海水中的元素

第四節(jié)

海水中的元素宇航員遙看地球的照片聯(lián)想?質(zhì)疑嘗過海水的人都知道，海水又苦又咸，不能直接飲用?？磥恚Ｋ谐撕袣?、氧元素外還含有其他元素。那么海水中還含有哪些元素呢？它們在海水中是以什么形式存在的？它們在海水中的含量如何？閱讀教材,完成學案【自主學習】氯堿工業(yè)：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑通電一海水—元素寶庫

海水中共含有80多種元素，這些元素大部分以鹽的形式存在，它們在海水中的含量差異很大。人們常把海水中的元素分為常量元素和微量元素。1.常量元素(>1mg/L):占99.9％Na、Cl、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F２.微量元素(＜1mg/L):Li、I、U鋰是熱核反應的重要材料也是制造鋰電池和特種合金的原料;碘用于制藥，具有極其重要的生理作用;海水中的鈾可用作熱核燃料，具有極大的應用價值。人類通過海水曬鹽從海水中提取食鹽，食鹽除做調(diào)味品,也是人體必須的物質(zhì).在工業(yè)上，以食鹽為原料可以制得哪些化工產(chǎn)品？海水中部分元素濃度圖海水中鎂的總儲量約為1.8×1015t有關海水組成的驚人數(shù)字海水中元素種類常量元素（>1mg/L）進入海洋的物質(zhì)/年溶解的鹽類物質(zhì)總量氯（Cl）元素總量氡(Rn)元素總量鋰(Li)元素總量碘(I)元素總量鈾(U)元素總量鎂(Mg)元素總量80多種11種2.5×1010t5×1017t2.6×1016t<1kg2.5×1011t9.3×1010t4.5×109t2×1015tU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)生了怎樣的化學變化？(3)從海水中的Mg2＋到金屬鎂，經(jīng)歷了哪些化學變化？(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)生了怎樣的化學變化？(3)從海水中的Mg2＋到金屬鎂，經(jīng)歷了哪些化學變化？(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)濟效益？1.海水提鎂

貝殼（CaCO3）煅燒生石灰水石灰乳海水Mg(OH)2Mg

鹽酸

電解MgCl2

結(jié)晶、過濾、干燥、加熱熔融海水加堿過濾Mg(OH)2通電Mg加HCl濃縮MgCl2貝殼起到提供堿-消石灰的作用。主要成分發(fā)生的化學變化有：

CaCO3======CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)2高溫經(jīng)歷的化學變化有：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓

Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

MgCl2====Mg+Cl2↑通電二鎂與海水提鎂2.金屬鎂—國防金屬（1）鎂的物理性質(zhì)：銀白色的金屬，密度小，硬度小，熔點低?？膳c其他金屬構(gòu)成合金。鎂鋁合金的強度高，機械性能好。有“國防金屬”的美譽。二鎂與海水提鎂(2)鎂的化學性質(zhì)（預測）預測：1、鎂與酸反應

2、鎂與鹽溶液反應

3、鎂與非金屬反應（O2、N2）二鎂與海水提鎂4.鎂在CO2中燃燒的實驗①燃著的鎂條在CO2中繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生耀眼的白光②產(chǎn)生大量白煙③瓶壁有黑色固體附著二鎂與海水提鎂4.鎂在CO2中燃燒的實驗步驟：①取一段鎂條，用砂紙打磨，去掉氧化膜②點燃酒精燈，用坩堝鉗夾住鎂條，點燃后，伸入盛有CO2的集氣瓶中。③觀察實驗現(xiàn)象。①燃著的鎂條在CO2中繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生耀眼的白光②產(chǎn)生大量白煙③瓶壁有黑色固體附著二鎂與海水提鎂

5.鎂和熱水反應二鎂與海水提鎂思考：1、由金屬鎂引起的火災能否用泡沫滅火器滅火？如何滅火？

2.鎂在空氣中燃燒后的產(chǎn)物有哪些？

點燃2Mg+O2===2MgO點燃3Mg+N2===Mg3N2點燃2Mg+CO2===2MgO+C不能，應該用沙子滅火海水能否變成可飲用的淡水？小結(jié)1.認識海洋是化學元素的寶庫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）鎂的化學性質(zhì)點燃2Mg+O2===2MgO點燃2Mg+CO2===2MgO+CMg+2H+=Mg2++H2↑Mg+Cu2+=Cu+Mg2+

海水提溴

海水中有幾種化學元素它們在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)方面具有一定的相似性，我們把這一組元素叫做鹵族元素，它們有氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）。氯、溴、碘的原子結(jié)構(gòu)ClBrI最外層最子數(shù)相同性質(zhì)相似—都有氧化性

實驗1、觀察溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的顏色、狀態(tài)；取少量的溴單質(zhì)和碘單質(zhì)，分別觀察他們在水、酒精和四氯化碳溶劑中的溶解情況和所形成溶液的顏色，把觀察的結(jié)果添入下表中溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的物理性質(zhì)觀察、思考溴和碘的溶解性溴水CCl4振蕩CCl4層水層碘水振蕩CCl4水層CCl4層I2的特性淀粉溶液碘水升華碘使淀粉變藍物理性質(zhì)溴單質(zhì)碘單質(zhì)顏色狀態(tài)水中四氯化碳溶解性和溶液的顏色易溶，橙紅色易溶，紫紅色微溶，黃色固體(易升華)紫黑色深紅棕色液體(易揮發(fā))溶于水，橙黃色(溶解度較小)認識溴、碘1、在保存溴單質(zhì)和碘單質(zhì)是應分別注意那些問 題？答：都應該保存在棕色的玻璃瓶中，放在陰暗處，并且溴的瓶子里上有一層水。（這樣處理的原理是溴水在水中的溶解度較小，且溴水的密度小于液溴，這樣在液溴上部形成一層飽和的溴水，大大減少了液溴的揮發(fā)）2、碘容易升華的性質(zhì)有什么重要用途？答：碘的提純。思考思維遷移如果固體食鹽中混有碘單質(zhì),如何除去?如果沙子中混有碘單質(zhì),如何分離?如何解釋切開的土豆在空氣中放置長時間表面會變藍黑色(土豆中含有大量淀粉及少量碘離子等)加熱，碘會升華加熱，碘會升華碘遇淀粉變藍色活動與探究Cl2

、Br2

、I2氧化性的比較

選用下列試劑設計實驗，探究Cl2

、Br2

、I2這三種單質(zhì)氧化性的強弱。試劑：氯水、溴水、碘水、NaCl溶液NaBr溶液、

KI溶液、四氯化碳（萃?。┹腿。豪没旌衔镏幸环N溶質(zhì)在互不相容的溶劑里溶解性的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來的方法。萃?。豪没旌衔镏幸环N溶質(zhì)在互不相容的溶劑里溶解性的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來的方法。①和原溶液中的溶劑互不相溶；②對溶質(zhì)的溶解度要遠大于原溶劑；③要不易于揮發(fā)；④萃取劑不能與原溶液的溶劑反應。萃取劑的選擇：①和原溶液中的溶劑互不相溶；②對溶質(zhì)的溶解度要遠大于原溶劑；③要不易于揮發(fā)；④萃取劑不能與原溶液的溶劑反應。NaBr溶液氯水CCl4溶液、振蕩水層CCl4層KI溶液溴水CCl4溶液、振蕩水層CCl4層KI溶液氯水CCl4溶液、振蕩水層CCl4層氯溴碘單質(zhì)氧化性強弱比較實驗內(nèi)容試劑實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論或化學方程式

向盛有少量NaBr溶液的試管中滴加氯水，振蕩向盛有少量KI溶液的試管中滴加氯水，振蕩向盛有少量KI溶液的試管中滴加溴水，振蕩

氯水、NaBrNaBr溶液由無色變?yōu)槌赛S色Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2單質(zhì)的氧化性：Cl2>Br2你的實驗方案與實驗記錄結(jié)論：氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性Cl2>Br2>I2

氯水、

KIKI溶液由無色變?yōu)楹稚獵l2+2KI=2KCl+I2

單質(zhì)的氧化性：Cl2>I2溴水、

KIKI溶液由無色變?yōu)楹稚獴r2+2KI=2KBr+I2

單質(zhì)的氧化性：Br2>I2Cl-、Br-、

I-離子的檢驗方案濃縮