卤族元素从海水中提取溴和碘.ppt

,卤族元素,一、卤族元素 二、溴碘单质的主要性质 三、卤族元素的递变规律,导学,一、卤素结构,氟,氯,溴,碘,非金属性逐渐减弱,相同点：,最外层7个电子,易得一个电子（的电子能力较强）,不同点：,核电荷数递增,电子层数递增,原子半径依次增大,得电子能力逐渐减弱,核电荷数,电子层排布,元素符号,F,Cl,Br,I,9,17,35,53,2,7,2,8,7,2,8,18,7,2,8,18,18,7,原子结构,性质,决定,AgBr-胶卷、相纸的感光材料,汽油抗震剂,溴钨灯,红药水,抗生素,杀虫剂,催泪弹,镇静剂,含溴化合物有广泛的用途,请观察盛溴的试剂瓶，根据现象，描述溴的物理性质,1.溴是深红棕色液体（常温下唯一的液态非金属单质）,3.密度比水大,4.可溶于水，在水中的溶解度不大，易溶于有机溶剂,2.很容易挥发(蒸气为红棕色)，有强烈刺激性气味,二、物理性质,5.有强烈的腐蚀性,保存：棕色细口试剂瓶，并用水液封，不能用橡胶塞。,*溴的水溶液溴水 黄橙色 *溴的四氯化碳溶液 橙橙红色,2.碘,受热易升华成紫色的碘蒸气（特性一）,紫黑色固体，有金属光泽,几乎不溶于水，易溶于有机溶剂,碘与淀粉变蓝色（特性二）,F2,Br2,I2,Cl2,单质,颜色,密度,状态,熔沸点,浅黄绿色,黄绿色,深红棕色,紫黑色,气 态,气 态,液 态,固 态,逐渐增大,逐渐升高,卤素单质物理性质的变化规律（P42）,水,汽油（苯）,四氯化碳,溴,碘,黄橙色,橙橙红色,棕黄褐色,淡紫紫红,淡紫深紫,溴和碘在不同溶剂中的颜色变化（由稀至浓）,橙橙红色,思考：如果在碘水中加四氯化碳会出现什么情况？,碘的萃取实验,CCl4,I2,汽油或苯,水,碘水,上层： 碘的汽油溶液,（棕色）,（紫红色）,下层：碘的四氯 化碳溶液,（棕色）,（深紫色）,利用溶质在互不相溶的两种溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂中提取出来的方法。,萃取的条件：,（1）两种溶剂互不相溶且密度不同。,（2）溶质在两种溶剂中的溶解度不同，相 差越大越好。,萃取是常用的分离物质的方法,酒精是一种有机溶剂，溴和碘在酒精中的溶解度大，能否用酒精萃取水溶液中的溴和碘？为什么？,思考题：,如何将两种互不相溶的液体分开？,分液把两种互不相溶（分层）的液体进 行分离的操作。,CCl4,Br2,汽油或苯,水,溴水,溴的苯溶液,（橙色）,（橙红色）,溴的四氯化碳溶液,（橙色）,（橙红色）,溴的萃取实验,练习,1.实验室洗刷仪器时，对做过碘升华实验的烧杯壁上残留的碘，可用 洗涤；对制取氯气用的烧瓶底部沾有的二氧化锰固体，可用 洗涤；对玻璃仪器上沾有的铁锈，应用 洗涤。,酒精,浓盐酸,稀盐酸,2.如何除去KI中的碘单质？,三、化学性质 (类比氯气) 1、与金属反应: 2、与非金属单质H2反应：（P44) 3、与H2O(除F2外)反应： 4、与NaOH(除F2外)反应：,5、卤族单质间的置换反应,卤素单质的活泼性： F2 Cl2 Br2 I2,卤族元素的非金属性： F Cl Br I,思考题(P43)：,通过学习，你能总结出几种比较非金属性强弱的方法？,氯,溴,碘,氟,F,Br,Cl,I,相似性：,最外层均为7个电子,递变性：,电子层数依次递增,原子半径依次增大,思考:根据原子结构的相似性 和递变性,请你推测一下卤素 单质在化学性质上的相似性 和递变性.,核电荷数依次递增,相似性:易得一个电子,均具有氧化性. 递变性:从F I 核对外层电子的吸引力依次减弱, 得电子能力依次减弱 氧化性依次减弱.,卤素的原子结构,卤素的原子和离子大小示意图,一、卤素单质的物理性质,一、卤素单质的物理性质,2F22H2O = 4HFO2,Cl2 H2O HClHClO,反应越来越难,（能反应） （很弱） （极弱）,（很剧烈）,3、卤素单质与水的反应,相似性：,X2 H2O HXHXO （X = Cl、Br、I）,递变性：,与水反应的能力依次渐弱,F2的特殊性,Br2 H2O,HBr ,HBrO,I2 H2O,HI,HIO,H2+F22HF,H2+Br2=2HBr,H2+I2=2HI,500,化学方程式,与H2反应 的条件,名称,F2,Br2,I2,Cl2,浏览下列表格,卤素单质与氢气反应有什么相似性和递变性?,冷暗处爆炸,HF很稳定,光照或点燃,HCl稳定,H2+Cl2= 2HCl,500,较不稳定,持续加热,很不稳定,2、卤素与氢气反应,Cl2 + 2NaI I2 + 2NaCl,Cl2 + 2NaBr Br2 + 2NaCl,Br2 + 2NaI I2 + 2NaBr,4、卤素间的置换反应,单质活动性:,F2 Cl2 Br2 I2,卤素离子失电子能力:,F- Cl- Br- I-,氢卤酸的酸性：酸性逐渐增强 HF（弱酸） HCl（强酸） HBr（强酸） HI（强酸） HF特性：可以腐蚀玻璃，只能用塑料瓶或铅制容器盛放，不能用玻璃瓶盛放 SiO2+4HF=SiF4+2H2O （工业上用于雕刻玻璃）,2.递变规律,2,3,4,5,你能给出几种判断非金属性强弱的方法？,总结,应用,1、单质与氢气化合的难易程度； 2、气态氢化物的稳定性； 3、置换反应,怎样检验Cl、Br、I,抢劫储蓄所的案犯被缉拿归案,指纹鉴定,法医做指纹显影试验时，先对准指纹处喷洒AgNO3溶液，使之与人体分泌出的汗水中的某种离子结合，然后进行光照处理，就可显出指纹。请回答： （1）该指纹显影实验的原理是 人体汗液中含有NaCl，加入的AgNO3与之结合成AgCl，AgCl见光分解生成黑色的银，从而显出指纹 （2）整个实验过程中所发生的化学方程式为 AgNO3NaClAgClNaNO3 2AgCl2Ag+Cl2。,2.卤化银的性质（氟化银除外）： A、不溶于水，也不溶于酸和碱 AgCl 白色沉淀 AgBr淡黄色沉淀 AgI 黄色沉淀 B、不稳定性：2AgX 2AgX2,光照,抢劫储蓄所案件现场手印，在案犯抢劫时所使用的吉普车方向盘上所提取。,1.卤化银的用途：,感光纸、胶卷、变色眼镜（AgBr ）,人工降雨（AgI）,卤素离子（Cl-、Br-、I-）的检验,1、先加硝酸银溶液，再加稀HNO3 NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl （白色） NaBr + AgNO3 NaNO3 + AgBr （淡黄色） KI + AgNO3 KNO3 + AgI （黄色）,即Ag+X- AgX ,CCl4,氯水,汽油或苯,水溶液,碘水,上层：紫红色； 下层：无色,（棕色）,（棕色）,四、卤离子的检验,2、先加氯水，再加有机溶剂：可检验溴离子和碘离子的存在。,上层：无色； 下层：深紫色,2、Br-、I-的检验：在溶液样品中加入氯水，再加CCl4（或者苯等）有机溶剂，如果有机层呈橙色或橙红色，说明有Br-；如果有机层呈紫色或者紫红色，说明有I-,3、 I-的检验：在溶液样品中加入氯水，再加淀粉试纸溶液，如果变蓝，说明含有I-,四、卤离子的检验,地球上99%的溴分布在海洋中，以“Br-”的形式存在。 如何在海水中提取Br2？,Extracting bromine,提 溴,from sea water,海 水,1、海水中溴离子的浓度很低，怎么办？ 2、如何将溴离子变成溴单质？ 3、如何将溴单质从水中分离出来？ 4、如何对分离出来的溴进行提纯?,思考题：,2.工业提取Br2： 提取粗盐后的母液通入Cl2鼓入热空气或水蒸气挥发出Br2蒸气冷凝得粗溴精制得纯溴,步骤： 浓缩（concentration ） 氧化(oxidation ) 提取(extraction ),原理：Cl2+2Br- Br2 + 2Cl-,二、溴的提取,三、海水提溴,步骤：,富集：蒸发浓缩，制取海盐所得苦卤中Br浓度高达6g/L,氧化：通入氯气，使Br氧化成单质Br2,提取粗溴：向苦卤中吹入热空气,使溴挥发,冷凝后得粗溴,粗溴提纯： Br2 Br Br2,流程：,碘的提取,Extracting iodine,问题,1.食盐为什么要加碘？ 2.从哪里获得碘呢？,提碘原料,碘是非金属元素。但是,碘在海水中含量太低,仅有0.06g/L目前还不能直接从海水中提取碘。海洋植物,如海带、马尾藻等有吸附碘离子的特殊能力,它们能把海水中的碘富集到是海水中的10万倍以上。所以通常从海带或马尾藻中提取碘。,思考,2、碘元素在海带中存在的形式如果以化合态存在，如何把碘由化合态变为游离态并分离出来？,1、首先确定碘元素在海带中存在的形式?,碘元素以碘离子的形式存在，先把这些植物烧干，灼烧成灰（烧去有机物），再用水浸泡；使其大部分的碘离子转入水中，最后选用氧化剂将其氧化成单质碘。,3、分组设计从海带中提取碘的实验方案。,海带,海带灰,灼烧,溶解、过滤,含I2的溶液,含I-的溶液,残渣,氧化剂,碘的有机溶液,有机溶剂,3.工业提取I2：,蒸馏,晶体碘,蒸馏装置,蒸馏是一种分离方法，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分先蒸发再冷凝达到分离混合物的方法，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。,优点：不需使用其它试剂,从而保证不会引入新的杂质。,探究实验三： 不用其他任何试剂对下列试样进行鉴别，试述操作过程及现象。,NaBr、AgNO3、KI、NaOH、HCl、Na