溴、碘的提取
大田中学 何甫新 侯婷婷
(一)教学目标:
知识目标:
1.知道氯、溴、碘单质的主要性质极其差异。
2.了解从海水或海产品中提取溴、碘单质的基本原理和方法。
3.认识氯、溴、碘及其化合物在生产和生活中的重要应用。
技能目标:
1.体验实验探究的过程和一般方法,锻炼化学实验基本操作技能。
2.能根据观察的实验现象形成结论,增强分析、解决问题的能力。
情感目标:
认识到海水是人类的宝贵自然资源,培养与大自然友好相处的情感。
教学重点和难点:
从海水或海产品中提取溴、碘单质的基本原理和方法。
(二)实验准备:
氯水、溴水、碘、碘锤、NaCl、 NaBr、 NaI溶液、蒸馏水、酒精、CCl4溶液及试管
(三)教学方法:
实验探究、交流研讨。
(四)教学过程:
[情境创设]:同学们,你们还记得8月份军训的那几天吗?那几天真的是非常的炎热,气温甚至已经达到了将近40摄氏度,已经超出了人体的正常体温,毫不夸张的说,已经到了稍稍动一下就流汗的程度,大家都非常的渴望能下一场雨,缓解一下高温,可是老天偏偏下不了雨,当时我听到几个同学在讲来一场人工降雨该多好。我知道大家一定对人工降雨都不陌生,但是你们知道在人工降雨的过程中扮演重要角色的是什么吗?有没有同学知道呢?人工降雨是怎样进行的?
[学生回答]:碘化银
[教师评价]:××同学回答的很正确,看来××同学的知识面还是非常的广泛的
[教师讲述]:人工降雨就是利用了碘元素的化合物碘化银的性质。它的原理很简单,大家都知道下雨要有云,但是有云未必能下雨,要下雨,云层中必须有足够多的造成下雨的小冰晶。人工降雨的方法就是人为的增加云中的冰晶数量或使云层中的冰晶和水滴增大而形成降水。因为碘化银与小冰晶极为相似,当用直升飞机、小火箭或高射炮等工具将磨成细粉末状的碘化银发射到几千米的高空时,碘化银就以假乱真,代替小冰晶,不用多时就可引起空气里的水蒸汽凝聚成雨。
我们已经知道不仅仅是海洋中含有丰富的碘元素,在人体中也含有一定量的碘元素,通常是30~50mg, 大家可千万不要小看这个数字,虽然很少,但是对人的身体是否健康却起到了相当重要的作用。人要是缺了碘就会得“大脖子”病,也就是我们所说的甲亢,解放前我们国家的条件比较落后,特别是在边远的山区,很多人就是因为缺碘得了“大脖子”病,为了遏制这种病的发生,我们国家已经明文规定要将碘元素加入食盐中,大家不要误以为就是直接将碘单质直接加入食盐中,其实我们加入食盐中的是碘的一种化合物——碘酸钾。
除此之外,碘还有很多用途,比如说我们不小心擦破了皮,医生给我们伤口上涂的那种紫的有点发黑的液体就是用碘做成的碘酒。看来碘的用途还真是非常的广泛。
被称为“海洋元素”的溴也不逊色呀,它也被广泛的运用于生产和生活中,它可以用于生产多种药剂,例如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等等。
大家看溴、碘在生产和生活中的作用这么大,而且它们在海洋中的含量也是非常的丰富,
但是溴元素和碘元素在海水中都是以离子的形式存在,我们这节课就来学习一下:溴、碘两种单质的性质及如何将溴、碘离子分别转变为溴、碘的单质。
[板书]:一、溴、碘的性质
[演示实验1] :①观察溴、碘单质的外观性质(颜色、状态)。
②取三支试管分别加入水、酒精、四氯化碳溶液,然后各加入两滴液溴,观察溶液的颜色;另取三支试管分别加入水、酒精、四氯化碳溶液,然后各加入少量碘单质,观察溶液颜色。
[学生回答]:[板书]1、溴、碘的物理性质
物理性质 溴单质 碘单质
颜色
状态
溶解性和溶液颜色 水中
酒精中
四氯化碳中
[演示实验2] :给碘锤加热,观察发生的现象。
[学生回答]:碘单质具有升华的性质。
[学生思考]:1、在保存溴单质和碘单质时应分别注意哪些问题?
2、碘容易升华的性质有什么重要用途?
[趣味实验]:指纹实验,让学生按手印,然后教师用碘蒸气熏出指纹。
[教师补充]:除此之外,还需指出的是碘单质还有一个特征反应,就是淀粉溶液遇到碘变成蓝色,该性质可以用于检验碘单质的存在。
[过度]:氯、溴和碘的单质除了具有以上物理性质之外,在化学性质方面有哪些特点呢?
[实验探究活动]:
实验如下:
实验1 在盛有少量的溴化钠溶液(通常是滴加2~3mL)的试管中滴加少量新制的氯水,在滴加少量的 CCl4 ,振荡,静止,观察现象。(教师演示)
实验2 在盛有少量的碘化钠溶液(通常是滴加2~3mL)的试管中滴加少量新制的氯水,在滴加少量的 CCl4 ,振荡,静止,观察现象。(学生完成)
实验3 在盛有少量的碘化钠溶液(通常是滴加2~3mL)的试管中滴加少量新制的溴水,在滴加少量的 CCl4 ,振荡,静止,观察现象。(学生完成)
实验4 在盛有少量的溴化钠溶液(通常是滴加2~3mL)的试管中滴加少量碘单质,在滴加少量的 CCl4 ,振荡,静止,观察现象。(学生完成)
实验 实验现象 化学方程式
溴化钾 + 新制的氯水 溶液有无色变为橙色 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
碘化钾 + 新制的氯水 溶液有无色变为棕色 Cl2+2NaI= 2NaCl+I2
碘化钾 + 新制的溴水 溶液有无色变为棕色 Br2+ 2NaI= 2NaBr+ I2
溴化钾 + 碘单质 没有变化
[教师讲述]:刚才我们发现试验4没有发生反应,这说明了碘单质的置换能力不够强没有办法将溴离子转变为溴单质,大家看看化学方程式,从上三个化学方程式你们能发现什么?可以两两交流讨论。
学生交流讨论并形成结论:
[实验结论] :[板书]2、溴、碘的化学性质
氯、溴、碘的置换能力是逐渐减弱的。
[教师继续引导提问]:在初中我们学习了金属活动性顺序表,比较有何相似的地方。
从金属活动性顺序表中我们可以知道前面的金属可以将后面的金属从它的盐溶液中置换出来,这一点与我们刚才所做的实验很相似,氯可以将溴、碘从它们的化合物中置换出来,溴也可以将碘从它的化合物中置换出来,由此我们应该认识到我们所学习的知识之间是有联系的,大家在今后的学习中一定要善于观察、思考、对比。
[教师总结]:我们通过观察实验现象,知道了溴、碘的单质的性质。通过刚才的实验我们知道了实验室如何提取溴、碘的单质,我们同时知道要提取某种物质是要依据物质的性质的。还知道了氯、溴、碘的置换能力是逐渐减弱的,只要我们善于观察和思考,我们就可以从实验中学习到很多知识。
[教师讲述]:通过上节课的学习我们知道要检验氯离子我们可以滴加硝酸银溶液,看是否生成白色沉淀,加稀硝酸不溶解,其实,对于溴离子和碘离子也可以和硝酸银反应。在水溶液中,溴、碘离子与硝酸银反应,生成比氯化银更难溶于水的淡黄色的溴化银和黄色的碘化银沉淀。碘化银的用途我们在课的开始就已经介绍了,那你们知道关于溴化银用途吗?
[学生回答]:……………
[教师评价]:……………
[教师讲述]: 溴化银主要的用途可作为感光材料,在感光速度上,碘化银最快,氯化银最慢,溴化银处于中等速度,因此,普通胶片和印相纸常用溴化银作感光材料。
溴化银还可以应用于有色眼镜的制造。
[教师讲述]:刚才我们用实验的方法制得了溴碘的单质,工业上通常如何提取溴碘的单质呢?工业上从海水中提取溴,通常是将氯气通入提取粗食盐后的母液中,将溶液中的溴离子转化为溴单质。生成的溴单质仍然溶解在水中,我们可以通过鼓入热空气或水蒸气的方法,将溴从溶液中挥发出来,冷凝后得到粗溴,再通过精制可以得到高纯度的溴单质(如下流程图)。
对于碘单质,虽然海水中碘的总藏量很大,浓度却很低,目前工业上并不直接有海水提碘。海洋中某些植物具有富集碘的能力,比如说海带、海藻等,我们从海产品中提取碘是工业上获取碘的重要途径,主要流程是这样:
水 氯气
海带 浸泡 氧化 过滤 提纯 碘单质
[教师总结]:今天我们主要学习了溴、碘的单质的性质,从海水中提取溴、碘的单质的原理和方法,但是具体操作并不像大家想象中的那么简单,刚才呢我给大家简单介绍了工业制溴、碘的方法,可能还有其他更好的提取方法,那么今天课后的一个作业就是上网或是通过其他途径查找工业上制溴和制碘的方法。
[课堂练习]:
1、下列物质中,不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是( )
A.碘水 B.溴水 C.碘化钾溶液 D.氯气
2、下列物质与其用途相符合的是
①Cl2—做消毒剂 ②AgBr—制胶卷、感光纸 ③AgI—人工降雨 ④碘—预防甲状腺肿大 ⑤淀粉—检验I2的存在 ⑥NaClO—漂白纺织物
A.②③④⑤⑥ B.①②③④⑤ C.②③④⑤ D.全部
3、 鉴别三种离子,不宜选用的试剂组是( )
A. 溴水和淀粉溶液 B. 溶液和稀
C. 氯水和溶液 D. 氯水和淀粉溶液
4、在含有NaCl、NaBr、NaI混合溶液中滴加足量的溴水,经充分反应后,将溶液蒸干并灼烧,残渣固体为:
A.NaCl、I2 B.NaBr、NaCl和Br2 C.NaBr、NaCl和I2 D.NaCl、NaBr
5、为实现我国2000年消除碘缺乏病的目标,卫生部规定食盐必须加碘,其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在。已知溶液中IO3-可以与I-发生如下的反应:
IO3-+5 I-+6H+ == 3I2+3H2O
据此反应,可用试剂和一些生活中常见的物质进行试验,证明在食盐在存在着IO3-。可供选用的物质是:①自来水 ②蓝色石蕊试纸 ③碘化钾淀粉试纸 ④淀粉 ⑤食糖 ⑥食醋 ⑦白酒。进行上叙实验时必须使用的物质是-------------------( B )
A.①③ B.③⑥ C.②④⑥ D.①②④⑤⑦
6、海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤:①通入足量Cl2;②将海带焙烧成灰后加水搅拌;③加CCl4振荡;④用分液漏斗分液;⑤过滤。合理的操作顺序是
A.①②③④⑤ B.②⑤①③④ C.①③⑤②④ D.②①③⑤④
[板书设计]
一、溴、碘的性质
1、溴、碘的物理性质
物理性质 溴单质 碘单质
颜色
状态
溶解性和溶液颜色 水中
酒精中
四氯化碳中
2、溴、碘的化学性质
氯、溴、碘的置换能力是逐渐减弱的。
二、从海洋或海洋生物中溴、碘单质的提取
1、溴单质的提取
2、碘单质的提取
水 氯气
海带 浸泡 氧化 过滤 提纯 碘单质
溶液
Br2
鼓入热空气
通入Cl2
溶液
Br2
鼓入热空气
通入Cl2
苦卤
KCl
溶液
NaCl
海水
苦卤
KCl
溶液
NaCl
海水