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(guò)海水的人都知道，海水又苦又咸，不能直接飲用?？磥?lái)，海水中除了含有氫、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?cè)诤Ｋ惺且允裁葱问酱嬖诘?？它們?cè)诤Ｋ械暮咳绾?？閱讀教材,完成學(xué)案【自主學(xué)習(xí)】氯堿工業(yè)：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑通電一海水—元素寶庫(kù)

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?cè)诤Ｋ械暮坎町惡艽蟆Ｈ藗兂０押Ｋ械脑胤譃槌Ａ吭睾臀⒘吭亍?.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(yīng)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(yīng)用價(jià)值。人類(lèi)通過(guò)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(chǔ)量約為1.8×1015t有關(guān)海水組成的驚人數(shù)字海水中元素種類(lèi)常量元素（>1mg/L）進(jìn)入海洋的物質(zhì)/年溶解的鹽類(lèi)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(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(shuō)一下，在上述方法提鎂的過(guò)程中，采取了哪些措施來(lái)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(shuō)一下，在上述方法提鎂的過(guò)程中，采取了哪些措施來(lái)提高經(jīng)濟(jì)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(guò)濾、干燥、加熱熔融海水加堿過(guò)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(xué)變化有：

CaCO3======CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)2高溫經(jīng)歷的化學(xué)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(guó)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(diǎn)低。可與其他金屬構(gòu)成合金。鎂鋁合金的強(qiáng)度高，機(jī)械性能好。有“國(guó)防金屬”的美譽(yù)。二鎂與海水提鎂(2)鎂的化學(xué)性質(zhì)（預(yù)測(cè)）預(yù)測(cè)：1、鎂與酸反應(yīng)

2、鎂與鹽溶液反應(yīng)

3、鎂與非金屬反應(yīng)（O2、N2）二鎂與海水提鎂4.鎂在CO2中燃燒的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟：①取一段鎂條，用砂紙打磨，去掉氧化膜②點(diǎn)燃酒精燈，用坩堝鉗夾住鎂條，點(diǎn)燃后，伸入盛有CO2的集氣瓶中。③觀察實(shí)驗(yàn)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(yīng)二鎂與海水提鎂思考：1、由金屬鎂引起的火災(zāi)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(diǎn)燃2Mg+O2===2MgO點(diǎn)燃3Mg+N2===Mg3N2點(diǎn)燃2Mg+CO2===2MgO+C不能，應(yīng)該用沙子滅火海水能否變成可飲用的淡水？小結(jié)1.認(rèn)識(shí)海洋是化學(xué)元素的寶庫(kù)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(xué)性質(zhì)點(diǎn)燃2Mg+O2===2MgO點(diǎn)燃2Mg+CO2===2MgO+CMg+2H+=Mg2++H2↑Mg+Cu2+=Cu+Mg2+

海水提溴

海水中有幾種化學(xué)元素它們?cè)谠咏Y(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(shí)驗(yàn)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?cè)谒?、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(lán)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(rèn)識(shí)溴、碘1、在保存溴單質(zhì)和碘單質(zhì)是應(yīng)分別注意那些問(wèn) 題？答：都應(yīng)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(kāi)的土豆在空氣中放置長(zhǎng)時(shí)間表面會(huì)變藍(lán)黑色(土豆中含有大量淀粉及少量碘離子等)加熱，碘會(huì)升華加熱，碘會(huì)升華碘遇淀粉變藍(lán)色活動(dòng)與探究Cl2

、Br2

、I2氧化性的比較

選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究Cl2

、Br2

、I2這三種單質(zhì)氧化性的強(qiáng)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(lái)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(lái)的方法。①和原溶液中的溶劑互不相溶；②對(duì)溶質(zhì)的溶解度要遠(yuǎn)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(yīng)。萃取劑的選擇：①和原溶液中的溶劑互不相溶；②對(duì)溶質(zhì)的溶解度要遠(yuǎn)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(yīng)。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(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)內(nèi)容試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論或化學(xué)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(wú)色變?yōu)槌赛S色Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2單質(zhì)的氧化性：Cl2>Br2你的實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)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(wú)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(wú)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(yàn)方案濃縮