海水提镁74462

1、第4节 海水中的元素1 000g1 000g海水的化学组成示意图海水的化学组成示意图水水氯离子氯离子钠钠离离子子一、海水一、海水化学元素宝库化学元素宝库每升海水中含量大于每升海水中含量大于1 1毫克的元素我们称为海毫克的元素我们称为海水中水中常量元素常量元素。1111种元素：种元素：氯、钠、镁、硫、氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟每升海水中含量小于每升海水中含量小于1 1毫克的元素我们称为海毫克的元素我们称为海水中水中微量元素微量元素，如：，如：碘、锂、铀碘、锂、铀 海水中海水中的化学的化学元素元素占海水所溶物质的占海水所溶物质的99.9%，主要以盐的，主要

2、以盐的形式存在。最多的是形式存在。最多的是Na、Cl。热核反应的重要材料热核反应的重要材料制造锂电池和特种合金的原料制造锂电池和特种合金的原料微量元素的用途微量元素的用途锂锂铀铀用做核燃料用做核燃料甲状腺肿（大脖子病）甲状腺肿（大脖子病）缺碘的危害缺碘的危害: :克汀病（呆小病）克汀病（呆小病） 碘元素碘元素-被称为被称为“聪明的元素聪明的元素” 与人体内一种激素（甲状腺素）的合成有关，甲状与人体内一种激素（甲状腺素）的合成有关，甲状腺素对人体的智力发育有影响：儿童缺乏得呆小症，成腺素对人体的智力发育有影响：儿童缺乏得呆小症，成年缺乏得大脖子病。年缺乏得大脖子病。我国政府规定：我国政府规定：在

3、食盐中必须加入在食盐中必须加入一定量的一定量的_。( (化学式化学式_)_)。碘酸钾碘酸钾 KIO3加碘食盐的标志加碘食盐的标志氯碱工业简介氯碱工业简介冶 金 工 业 等氢氢气气合 成 农 药 等氯氯气气造 纸 、 玻 璃 等氢 氧 化 钠饱 和 食 盐 水盐酸盐酸漂白剂漂白剂2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2通电通电原理：原理：原料：原料：产品：产品：用途：用途：1 1、简述海水提镁的基本方法和工业流程。、简述海水提镁的基本方法和工业流程。2 2、海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么，贝壳在生产流、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

4、学变化？程中起什么作用？其主要成分发生了怎样的化学变化？3 3、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？4 4、在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高、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？经济效益？这对你有什么启示？二、镁和海水提镁二、镁和海水提镁Mg(OH)2沉淀沉淀HClMgCl2晶体晶体MgCl26H2OMg和和Cl2干燥干燥电解电解 贝壳贝壳(CaCO3)CaOOH-Ca(OH)2H2O海水海水含含Mg2+从经济效益角度看，该化工厂的厂址选择是从经济效益角度看，该化工厂的厂址选择是_。海

5、边海边浓浓缩缩结结晶晶盐酸厂盐酸厂1 1、简述海水提镁的基本方法和工业流程。、简述海水提镁的基本方法和工业流程。海水提镁工业流程海水提镁工业流程贝壳起到提供碱贝壳起到提供碱- -消石灰的作用。主要成分发生的化学消石灰的作用。主要成分发生的化学变化有：变化有：CaCO3=CaO+CO2 高温高温CaO+H2O=Ca(OH)22 2、海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么，贝壳在生产、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流程中起什么作用？其主要成分发生了怎样的化学变化？化？经历的化学变化有：经历的化学变化有：Mg2+2OH-=Mg(OH)2Mg(OH

6、)2+2HCl=MgCl2+2 H2OMgCl2=Mg+Cl2通电通电3 3、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？4 4、在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高、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？经济效益？这对你有什么启示？（1 1）就地取材就地取材- -利用海滩上的贝壳利用海滩上的贝壳（2 2）节约原料节约原料- -循环利用氯元素循环利用氯元素启示：启示：一个真实的化学工业流程所考虑的问题远比我们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、

7、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。环境保护等问题。1 1、物理性质：、物理性质： 银白色、密度比较小，有金属光泽、质软。银白色、密度比较小，有金属光泽、质软。具有很好的延具有很好的延展性、导电性、导热性。展性、导电性、导热性。其合金的强度高、机械性能好。被称为其合金的强度高、机械性能好。被称为“国防金属国防金属”镁镁 的的 性性 质质用途：可用于制造汽车、飞机、火箭。用途：可用于制造汽车、飞机、火箭。2 2、化学性质、化学性质 Mg+2H+=Mg2+ + H2 还原剂还原剂点燃点燃2Mg+O2=2MgO点燃点燃3Mg+N2=Mg3N22 Mg+CO2 2 MgO

8、+C 点燃点燃现象：镁条在现象：镁条在COCO2 2中继续燃烧，发出耀眼白光，在瓶中继续燃烧，发出耀眼白光，在瓶内壁附着有黑色的固体。内壁附着有黑色的固体。与非氧化性酸反应生成氢气与非氧化性酸反应生成氢气与非金属单质反应与非金属单质反应与二氧化碳反应与二氧化碳反应与盐反应与盐反应置换反应置换反应Mg+Cu2+=Mg2+ + Cu与与O2、N2、CO2发生反应发生反应点燃点燃2Mg+O2=2MgO点燃点燃3Mg+N2=Mg3N2 点燃点燃2Mg+CO2 =2MgO+C1 1、写出镁在空气中燃烧时所有反应的化学方程式。、写出镁在空气中燃烧时所有反应的化学方程式。 思考思考 由镁引起的火灾能否用泡沫

9、灭火器灭火？由镁引起的火灾能否用泡沫灭火器灭火？不能不能2Mg+CO2 2MgO+C 点燃点燃1.下列元素属于海水中的微量元素的是（下列元素属于海水中的微量元素的是（ ） A、H B、Mg C、Na D、Li2.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料。工业制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却，料。工业制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却，下列可作为冷却气体的是（下列可作为冷却气体的是（ ） 空气空气 CO2 Ar H2 N2 A、 B、C、 D、DC3、下列反应体现了下列反应体现了CO2的氧化性是（的氧化性是（ ）ACO2 + C =2COB2NaOH +

10、CO2 = Na2CO3 + H2O CNa2O + CO2 = Na2CO3 D. 2Mg+CO2 = 2MgO +C点燃点燃点燃点燃AD5.用于飞机制造业的重要材料是（用于飞机制造业的重要材料是（ ） A不锈钢不锈钢 BCuSn合金合金 CMgAl合金合金 DAlSi合金合金DC4.下列化学反应，在从海中提取金属镁的过程下列化学反应，在从海中提取金属镁的过程中，不会涉及的是（中，不会涉及的是（ ） A、Mg2+2OH-Mg(OH)2 B、Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O C、MgCl2 Mg+Cl2 D、Mg(OH)2 MgO+H2O 通电通电高温高温氯、溴、碘的原子结构氯、溴

11、、碘的原子结构ClBrI最外层最子数相同最外层最子数相同性质相似性质相似都有氧化性都有氧化性三、溴和海水提溴三、溴和海水提溴地球上地球上99%99%的溴元素以的溴元素以Br-的形式存在于海水的形式存在于海水中。中。溴溴元素又被称为元素又被称为“海洋元素海洋元素”色、态色、态毒性毒性 Br2 深红棕色深红棕色液体液体I2紫黑色紫黑色固体固体有毒有毒有毒有毒在水中溶解度较小，在水中溶解度较小，易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂在水中溶解度较小，在水中溶解度较小，易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂易挥发易挥发易升华易升华（物理变化）（物理变化）溶解性溶解性碘单质遇淀粉变碘单质遇淀粉变蓝蓝特性特性用用棕色棕色瓶密

12、封保存瓶密封保存加入少量水加入少量水( (水封水封) )1、物理性质、物理性质I2的特性的特性淀粉溶液淀粉溶液碘水碘水升华升华碘使淀粉变蓝碘使淀粉变蓝溴和碘在不同溶剂中的颜色比较溴和碘在不同溶剂中的颜色比较（溶质稀（溶质稀浓）浓） 溶剂溶剂溶质溶质水水酒精酒精四氯化碳四氯化碳（比水重）（比水重） 溴溴碘碘 溶剂溶剂溶质溶质水水黄黄橙橙橙橙橙红橙红橙橙橙红橙红黄黄褐褐淡紫淡紫紫红紫红 紫紫深紫深紫溴在水中溶解度不大，如何来提取溴呢？溴在水中溶解度不大，如何来提取溴呢？利用萃取的方法利用萃取的方法溴和碘的溶解性溴和碘的溶解性溴水溴水CClCCl4 4振荡振荡CClCCl4 4层层水层水层碘水碘水振

13、荡振荡CClCCl4 4水层水层CClCCl4 4层层利用某种物质（溶质）在利用某种物质（溶质）在互不相溶互不相溶的溶剂里的溶剂里溶解度溶解度的不的不同，用一种溶剂把它从同，用一种溶剂把它从溶解度较小的溶剂溶解度较小的溶剂转移到转移到溶解度溶解度较大的溶剂较大的溶剂中的方法。中的方法。溴（溴（Br2）水和四氯化碳水和四氯化碳水水四氯化碳四氯化碳萃取萃取已知溴在酒精中的溶解度大于溴在水中的溶解已知溴在酒精中的溶解度大于溴在水中的溶解度，加入酒精能否实现溴和水的分离？度，加入酒精能否实现溴和水的分离？不可以，酒精与水互溶不可以，酒精与水互溶2 2、化学性质、化学性质与金属反应与金属反应2Fe+3C

14、l2=2FeCl3点燃点燃与非金属反应（与非金属反应（H2）与水反应与水反应Cl2+H2O =HCl+HClO与碱的反应与碱的反应Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2OCl2+H2 = 2HCl光照或点燃光照或点燃与与SOSO2 2的的反应反应H2SO42Fe+3Br2=2FeBr3Br2+H2 = 2HBr加热加热Br2+2NaOH = NaBr+NaBrO+H2OBr2+H2O =HBr+HBrOSO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr与金属反应与金属反应2Fe+3Br2=2FeBr32Fe+3Cl2=2FeCl3点燃点燃Fe+l2 = Fel2 低价

15、态金属碘化物低价态金属碘化物2 2、化学性质、化学性质( (X表示表示Cl、Br、I) )与非金属反应（与非金属反应（H2）X2+H2 = 2HX一定条件一定条件与水反应与水反应X2+H2O =HX+HXO与碱的反应与碱的反应X2+2NaOH = NaX+NaXO+H2O【活动活动探究探究】知识知识支持支持氧化性：氧化剂氧化性：氧化剂氧化产物氧化产物实实 验验 方方 案案设计实验方案：设计实验方案：向向NaCl溶液中分别加入溴水溶液中分别加入溴水向向NaCl溶液中分别加入碘水溶液中分别加入碘水向向NaBr溶液中分别加入氯水溶液中分别加入氯水向向NaBr溶液中分别加入碘水溶液中分别加入碘水向向K

16、I溶液中分别加入氯水溶液中分别加入氯水向向KI溶液中分别加入溴水溶液中分别加入溴水再滴加四氯化碳溶液再滴加四氯化碳溶液 水层水层CCl4层层加加CCl4溶溶液液 振荡振荡NaBr溶液溶液氯水氯水氧化性氧化性: Cl2Br22NaBr+Cl2=2NaCl+Br2还原性：还原性：Br- - Cl- -Cl2、Br2、I2氧氧化性强弱比较化性强弱比较Cl2、Br2氧氧化性强弱比较化性强弱比较CCl4溶液溶液 振荡振荡KI溶液溶液溴水溴水氧化性氧化性: Br2I2还原性：还原性： I- - Br- -2KI+Br2 = 2KBr+I2水层水层CCl4层层Br2、I2氧氧化性强弱比较化性强弱比较CCl4

17、溶液溶液 振荡振荡KI溶液溶液氯水氯水氧化性氧化性: Cl2I2还原性：还原性： I I- - Cl Cl- -水层水层CCl4层层2KI+Cl2=2KCl+I2氧化性氧化性: Cl2Br2I2还原性：还原性：I- - Br- - Cl- -Cl2、I2氧氧化性强弱比较化性强弱比较海水海水晒盐晒盐NaCl苦卤苦卤通入通入Cl2溴的水溴的水溶液溶液鼓入热空气鼓入热空气或水蒸气或水蒸气溴溴利用利用Br2的易挥发的性质的易挥发的性质2Br- -+Cl2=Br2+2Cl- -3 3、海水提溴海水提溴( (浓缩、氧化、提取浓缩、氧化、提取) )地球上地球上99%的溴元素以的溴元素以Br-的形式存在于海水

18、中，的形式存在于海水中，根据以上三种单质的氧化性强弱，我们可以用什么根据以上三种单质的氧化性强弱，我们可以用什么物质从海水中提取溴单质呢物质从海水中提取溴单质呢? 【迁移迁移应用应用】NaCl溶液溶液AgNO3溶液和稀溶液和稀HNO3白色沉淀白色沉淀4 4、Cl- -、 Br- -、 I- -离子的检验方案离子的检验方案NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl（白色）（白色）(1)(1)、Cl- -离子的检验离子的检验Cl-+Ag+=AgCl（白色）（白色） KBr溶液溶液稀稀HNO3+AgNO3溶液溶液 (淡黄色沉淀淡黄色沉淀） KI溶液溶液稀稀HNO3+AgNO3溶液溶液 (黄色沉淀）黄色沉淀）(2)、Br-、I-的检验的检验KI+AgNO3=KNO3+AgI(黄色黄色)NaBr+AgNO3=NaNO3+AgBr(淡黄色淡黄色)Br-+Ag+=AgBrI-+Ag+=AgI思考思考: 如何鉴别如何鉴别NaCl、NaBr、KI三瓶无色溶液？三瓶无色溶液？方法一：分别滴加方法一：分别滴加AgNO3溶液和稀硝酸溶液和稀硝酸，产生，产生白色白色沉淀的为沉淀的为NaCl溶液，产生溶液，产生淡黄色淡黄色沉淀的为沉淀的为NaBr溶液，溶液，产生产生黄色黄色沉淀的为沉淀的为KI溶液。溶液。