意什么問題 2 NaCl固體中混入碘單質(zhì)如何分離 由于液溴容易揮發(fā)成溴蒸氣因此常將溴保存在棕色 有磨口玻璃塞的細(xì)口瓶中 加少量水 形成水封 置于低溫避光處保存 由于碘容易升華 所以通常將碘放在棕色廣口瓶 置于低溫避光處保存 利用碘升華性質(zhì)將碘從混合物中的分離 提取等 觀察記錄 氯 溴和碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱比較 試劑 氯水 溴水 碘水 NaCl溶液 NaBr溶液 KI溶液 實(shí)驗(yàn)方案 活動(dòng) 探究 知識(shí)支持 向NaBr溶液中加入氯水再向其中加入CCl4 向KI溶液中加入溴水再向其中加入CCl4 向KI溶液中加入氯水再向其中加入CCl4 Cl2 Br2 Br2 I2 Cl2 I2 活動(dòng) 探究 氧化性 Cl2 Br2 I2 下層橙紅色 KBr溶液 溴的四氯化碳溶液 下層紫紅色 KI溶液 碘的四氯化碳溶液 下層紫紅色 KI溶液 碘的四氯化碳溶液 氧化性 Cl2 Br2 I2 有關(guān)方程式 2NaBr Cl2 2NaCl Br22Br Cl2 2Cl Br2 Cl2 Br2 2NaI Cl2 2NaCl I22I Cl2 2Cl I2 Cl2 I2 2NaI Br2 2NaBr I22I Br2 2Br I2 Br2 I2 總結(jié) 氧化性強(qiáng)非金屬單質(zhì)可以從氧化性弱非金屬的鹽中置換出非金屬 萃取 利用液體混合物中一種溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解性不同 用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一溶劑所組成的溶液中提取出來 萃取后可以用分液漏斗把互不相溶的兩種液體分開 從而達(dá)到分離目的 使用分液漏斗注意事項(xiàng) 1 使用前檢查是否漏水2 加入萃取劑后要先倒轉(zhuǎn)分液漏斗用力振蕩 再靜置 3 分液時(shí) 上層液體由上口倒出 下層液體由下端流出且分液漏斗下端緊貼燒杯內(nèi)壁 實(shí)驗(yàn)1 4用CCl4萃取碘水 飽和 現(xiàn)象 液體分層上層液體顯 色下層液體顯 色 黃 紫紅 分析討論1 上層液體中的溶劑是 下層液體中溶劑是 2 碘單質(zhì) I2 在哪種溶劑中的溶解度大 3 CCl4與H2O比較有何異同 H2O CCl4 四氯化碳 CCl4 都能溶解碘單質(zhì) I2 都不與碘單質(zhì) I2 反應(yīng) 異 CCl4與H2O互不相溶 碘單質(zhì)在CCl4中的溶解度大 同 萃取劑選擇條件 1 與原溶劑互不相溶 不反應(yīng)如 CCl4與H2O互不相溶2 溶解溶質(zhì)的能力大于原溶劑如 CCl4 I2 H2O I2 3 不與被萃取的溶質(zhì)反應(yīng)如 CCl4不與I2反應(yīng) 思考與討論1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)1 4分析 請分總結(jié)CCl4性質(zhì) 2 將實(shí)驗(yàn)1 4中的萃取劑換為酒精是否可以 請說明原因 無色液體 不溶于H2O CCl4 H2O 不可以 酒精與水互溶 萃取 利用混合物中一種溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解性的不同 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的方法 萃取劑的選擇條件 1 萃取劑與原溶劑不混溶 不反應(yīng)2 溶質(zhì)在萃取劑中有較大的溶解度3 溶質(zhì)不與萃取劑發(fā)生任何反應(yīng) 操作注意 充分振蕩 適當(dāng)放氣 充分靜止 然后分液 分液時(shí)保持漏斗內(nèi)與大氣壓一致 下層液體從下口流出 上層液體從上口倒出 體驗(yàn)成功 溴的氧化性介于氯和碘之間 利用這一性質(zhì)解決下面問題 1 你認(rèn)為 將含有下列哪種分子或離子的試劑加入到含有Br 的溶液中可以將氧化為Br2 A I2B I C Cl2D Cl 2 把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 這種試紙潤濕后遇氯氣發(fā)生什么變化 為什么會(huì)發(fā)生這種變化 C 變成藍(lán)色 Cl2 2KI 2KCl I2 3 下列試劑不能把NaCl和KI兩種溶液鑒別開的是 A 氯水B 溴水C 淀粉溶液 C 溴單質(zhì)的氧化性介于氯和碘之間 因此在海水提溴的化工生產(chǎn)中可以選用氯氣做氧化劑 濃縮 氧化 提取 海水提溴的步驟 苦鹵可做提溴原料 海水提溴 工藝流程 Cl2 曬鹽 熱空氣或水蒸汽 反應(yīng)的原理 2Br Cl2 Br2 2Cl 溴的用途 溴的用途 工業(yè) 大量用來制造燃料的抗爆劑 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 溴化鈉和溴化鉀常被用做鎮(zhèn)靜劑