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1、第三章,第四节 海水中的化学元素,阅读思考： （1）在海水中已发现多少种元素？,（2）这些元素怎样进入海洋中的，存在什么特点？,（3）哪些是海水中的常量元素，含量为多少？,（4）你知道海水中的微量元素吗？各有什么重要作用？,（5）除此以外，你还知道海水中的其它成分吗？,一、海水化学元素宝库,（7）食盐对人体的作用，人体缺盐的危害有哪些？,（8）在日常生活中除了食盐外，你还接触过哪些含氯化合物？,（9）以食盐为原料可制得哪些化工产品？它们有什么用途？,（6）海水中的元素主要以什么形式存在？,常量元素：Na+、K+、Ca2+，Mg2+，Sr2+；Cl-、SO42-、Br-、HCO3-、CO32-、
2、F-等，其总合占海水盐份的99.9%，称为主要成分。 微量元素：在每升海水中含量低于1mg的元素 如锂(Li),碘元素( I )和铀元素(U) 溶于海水的气体成分：如O2、N2及稀有气体等。 营养元素：与海洋植物生长有关的元素，通常指N、P及Si等。 海水中的有机物质如氨基酸、叶绿素、腐殖质等。,1.海水的化学组成,1000g海水的化学组成示意图,U,有关海水组成的惊人数字,80多种,11种,2.51010t,51017t,2.61016t,1kg,2.51011t,9.31010t,4.5109t,21015t,2.氯碱工业简介,交流讨论 1、简述海水提镁的基本方法和工业流程。 2、海水提镁
3、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 样的化学变化？ 3、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学 变化？ 4、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？,二、镁和海水提镁,交流 研讨,通电,Mg2+2OH-= Mg(OH)2,石灰窑,消化池,沉降槽,过滤器,Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+2H2O,浓缩池,干燥塔,MgCl2=Mg+Cl2,盐酸厂,Mg,Cl2,过滤网,大海,贝壳,电解,海水提镁的工业流程,海水,CaO + H2O = Ca(OH)2,Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2,Mg(OH)2 +
4、 2HCl = MgCl2 + 2H2O,金属镁的物理性质：,金属镁的化学性质：,银白色的金属，具有金属光泽，密度小，属于轻金属，具有延展性，能导电、导热。,与酸反应置换氢,与氧气反应,与CO2反应,Mg+2H+ = Mg 2+H2,D,溴是海水中重要的非金属元素。地球上99%的溴元素以溴离子的形式存在于海水中，所以人们也把溴称为“海洋元素”。,氯和溴、碘等元素在原子结构和性质方面具有一定的相似性，化学上常把它们放在一起研究。氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)这三种元素都属于卤族元素-简称卤素，它们在周期表中排在同一纵列-族里。,三、溴和海水提溴,VIII,Li Be,B C N O F Ne,
5、0,123,4 5 6 7,H,He,IIIA IVA VA VIA VIIA,IA,IIIB IVB VB VIB VIIB,IIA,Si P S Cl Ar,IB IIB,Na Mg,元 素 周 期 表,K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga G,Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe,Al,At Rn,As Se Br Kr,（一）氯(Cl2)溴(Br2)碘(I2)单质性质的相似性,1.和金属反应,2Na + Cl2 = 2NaCl 2Na + Br2 =2NaBr 2Na+I2= 2NaI
6、,2.和非金属H2反应,H2 + Cl2 = 2 HCl H2 + Br2 = 2HBr H2 + I2 = 2H I,3.和水反应,Cl2+ H2O = HCl+HClO Br2 +H2O= HBr+HBrO,4.和碱溶液反应,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O Br2+2 NaOH=NaBr+NaBrO+H2O I2 + 2NaOH = NaI + NaIO + H2O,观察与思考: 观察溴单质和碘单质的状态、颜色；观察它们在水、酒精和四氯化碳溶剂中的溶解情况和所形成溶液的颜色?,深红棕色,紫黑色,液体,固体,红棕色,棕褐色,黄至橙色,黄至褐色,紫至深紫,橙至橙红,（二）溴和
7、碘单质的物理性质,保存溴时，常往盛溴的试剂瓶中加入一些水。请观察盛溴的试剂瓶，根据现象，描述溴的物理性质。,溴是深红棕色液体,密度比水大,有刺激性气味,可溶于水,在水中的溶解度不大,溴水呈橙色,易挥发,溴的蒸气红棕色,应如何保存液溴？ 在盛溴的试剂瓶里加入一些水来防止溴挥发。 取用液溴时要注意什么问题？ 由于液溴上层是溴水，若要取用液溴，不宜用倾倒法，要用滴管插入试剂瓶底部吸取液溴。,溴和碘的溶解性,溴和碘在不同溶剂中的颜色比较（稀浓）,I2的特性,氧化性: Cl2Br2I2,非金属之间也可发生置换反应，活泼性氯溴碘，较活泼的非金属能把较不活泼的非金属从化合物中置换出来。,还原性: Cl- B
8、r - I-,Cl2+2KBr = Br2+2KCl,Cl2+2KI = I2+2KCl,Br2+2KI = I2+2KBr,（三）实验探究氯、溴、碘单质的氧化性强弱,实验方案与实验记录,溶液呈黄色 下层呈橙红色,溶液呈黄色 下层呈紫色,溶液呈黄色 下层呈紫色,Cl2+2KBr=Br2+2KCl,Cl2+2KI=I2+2KCl,Br2+2KI=I2+2KBr,氯水与KBr溶液 加CCl4,氯水与KI溶液 加CCl4,溴水与KI溶液 加CCl4,Cl- 、Br- 、 I -的检验,NaCl + AgNO3 = NaNO3 +AgCl ,NaBr+ AgNO3 = NaNO3 +AgBr ,KI
9、+ AgNO3 = KNO3 + AgI,AgBr可用作感光材料，AgI是人工降雨剂。,问题与思考: 1 、海水提溴选什么试剂作氧化剂？ 2 、海水提溴的工业流程所经历的主要步骤有哪些？ 3 、溴及其化合物在工业、农业、医药等方面有哪些用途？,（四）海水中提取溴,溴元素的用途:生产燃料的抗爆剂(汽油中的添加剂)；化合物AgBr见光易分解，作照像技术的感光材料；消毒药品红药水是含溴和汞的有机物；NaBr和KBr是镇静剂。,地球上99以上的溴都蕴藏在大海，达11014吨。从海水中提取溴一般分为浓缩、氧化、提取三个步骤:,浓缩: 先将海水晾晒蒸干水分，取其苦卤(母液)； 氧化: 通入氯气氧化； Cl
10、2 + 2Br-=Br2 + 2Cl- 提取: 再用热空气或水蒸气将溴吹出。,本节的重要反应化学方程式：,2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2+ Cl2,Mg+2HCl=MgCl2+H2,Br2 + 2NaOH = NaBr + NaBrO +H2O,Cl2+2KBr=Br2+2KCl,Cl2+2KI=I2+2KCl,Br2+2KI=I2+2KBr,(白色）,（浅黄色）,（黄色）,Na2S + I2 = 2NaI + S,Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2,例 1：氯气通入碘化钾溶液中，有何现象？试比较反应中反应物和生成物氧化性或还原性的强弱。,Cl2 + 2K
11、I = 2KCl + I2,0,-1,-1,0,得2e- ，被还原,失2e- ，被氧化,现象：溶液由无色变为黄色,注意：无紫黑色晶体析出,氧化性：,氧化剂,氧化产物,Cl2,I2,还原性：,还原剂,KI,还原产物,KCl,例2：根据下列反应的化学方程式，比较氯气、碘、硫和高锰酸钾氧化性的强弱。,2KMnO4 +16HCl(浓) =2KCl +2MnCl2+5Cl2 + 8H2O (1),2KI + Cl2 = 2KCl + I2 (2),Na2S + I2 = 2NaI + S (3),由 (1)式，知 氧化性,KMnO4 Cl2,由 (2)式，知 氧化性,Cl2 I2,由 (3)式，知 氧化
12、性,I2 S,综合考虑，得 氧化性 强弱顺序：,KMnO4 Cl2 I2 S,例3：甲、乙、丙三种溶液各含有一种 X-(X-为 Cl-，Br-或I-)离子，向甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( ) （A） Br Cl I （B） Br I Cl （C） I Br Cl （D） Cl I Br,甲溶液,橙 色,橙 色,淀粉溶液 氯 水,丙溶液,甲溶液含溴离子， 被氯水氧化为溴单质。,甲溶液不含碘离子,丙溶液不含碘离子,丙溶液含氯离子,B,分析：,1、下列物质中,不能使湿润的淀粉碘化钾溶液变蓝的是( ) A 碘水 B 溴水 C氯气 D KI,2
13、、向NaI和NaBr的混合溶液中通入过量的Cl2气，充分反应后，将溶液蒸干，灼烧，最后剩下的是（ ） A NaCl I2 Cl2 B NaCl I2 C NaCl NaBr D NaCl,3、已知氧化剂的氧化性KMnO4 Cl2Br2Fe3+I2，某溶液中有Fe2+、 Cl-、I-，要氧化除去I-，而Fe2+和Cl-不受影响，应选的氧化剂是（ ） A Cl2 B Br2 C FeCl3 D KMnO4,D,D,C,练习 1： 根据下列反应的化学方程式，比较氯化亚铁、铁和铜 还原性的强弱。,Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu (1),Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2Fe
14、Cl2 (2),由 (1)式，知 还原性,Fe Cu,由 (2)式，知 还原性,Cu FeCI2,综合考虑，得 还原性 强弱顺序：,Fe Cu FeCl2,1. 写出下列反应的现象和化学方程式：,(1) 新制氯水中加入淀粉碘化钾溶液,2KI + Cl2 = 2KCl + I2,溶液变蓝.,(2) 新制氯水滴入硝酸银溶液中,(3) 新制浓氯水滴入碳酸氢钠溶液中,有白色沉淀生成,有无色气体放出,1. 桌上有三瓶无色溶液分是NaCl 、NaBr 、NaI。用最简便实验将它们鉴别出来?,思考题：拟卤素 (CN)2、(SCN)2、(OCN)2和卤素互化物(IBr、 ICl)性质与Cl2 Br2 I2相似
15、。 (1) 预见ICl跟水反应的生成物是( ) A.HI和HClO B. HCl和HIO C.HCl和HI D.HClO和HIO (2) 请写出下列化学方程式: Zn+IBr (CN)2+NaOH ,2 Zn + 2IBr =ZnI2 + ZnBr2 (CN)2 + 2NaOH=NaCN+NaOCN+H2O,B,例 1 在 S2、Fe2、Fe3、Mg2、S、I、H 中， 只有氧化性的是（ ） 只有还原性的是（ ） 既有氧化性又有还原性的是（ ）,Fe3,Mg2,H,S2,I,Fe2,S,解析： 从元素价态上看， 具有最高正价的元素只有氧化性； 具有最低价态的元素只有还原性； 具有中间价态的元素既有氧化性，又有还原性。,盐酸既有还原性（含Cl），又有氧化性和酸性（含H）,
