海底石油海底石油:1350亿吨亿吨天然气:天然气:140万亿立方米万亿立方米镁、钾、铀、锶等矿物:镁、钾、铀、锶等矿物:5亿亿吨(液体矿山)亿亿吨(液体矿山)锰结核:锰结核:3万亿吨万亿吨;鱼虾贝藻:鱼虾贝藻:6亿吨亿吨/年,现在捕捞量年,现在捕捞量9000万吨万吨/年年波浪能:波浪能:700亿千瓦亿千瓦潮汐能:潮汐能:27亿千瓦亿千瓦重水:重水:200万吨万吨水:水:13亿亿吨亿亿吨§§3.4 3.4 海水中的元素海水中的元素一、海水中的化学资源一、海水中的化学资源 海水中共含有海水中共含有8080多种元素,这些元素大部分以盐的形多种元素,这些元素大部分以盐的形式存在,它们在海水中的含量差异很大人们常把海水中式存在,它们在海水中的含量差异很大人们常把海水中的元素分为常量元素和微量元素的元素分为常量元素和微量元素分分 类类概概 念念实实 例例常量元素常量元素微量元素微量元素每升海水中含量每升海水中含量大于大于1 1毫克的元素毫克的元素氯、钠、镁、硫、钙、钾、氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟碳、锶、溴、硼、氟每升海水中含量每升海水中含量小于小于1 1毫克的元素毫克的元素碘、锂、铀碘、锂、铀2.2.微量元素的用途微量元素的用途锂锂铀:铀: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用作核燃料用作核燃料 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,成年人缺乏得大脖子病。
乏得呆小症,成年人缺乏得大脖子病•海水因为量太大、面太广,大多数元素尽海水因为量太大、面太广,大多数元素尽管含量极微少,但总量很大管含量极微少,但总量很大•如:一顿海水中只含金元素如:一顿海水中只含金元素0.000004g((10亿分之四克),海水中金亿分之四克),海水中金元素总含量约为元素总含量约为50000000t((5千万吨)千万吨)海水海水粗盐粗盐精盐精盐母液母液Mg(OH)Mg(OH)2 2MgClMgCl2 2··6H6H2 2O O晒晒提纯提纯电解电解ClCl2 2NaOHNaOHH H2 2Ca(OH)Ca(OH)2 2CaOCaO贝壳贝壳 HClHCl浓缩浓缩过滤过滤干干燥燥MgClMgCl2 2电电解解MgMg和和ClCl2 2氯碱工业氯碱工业2NaCl + 2H2O Cl2 + 2NaOH + H2通电通电通电通电2NaCl(熔融)(熔融) 2Na + Cl2二、镁的性质二、镁的性质1 1、物理性质、物理性质银白色金属,质软密度小,熔点较低,导电、导热银白色金属,质软密度小,熔点较低,导电、导热2、用途、用途制造轻合金,制造轻合金,在国防工业中在国防工业中有重要应用,被誉为有重要应用,被誉为““国防国防金属金属””。
在冶金工业上作还原剂在冶金工业上作还原剂和脱氧剂和脱氧剂二、镁的性质二、镁的性质3 3、化学性质、化学性质金属的通性:与非金属单质、与酸(或水)、与盐反应金属的通性:与非金属单质、与酸(或水)、与盐反应((1 1)与非金属单质的反应:)与非金属单质的反应: 2Mg+O2Mg+O₂ ₂=2MgO 3Mg+N=2MgO 3Mg+N₂ ₂=Mg=Mg₃ ₃N N₂ ₂ Mg+Cl Mg+Cl₂ ₂=MgCl=MgCl₂ ₂((2 2)与水的反应:)与水的反应: Mg+2HMg+2H2 2O= Mg(OH)O= Mg(OH)₂ ₂+H+H₂ ₂↑↑((4 4)与盐的反应:)与盐的反应:Mg+CuSOMg+CuSO4 4=MgSO=MgSO4 4+Cu+Cu二、镁的性质二、镁的性质3 3、化学性质、化学性质((3 3)与酸的反应:)与酸的反应: Mg+2HCl=MgClMg+2HCl=MgCl₂ ₂+H+H₂ ₂↑↑ Mg+HMg+H₂ ₂SOSO₄ ₄=MgSO=MgSO₄ ₄+H+H₂ ₂↑↑((5 5)与氧化物的反应:)与氧化物的反应:2Mg+CO2Mg+CO₂ ₂=2MgO+C=2MgO+C三、三、溴和海水提溴溴和海水提溴地球上地球上99%99%的溴元素以的溴元素以BrBr- -的形式存在于海水中。
的形式存在于海水中溴元素又被称为溴元素又被称为““海洋元素海洋元素””1 1、溴和碘的物理性质、溴和碘的物理性质颜色颜色 状态状态在水中在水中在在CClCCl4 4中中特性特性保存方法保存方法BrBr2 2I I2 2深红深红棕色棕色紫黑紫黑色色液态液态固态固态黄黄 橙橙橙橙 红红紫红紫红棕棕 褐褐易挥发易挥发易升华易升华用棕色瓶密用棕色瓶密封保存加入封保存加入少量水少量水密封保存密封保存于广口瓶中于广口瓶中三、三、溴和海水提溴溴和海水提溴实验内容实验内容实验内容实验内容 试剂试剂试剂试剂实验现象实验现象实验现象实验现象实验结论或化学方程式实验结论或化学方程式实验结论或化学方程式实验结论或化学方程式 比较比较比较比较 ClCl2 2 、、、、BrBr2 2氧化氧化氧化氧化性强弱性强弱性强弱性强弱比较比较比较比较 ClCl2 2 、、、、I I2 2氧化氧化氧化氧化性强弱性强弱性强弱性强弱比较比较比较比较 BrBr2 2、、、、 I I2 2 氧化氧化氧化氧化性强弱性强弱性强弱性强弱 氯水、氯水、 KI氯水、氯水、NaBr溴水溴水、、 KI溴水溴水、、NaCl 碘水、碘水、NaCl 碘水、碘水、 NaBrNaBr溶液由溶液由无色无色变为变为橙黄色橙黄色橙黄色橙黄色KI溶液由溶液由无色无色变为变为褐色褐色褐色褐色Cl2 + 2 NaBr =2 NaCl + Br2单质的氧化性:单质的氧化性:Cl2 > Br2Cl2 + 2 KI =2 KCl + I2 单质的氧化性:单质的氧化性:Cl2 > I2无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象不反应不反应不反应不反应KI溶液由溶液由无色无色变为变为褐色褐色褐色褐色Br2 + 2 KI =2 KBr + I2 单质的氧化性:单质的氧化性:Br2 >I 2无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象不反应不反应不反应不反应无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象不反应不反应不反应不反应F2 O2 Cl2 Br2 I2 SF- OH- Cl- Br- I- S2-氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱还原性逐渐增强还原性逐渐增强有关方程式:有关方程式:2NaBr++Cl2= 2NaCl+ Br22NaI++Cl2= 2NaCl+ I22NaI++Br2= 2NaBr+ I2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?【【提示提示】】利用萃取的方法利用萃取的方法【【想一想想一想】】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溶解度解度的不同,用一种溶剂把它从的不同,用一种溶剂把它从溶解度较小的溶解度较小的溶剂溶剂转移到转移到溶解度较大的溶剂溶解度较大的溶剂中的方法。
中的方法萃取萃取如何鉴别如何鉴别NaClNaCl、、NaBrNaBr、、KIKI三瓶无色溶液?三瓶无色溶液?【【提示提示】】方法一:分别滴加方法一:分别滴加AgNOAgNO3 3溶液和稀硝酸,产生白溶液和稀硝酸,产生白色沉淀的为色沉淀的为NaClNaCl溶液,产生淡黄色沉淀的为溶液,产生淡黄色沉淀的为NaBrNaBr溶液,产溶液,产生黄色沉淀的为生黄色沉淀的为KIKI溶液方法二:分别滴加氯水,再加入少量四氯化碳,振荡,下方法二:分别滴加氯水,再加入少量四氯化碳,振荡,下层无色的为层无色的为NaClNaCl,下层为橙红色的为,下层为橙红色的为NaBrNaBr,下层为紫红色,下层为紫红色的为的为KIKI溶液想一想想一想】】溴单质的氧化性介于氯和碘之间,因此在海水提溴的化工生产中可以选用氯气做氧化剂.浓缩浓缩氧化氧化提取提取海水提溴的步骤:海水提溴的步骤:苦卤可做提溴原料苦卤可做提溴原料工工艺艺流流程程海海水水NaClNaCl苦卤苦卤苦卤苦卤溴水溴水溴水溴水BrBr2 2Cl2晒盐晒盐热空热空气或气或水蒸水蒸汽汽反应的原理反应的原理 2Br- + Cl2 = Br2 + 2Cl- 溴溴的的用用途途 工业:工业:大量用来制造燃料的抗爆剂;见光容易分大量用来制造燃料的抗爆剂;见光容易分 解的解的AgBr常被用做感光材料。
常被用做感光材料农业:农业:常使用含溴的杀虫剂常使用含溴的杀虫剂医药方面:医药方面:红药水的主要成分是含溴和汞的有红药水的主要成分是含溴和汞的有 机机 化合物化合物,溴化钠和溴化钾常被用做镇静剂溴化钠和溴化钾常被用做镇静剂 镁镁氯化钾、硫氯化钾、硫酸钠等酸钠等溴及其化合物溴及其化合物氯化镁氯化镁苦卤苦卤食盐食盐碘碘锂、金等锂、金等铀铀 是重要的化工是重要的化工原料,溴化物常原料,溴化物常用作农药、药剂用作农药、药剂等 不仅是人体必需不仅是人体必需的物质,而且是重的物质,而且是重要的化工原料要的化工原料 是人体生长、是人体生长、发育所必需的微发育所必需的微量元素 用于制造轻用于制造轻合金,是制造合金,是制造汽车、飞机、汽车、飞机、火箭的重要材火箭的重要材料 是重要的是重要的核工业原料核工业原料。