溴、碘的提取
大田中学 高二化学备课组
教学目标:
知识目标:
1.知道氯、溴、碘单质的主要性质及其差异。
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。
实验准备:
海带、盐水、氯水、溴水、碘、、NaCl、 NaBr、 NaI溶液、蒸馏水、酒精、CCl4溶液及试管
教学方法:
实验探究、启发指导
教学过程:
引入:我们都知道人体缺碘会导致大脖子病,所以平时需要注意补充碘。方式很多,如食用加碘盐、多吃海鲜类的食品海带、紫菜、鱿鱼等等。今天我们就来了解它们能够为人体补充碘的原因是什么,大家先看实验:
探究实验1:
1.称取3g干海带,用刷子把干海带表面的附着物刷净(不要用水洗)。将海带剪碎,用酒精润湿(便于灼烧)后,放在坩埚中。
2.用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚,至海带完全成灰(图24),停止加热,冷却。
3.将海带灰转移到小烧杯中,再向烧杯中加入10mL蒸馏水,搅拌,煮沸2 min~3 min,使可溶物溶解,过滤。
4.向滤液中滴入几滴硫酸,再加入约1mL H2O2溶液。观察现象。
5.取少量上述滤液,滴加几滴淀粉溶液。观察现象。
6.向剩余的滤液中加入1mL CCl4,振荡,静置。观察现象。
7.向加有CCl4的溶液中加入NaOH溶液,充分振荡后,将混合液倒入指定的容器中。
学会观察思考:
观察到滤液使淀粉溶液变蓝,得出结论滤液中有碘单质产生
剩余的滤液中加入1mL CCl4 ,看到溶液分层且下层呈现紫棕色
教师提问:
刚才我们已经知道滤液中含有碘,你能判断一下上下层各是什么物质吗
教师启发 学生思考 初步得出结论:
下层为CCl4 因为原先水溶液中并无明显颜色,现在看到下层呈紫棕色说明碘溶解在CCl4
中,而且可以知道这两种溶液互不相溶。
教师总结:
这就是萃取操作,利用两种溶剂的互不相溶及溶质在不同溶剂中的溶解度不同的性质而达到分离提纯容质的方法。
[演示实验] 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。
物理性质 溴单质 碘单质
状态 液体 固体
颜色 深红棕色 紫黑色
溶解性和溶液颜色 水中 较小,橙色(橙黄色) 小,褐色
酒精中 易溶,橙红色 易溶,褐色
四氯化碳中 易溶,橙红色 易溶,紫红色
[学生活动] 观察现象,完成下表:
[实验结论] ① Br2、I2在水中溶解度不大,都易溶于有机溶剂(酒精、CCl4)。
② Br2、I2的水溶液都有颜色,溶于有机溶剂后的溶液均有颜色。
过度:
下面我们继续探究和碘相似的两种单质的性质
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] :
氯、溴、碘的置换能力是逐渐减弱的。
教师联系旧知识:
我们以前知道金属活动性排在氢前面的金属可以置换出氢气,排在前面的金属还可以置换出后面的金属,现在我们也知道了非金属之间也是可以发生置换反应的,同学门应当用联系的全面的方法对待化学学习。
过度:
现在我们用卤素单质间的性质关系来认识一下工业提取溴和碘的。
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)。
提出问题:
(通过鼓入热空气或水蒸气的方法,将溴从溶液中挥发出来)这句话可以为我们提供了哪些信息
思考:
它的沸点比较低
引导:
学习要注意细节,要学会从表像来认识本质的本领
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。
结尾语:
海水中的各元素含量与我们人体中的各元素的含量几乎是一致的 ,这就给了我们很多的思考,去发现生命的更多奥秘。同时海洋更是一个巨大的宝库,等待我们同学去认识去更好的开发利用。
练习:
1. 将少量氯气通入无色的饱和碘化钾溶液中,溶液变_______色,反应式_______________向此溶液中加入四氯化碳,振荡后静止,则溶液分为两层,上层是______,颜色为_____色,下层是____,颜色为_____色。
2、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
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,设计实验来确定加碘盐中碘的存在形式
[板书设计]
一、碘的性质(实验探讨)
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
海水
NaCl
溶液
KCl
苦卤
通入Cl2
鼓入热空气
Br2
溶液
海水
NaCl
溶液
KCl
苦卤
通入Cl2
鼓入热空气
Br2
溶液