高一化學(xué)海水中的元素分析

1、廈門市啟悟中學(xué)高一化學(xué)備課組二一二年元月海洋是巨大的資源寶庫海洋是巨大的資源寶庫海洋中含有大量的鹽類，主要為海洋中含有大量的鹽類，主要為NaCl，此外還，此外還有有MgCl2、MgSO4等，致使海水既咸又苦，不等，致使海水既咸又苦，不能直接飲用。能直接飲用。資料卡片資料卡片如果將海水中的鹽類全部提取出來，鋪在地球的如果將海水中的鹽類全部提取出來，鋪在地球的陸地上，可以使陸地平均升高陸地上，可以使陸地平均升高150m。海水中含有80多種元素海洋，生命的搖籃豐富的生物資源海水，能源的寶庫潮汐能、化學(xué)能、核能海水，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱氯化鈉常量元素：Cl、Na、Mg、S、Ca、 K、C、Sr、Br、B、F

2、微量元素：I、U等冶金工業(yè)等氫氣氫氣合成農(nóng)藥等氯氣氯氣造紙、玻璃等氫氧化鈉飽和食鹽水（一）鎂的物理性質(zhì)（一）鎂的物理性質(zhì)用途：機(jī)械零件、車船材料、門窗、飛機(jī)、火箭等，從用途：機(jī)械零件、車船材料、門窗、飛機(jī)、火箭等，從而獲得而獲得“國防金屬國防金屬”的美譽(yù)。的美譽(yù)?？膳c其他金屬構(gòu)成合金?？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。鎂鋁合金的強(qiáng)度高，機(jī)械性能好。在冶金工業(yè)上可作為在冶金工業(yè)上可作為還原劑和脫氧劑。還原劑和脫氧劑。密度小，熔點(diǎn)較低，硬度較小，有金屬光澤的銀白色固密度小，熔點(diǎn)較低，硬度較小，有金屬光澤的銀白色固體。具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性。體。具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性。

3、Mg+2HCl=MgCl2+H2現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光。伴有白煙，現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光。伴有白煙，生成白色固體，在瓶內(nèi)還有黑色物質(zhì)附著。生成白色固體，在瓶內(nèi)還有黑色物質(zhì)附著。2 2、與水反應(yīng)、與水反應(yīng)3 3、與酸反應(yīng)、與酸反應(yīng)4 4、與某些氧化物的反應(yīng)、與某些氧化物的反應(yīng)1 1、與非金屬反應(yīng)、與非金屬反應(yīng)放出大量熱，發(fā)放出大量熱，發(fā)出耀眼的白光出耀眼的白光（二）鎂的化學(xué)性質(zhì)（二）鎂的化學(xué)性質(zhì)Mg+2H2O Mg(OH)2 +H2 2Mg+CO2 2MgO+C2Mg+O2 2MgO3Mg+N2 Mg3N2海海水水加堿加堿Mg(OH)2通電通電加加HClMgCl2貝殼（貝殼（Ca

4、CO3）CaOCa(OH)2MgCl2+（三）海水提鎂（三）海水提鎂濃縮濃縮過濾過濾注意：課本P98 圖3-4-8涉及到的化學(xué)變化涉及到的化學(xué)變化: :CaO + H2OCa(OH)2Mg2+ + 2OHMg(OH)2Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2OH2 + Cl2 2HClCaCO3 CaO+CO2MgCl2 Mg + Cl2 通電 1 1、由金屬鎂引起的火災(zāi)能否用泡沫滅火器滅、由金屬鎂引起的火災(zāi)能否用泡沫滅火器滅火？如何滅火？火？如何滅火？2.2.鎂在空氣中燃燒后的產(chǎn)物有哪些？鎂在空氣中燃燒后的產(chǎn)物有哪些？ 不能，應(yīng)該用沙子滅火不能，應(yīng)該用沙子滅火2Mg+O2 2MgO2Mg+

5、CO2 2MgO+C3Mg+N2 Mg3N2溴是海水中重要的的非金屬元素。地球上溴是海水中重要的的非金屬元素。地球上99%99%的溴元的溴元素以溴離子的形式存在于海水里，所以人們也把溴稱素以溴離子的形式存在于海水里，所以人們也把溴稱為為“海洋元素海洋元素”。保存溴時(shí)，常往盛溴的試劑瓶中加入一些水。保存溴時(shí)，常往盛溴的試劑瓶中加入一些水。溴是溴是深紅棕色深紅棕色液體，液體，有刺激性氣味，密度比水大，可有刺激性氣味，密度比水大，可溶于水，在水中的溶解度不大，溴水呈溶于水，在水中的溶解度不大，溴水呈橙色。橙色。易揮發(fā)，易揮發(fā)，溴的蒸氣為溴的蒸氣為紅棕色。紅棕色。（一）溴的物理性質(zhì)（一）溴的物理性質(zhì)紅

6、棕色的溴蒸氣紅棕色的飽和溴水深紅棕色的液溴橙色的溴水碘是一種碘是一種紫黑色紫黑色固體，固體，具升華性質(zhì)具升華性質(zhì)，碘的蒸氣呈，碘的蒸氣呈紫色紫色。（二）碘的物理性質(zhì)（二）碘的物理性質(zhì)1811年法國藥劑師庫爾圖瓦利首次發(fā)現(xiàn)單質(zhì)碘。單質(zhì)碘呈紫黑色晶體，易升華。有毒性和腐蝕性。碘單質(zhì)遇淀粉會變藍(lán)色。主要用于制藥物、染料、碘酒、試紙和碘化合物等。碘是人體必需微量元素之一，有“智力元素”之稱。健康成人體內(nèi)碘的總量為2050mg。由于中國大部分地區(qū)都缺碘，而缺碘就會引起碘缺乏病，所以國家強(qiáng)制在食用的氯化鈉食鹽中加入少量的含碘鹽。碘鹽是指含有碘酸鉀（KIO3）的氯化鈉（NaCl）。我國在食鹽中添加碘的標(biāo)準(zhǔn)為

7、2030mg/kg。人體內(nèi)2/3的碘存在于甲狀腺中，甲狀腺控制代謝。若碘不足，可能引起心智反應(yīng)遲鈍、身體變胖以及活力不足；但過量攝入碘也會引起甲狀腺腫大。我國最早用海草治療甲狀腺腫大。膳食中的碘大部分在胃腸道中轉(zhuǎn)變?yōu)榈饣铮瑤缀醣粰C(jī)體完全吸收，進(jìn)入血液后分布于全身的細(xì)胞外液。腎臟是碘的排泄器官。雖然人體攝入的碘量很少，但是腎臟沒有保留碘的機(jī)能。少量的碘也通過糞便排出。5月15日是全國碘缺乏病防治日，宣傳吃碘鹽能有效防治碘缺乏病。世界衛(wèi)生組織推薦每人每天的食鹽攝入量是6克，但我國國民普遍超過20克。這就需要同時(shí)提供不含碘的鹽供人選擇，否則碘攝入過量的危險(xiǎn)性極大。 碘酒又稱碘酊，由碘、碘化鉀溶解于

8、酒精溶液而制成。碘是一種固體，碘化鉀有助于碘在酒精中的溶解。市售碘酒的濃度為2%。碘酒有強(qiáng)大的殺滅病原體作用，它可以使病原體的蛋白質(zhì)發(fā)生變性。碘酒可以殺滅細(xì)菌、真菌、病毒、阿米巴原蟲等，可用來治療許多細(xì)菌性、真菌性、病毒性等皮膚病。Br2水水溴水溴水溴的四氯溴的四氯化碳溶液化碳溶液橙紅色橙紅色橙色橙色CCl4I2水水碘水碘水碘的四氯碘的四氯化碳溶液化碳溶液紫紅色紫紅色褐色褐色CCl4溴、溴、 碘的溶解性實(shí)驗(yàn)碘的溶解性實(shí)驗(yàn)深紅棕色深紅棕色紫黑色紫黑色可溶可溶(橙色橙色)液體液體固體固體微溶微溶(褐色褐色)易溶易溶(橙紅色橙紅色)易溶易溶(紫紅色紫紅色)易溶易溶(橙紅色橙紅色)易溶易溶(紫紅色紫紅

9、色)P100“方法導(dǎo)引”與NaBrNaBr溶液溶液氯水氯水CCl4溶液、振蕩溶液、振蕩水層水層CCl4層層KIKI溶液溶液溴水溴水CCl4溶液、振蕩溶液、振蕩水層水層CCl4層層KIKI溶液溶液氯水氯水CCl4溶液、振蕩溶液、振蕩水層水層CCl4層層氯溴碘單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱比較氯溴碘單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱比較建議方案建議方案向盛有少量NaBr溶液的試管中滴加氯水，振蕩；再加入少量CCl4溶液，振蕩后靜置。向盛有少量KI溶液的試管中滴加氯水，振蕩；再加入少量CCl4溶液，振蕩后靜置。向盛有少量KI溶液的試管中滴加溴水，振蕩；再加入少量CCl4溶液，振蕩后靜置。NaBr溶液由溶液由無色無色變?yōu)樽優(yōu)槿芤悍謱?，?/p>

10、層近溶液分層，上層近無色，下層橙色無色，下層橙色Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2單質(zhì)的氧化性：單質(zhì)的氧化性：Cl2Br2KI溶液由溶液由無色無色變?yōu)樽優(yōu)槿芤悍謱?，上層近溶液分層，上層近無色，下層紫紅色無色，下層紫紅色Cl2+2KI=2KCl+I2單質(zhì)的氧化性：單質(zhì)的氧化性：Cl2I2KI溶液由溶液由無色無色變?yōu)樽優(yōu)槿芤悍謱樱蠈咏芤悍謱?，上層近無色，下層紫紅色無色，下層紫紅色Br2+2KI=2KBr+I2單質(zhì)的氧化性：單質(zhì)的氧化性：Br2I2結(jié)論：結(jié)論：氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性 Cl2Br2I2 氯、溴、碘離子的還原性氯、溴、碘離子的還原性 ClBrI 碘（碘（I2

11、）遇淀粉變藍(lán)色）遇淀粉變藍(lán)色（碘的鑒定反應(yīng)）（碘的鑒定反應(yīng)）注意：注意：碘化鉀溶液加入淀粉溶液，不變藍(lán)色。碘化鉀溶液加入淀粉溶液，不變藍(lán)色。碘的特性碘的特性真假碘鹽？真假碘鹽？用土豆能鑒別碘鹽的真假嗎？用土豆能鑒別碘鹽的真假嗎？真假碘鹽？真假碘鹽？我愛發(fā)明我愛發(fā)明-慧眼辨真假（四）慧眼辨真假（四）1用鐵勺取少量食用鹽，于火上爆炒用鐵勺取少量食用鹽，于火上爆炒2分鐘；分鐘；2將爆炒后的食用鹽倒入瓷碗中，再加入等量未爆炒將爆炒后的食用鹽倒入瓷碗中，再加入等量未爆炒的食用鹽，混合均勻；的食用鹽，混合均勻；3將土豆片放入盛混合鹽的瓷碗中，加入少量白醋；將土豆片放入盛混合鹽的瓷碗中，加入少量白醋；4靜置

12、靜置5-10分鐘，觀察變化；分鐘，觀察變化；5若瓷碗中出現(xiàn)藍(lán)色，則該食用鹽是加碘鹽。若瓷碗中出現(xiàn)藍(lán)色，則該食用鹽是加碘鹽。寫出上述變化中化學(xué)反應(yīng)方程式！寫出上述變化中化學(xué)反應(yīng)方程式！海水提溴海水提溴濃縮、氧化、提取濃縮、氧化、提取：海水中的溴離子的含量一般為：海水中的溴離子的含量一般為0.067gL-1，經(jīng)，經(jīng)過海灘曬鹽的苦鹵中溴離子的含量要大得多，非常過海灘曬鹽的苦鹵中溴離子的含量要大得多，非常有利于溴的提取。有利于溴的提取。：要將苦鹵中的溴離子氧化成游離態(tài)的溴，需：要將苦鹵中的溴離子氧化成游離態(tài)的溴，需要加入氧化劑氯氣。要加入氧化劑氯氣。2Br+Cl2 = Br2+2Cl：生成的溴單質(zhì)依然

13、溶解在苦鹵中，利用溴的：生成的溴單質(zhì)依然溶解在苦鹵中，利用溴的揮發(fā)性，鼓入熱空氣或水蒸氣就可將溴分離。揮發(fā)性，鼓入熱空氣或水蒸氣就可將溴分離。海水苦鹵NaCl溴水Br2曬鹽Cl2熱空氣或熱水蒸氣反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：2Br + Cl2 = Br2 + 2ClNaCl+AgNO3NaNO3+AgClNaBr+AgNO3NaNO3+AgBrKI+AgNO3KNO3+AgI(白色）白色）（淺黃色）（淺黃色）（黃色）（黃色）AgCl、AgBr、AgI均不溶于稀硝酸中均不溶于稀硝酸中硝酸銀溶液和硝酸銀溶液和稀硝酸，可作為稀硝酸，可作為氯離子、氯離子、溴離子及碘離子的試劑。溴離子及碘離子的試劑。注意：氟化銀

14、可溶于水注意：氟化銀可溶于水知識拓展：鹵化銀的制取及鹵離子的檢驗(yàn)知識拓展：鹵化銀的制取及鹵離子的檢驗(yàn)溴化銀用于制照相的感光片溴化銀用于制照相的感光片碘化銀可用于人工降雨碘化銀可用于人工降雨2AgBr 2Ag + Br2光照光照 2AgI 2Ag + I2光照光照感光性感光性用途：用途：知識拓展：鹵化銀的性質(zhì)及用途知識拓展：鹵化銀的性質(zhì)及用途照相過程照相過程感光：涂有溴化銀的底片（膠卷）上各部份感光感光：涂有溴化銀的底片（膠卷）上各部份感光強(qiáng)弱不同，形成潛影。強(qiáng)弱不同，形成潛影。顯影：顯影：用還原劑把已感光的溴化銀還原成銀，感光用還原劑把已感光的溴化銀還原成銀，感光量大的部份生成的銀就多，顏色就

15、深（極細(xì)小的銀量大的部份生成的銀就多，顏色就深（極細(xì)小的銀粒不會反光，故呈黑色），反之就淺。粒不會反光，故呈黑色），反之就淺。定影：定影：用硫代硫酸鈉把未感光的溴化銀除去用硫代硫酸鈉把未感光的溴化銀除去。這樣就得到明暗程度與實(shí)物相反的底片。這樣就得到明暗程度與實(shí)物相反的底片。使使感光片（相紙）感光片（相紙）通過通過底片底片曝光曝光，再經(jīng)，再經(jīng)顯影顯影和和定影定影，就得到明暗程度跟實(shí)物一樣的照片。就得到明暗程度跟實(shí)物一樣的照片。感光材料感光材料抗爆劑抗爆劑殺蟲劑殺蟲劑鎮(zhèn)靜劑鎮(zhèn)靜劑紅藥水紅藥水1碘的氧化性較弱，遇變價(jià)金屬得低價(jià)化合物。 如碘與鐵反應(yīng)生成FeI2。2氯、溴、碘的單質(zhì)都能與H2反應(yīng)，生

16、成HX； HCl、HBr、HI都易溶于水，且都是強(qiáng)酸。3氯、溴、碘的單質(zhì)都能與水反應(yīng)： X2H2O=HX+HXO，但反應(yīng)程度依次減弱。4AgBr為淺黃色難溶物，AgI為黃色難溶物。 二者見光都易分解。5鹵素離子的檢驗(yàn)：在含有Cl、Br、I的溶液中加入硝酸銀溶液分別生成白色、淺黃色、黃色的鹵化銀沉淀，若再加入稀硝酸，沉淀不溶解（AgF能溶于水）。氯化鈉的用途氯化鈉的用途1、工業(yè)上可以氯化鈉為原料來制取碳酸鈉、氫氧化鈉、氯氣和鹽酸等。 2、常用做調(diào)味品，還可用食鹽腌漬蔬菜、魚、肉、蛋等，腌制成的食品不僅風(fēng)味獨(dú)特，還可延長保存時(shí)間。3、醫(yī)療上的生理鹽水是用氯化鈉配制的。 4、農(nóng)業(yè)上可以用氯化鈉溶液來選種。氯化鈉為什么被稱為氯化鈉為什么被稱為“化學(xué)工業(yè)之母化學(xué)工業(yè)之母” 鎂是地球上