海水中的元素
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海水中的元素
鲁科版化学必修1
第三章 第4节
一、海水~~化学元素宝库
海水是什么味道的呢？游子吟
苦是因为MgCl2，咸是因为NaCl
1．海水中的元素：有80多种。
常量元素（在每升海水中的含量均大于1mg）：氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴（Br）、硼（B）、氟（F）占99.9%
溴被人们称为“海洋元素”，因为地球上99%以上的溴都蕴藏在大海中。
微量元素：锂、碘、铀……
问题：海水中含量最高的元素是 ？
一、海水~~化学元素宝库
2．氯化钠、锂、碘、铀的重要用途
氯化钠：食用、生理盐水、化工原料
锂：热核反应的重要材料之一，是锂电池、特种合金等的原料之一。
碘：碘酒消毒，人体必需元素
铀：核燃料
资料1：海水中所含有的元素大部分以盐的形式存在。整个海洋中，溶解的盐类物质达5× 1017t。如果把这些盐类物质全部提取出来，均匀地铺在陆地表面，会形成150米厚的盐层。（其中氯化钠占80%以上）
资料2：食盐的作用：人体必需的物质，对人体的血液循环和新陈代谢都有着重要作用。人体缺盐会感到头晕、全身无力等，但过多摄入又会引发肾脏疾病和高血压等。（成人每天2~6g为最佳
食盐不仅是常用的调味品，是人体必需的物质，更被誉为“化学工业之母“在工业上，主要通过氯碱工业被综合利用
饱和食盐水
氢气
氯气
氢氧化钠
盐酸
漂白剂
冶炼金属等
合成农药等
造纸、玻璃、肥皂、纺织等
氯碱工业
2NaCl + 2H2O
2NaOH + Cl2↑+ H2↑
思考：
粗食盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、 Fe3+、 SO42-等杂质，不符合电解要求，思考如何除去杂质，使食盐水得到精制？
先加入过量的BaCl2溶液使SO42-完全沉淀，再加入过量的NaOH 溶液除去Fe3+和Mg2+，再加过量的Na2CO3溶液除去Ca2+和Ba2+，过滤后，向滤液中加入盐酸调pH为7即可。
练习：
例1：中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是
A．蒸馏 B．蒸发 C．过滤 D．搅拌
例2：医生建议患甲状腺肿大的病人多食海带，这是由于海带中含有丰富的 ；碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因。为解决这一全国性的问题，我国已经开始实施“智力工程”，最经济的可行措施是 。
二、镁和海水提镁
基本方法：
加碱 分离（盐酸） 过滤干燥
海水 Ｍg(OH)2 ＭgCl2 电解 Mg
1、海水提镁
讨论
从工业流程，海水提镁要用到海滩上的贝壳．那么，贝壳在生产流程中其和作用？其主要成分发生了怎样的变化？
CaCO３ ＣaＯ+CO2↑
高温
贝壳起到提供碱－消石灰的作用．主要成分发生的化学变化为：
CaO + H2O Ｃa(ＯH)2
如何提高经济效益？
如果条件允许，尽可能的就地取材
1、 利用海滩上的贝壳
2、氯气可循环使用
二、镁和海水提镁
2、镁
（1）物理性质：镁是一种银白色金属，密度小，熔点较低，硬度较小，有良好的导电、导热性和延展性，与其他金属易构成性能优良的合金。
（2）化学性质
2Mg+O2==2MgO
点燃
2Mg+CO2==2MgO+C
点燃
3Mg+N2==Mg3N2
点燃
Mg+2H+ == Mg2+ + H2↑
练习：
例3：铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装饰材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等，下列与这些用途无关的性质是
A．不易生锈 B．导电性好 C．密度小 D．强度高
例4：镁不仅能在O2中燃烧，它还能在不支持燃烧的氮气、能灭火的CO2中燃烧。与CO2性质相似，镁亦能在SO2和灼热的水蒸气中燃烧，写出有关反应的化学方程式并指出实验时观察到的现象。
（1）Mg＋SO2： ①反应方程式：______________；
②实验现象： 。
（2）Mg＋H2O(g) ①反应方程式：_______________；
②实验现象：_______________。
物理性质 Br2 I2
颜 色
状 态
溶解性和溶液颜色 水 中
酒 精 中
四氯化碳中
红棕色
紫黑色
液体
固体
微溶
黄到橙色
易溶
黄到橙红
易溶
黄到橙红
微溶
深黄到褐色
易溶
棕色
易溶
紫色
三、溴和海水提溴
1、卤素：F、Cl、Br、I
2、溴单质与碘单质的性质
3、溴单质与碘单质的特性
溴单质Br2
常温下唯一呈液态的非金属，易挥发；
保存时应盛放在棕色、磨砂玻璃塞、细口瓶中，通常还加入少量水，形成水封，减少挥发。
碘单质I2
1、I2易升华；用于物质分离和提纯
2、 I2 遇淀粉变蓝，这是碘的特性。
常用于I2和I- 的检验。
4、萃取与分液
概念：利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取。
主要仪器：萃取所用的仪器是分液漏斗。
条件： 1、萃取剂与原溶剂互不相溶；
2、萃取剂与溶质不反应；
3、溶质在萃取剂中溶解度远大于
原 溶剂中的溶解度。
注意
1、分液漏斗使用前要检验是否漏水；
2、倒转时要关闭玻璃塞和活塞，并不时旋开活塞放气；
3、分液时要先打开玻璃塞，使液体容易流下；
4、下层液体要从下口放出，上层液体要从漏斗上口倒出。
5、氯、溴和碘单质的氧化性强弱比较
试剂：氯水，溴水、碘水、NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液
实验方案：
【活动·探究】
知识支持
氧化性：氧化剂>氧化产物
实 验 方 案
设计实验方案：
向NaCl溶液中分别加入溴水
向NaCl溶液中分别加入碘水
向NaBr溶液中分别加入氯水
向NaBr溶液中分别加入碘水
向KI溶液中分别加入氯水
向KI溶液中分别加入溴水
再滴加四氯化碳溶液
实验方案
实验现象
氧化性强弱
向NaBr溶液中加入氯
水再向其中加入CCl4
向KI溶液中加入 溴水
再向其中加入CCl4
向KI溶液中加入氯水
再向其中加入CCl4
NaBr溶液
氯水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
KI溶液
溴水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
KI溶液
氯水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
Cl2>Br2
Br2>I2
Cl2>I2
【活动·探究】
氧化性：Cl2>Br2>I2
6、卤素离子的检验
NaCl + AgNO3 = NaNO3 +AgCl
NaBr+ AgNO3 = NaNO3 +AgBr
KI + AgNO3 = KNO3 + AgI
(白色）
（浅黄色）
（黄色）
AgCl AgBr AgI 均不溶于稀硝酸中
向待测液中加入经硝酸酸化的硝酸银，看有无沉淀及沉淀的颜色
四、常见题型：
例1：把等质量的金属镁分别放在：①纯氧气(O2)中；②二氧化碳气体中；③空气中。完全燃烧后，得到的固体物质的质量分别对应的是w1g，w2g和w3g。以上三者的关系正确的是
A．w1＞w2＞w3 B．w3＞w1＞w2
C．w3＞w2＞w1 D．w2＞w1＞w3
练习1．下列物质分别与100mL 2mol/L的盐酸恰好反应时，所得溶液的溶质的物质的量浓度的大小关系是：①镁粉 ②氧化镁 ③氢氧化镁 ④碳酸镁 （ ）
A．①>②>③>④ B．①>②=④>③
C．①>④>③=② D．④>①>②=③
题型一、有关镁及其化合物的简单计算
B
D
例2：在100 mL含等物质的量 HBr 和 H2SO3的溶液里通入0.01 mol Cl2，有一半Br－变为Br2（已知Br2能氧化H2SO3）。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于
A．0.0075 mol·L－1 B．0.18 mol·L－1
C．0.075 mol·L－1 D．0.08 mol·L－1
练习2．向NaBr、NaI、Na2SO3混和液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到的固体剩余物质的组成可能是（ ）
A．NaCl、Na2SO4 B．NaCl、NaBr、Na2SO4
C．NaCl、Na2SO4、I2 D．NaCl、NaI、Na2SO4
题型二、卤素单质的氧化性
AB
D
海水中的元素
鲁科版化学必修1
第三章 第4节
一、海水~~化学元素宝库
海水是什么味道的呢？游子吟
苦是因为MgCl2，咸是因为NaCl
1．海水中的元素：有80多种。
常量元素（在每升海水中的含量均大于1mg）：氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴（Br）、硼（B）、氟（F）占99.9%
溴被人们称为“海洋元素”，因为地球上99%以上的溴都蕴藏在大海中。
微量元素：锂、碘、铀……
问题：海水中含量最高的元素是 ？
一、海水~~化学元素宝库
2．氯化钠、锂、碘、铀的重要用途
氯化钠：食用、生理盐水、化工原料
锂：热核反应的重要材料之一，是锂电池、特种合金等的原料之一。
碘：碘酒消毒，人体必需元素
铀：核燃料
资料1：海水中所含有的元素大部分以盐的形式存在。整个海洋中，溶解的盐类物质达5× 1017t。如果把这些盐类物质全部提取出来，均匀地铺在陆地表面，会形成150米厚的盐层。（其中氯化钠占80%以上）
资料2：食盐的作用：人体必需的物质，对人体的血液循环和新陈代谢都有着重要作用。人体缺盐会感到头晕、全身无力等，但过多摄入又会引发肾脏疾病和高血压等。（成人每天2~6g为最佳
食盐不仅是常用的调味品，是人体必需的物质，更被誉为“化学工业之母“在工业上，主要通过氯碱工业被综合利用
饱和食盐水
氢气
氯气
氢氧化钠
盐酸
漂白剂
冶炼金属等
合成农药等
造纸、玻璃、肥皂、纺织等
氯碱工业
2NaCl + 2H2O
2NaOH + Cl2↑+ H2↑
思考：
粗食盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、 Fe3+、 SO42-等杂质，不符合电解要求，思考如何除去杂质，使食盐水得到精制？
先加入过量的BaCl2溶液使SO42-完全沉淀，再加入过量的NaOH 溶液除去Fe3+和Mg2+，再加过量的Na2CO3溶液除去Ca2+和Ba2+，过滤后，向滤液中加入盐酸调pH为7即可。
练习：
例1：中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是
A．蒸馏 B．蒸发 C．过滤 D．搅拌
例2：医生建议患甲状腺肿大的病人多食海带，这是由于海带中含有丰富的 ；碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因。为解决这一全国性的问题，我国已经开始实施“智力工程”，最经济的可行措施是 。
二、镁和海水提镁
基本方法：
加碱 分离（盐酸） 过滤干燥
海水 Ｍg(OH)2 ＭgCl2 电解 Mg
1、海水提镁
讨论
从工业流程，海水提镁要用到海滩上的贝壳．那么，贝壳在生产流程中其和作用？其主要成分发生了怎样的变化？
CaCO３ ＣaＯ+CO2↑
高温
贝壳起到提供碱－消石灰的作用．主要成分发生的化学变化为：
CaO + H2O Ｃa(ＯH)2
如何提高经济效益？
如果条件允许，尽可能的就地取材
1、 利用海滩上的贝壳
2、氯气可循环使用
二、镁和海水提镁
2、镁
（1）物理性质：镁是一种银白色金属，密度小，熔点较低，硬度较小，有良好的导电、导热性和延展性，与其他金属易构成性能优良的合金。
（2）化学性质
2Mg+O2==2MgO
点燃
2Mg+CO2==2MgO+C
点燃
3Mg+N2==Mg3N2
点燃
Mg+2H+ == Mg2+ + H2↑
练习：
例3：铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装饰材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等，下列与这些用途无关的性质是
A．不易生锈 B．导电性好 C．密度小 D．强度高
例4：镁不仅能在O2中燃烧，它还能在不支持燃烧的氮气、能灭火的CO2中燃烧。与CO2性质相似，镁亦能在SO2和灼热的水蒸气中燃烧，写出有关反应的化学方程式并指出实验时观察到的现象。
（1）Mg＋SO2： ①反应方程式：______________；
②实验现象： 。
（2）Mg＋H2O(g) ①反应方程式：_______________；
②实验现象：_______________。
物理性质 Br2 I2
颜 色
状 态
溶解性和溶液颜色 水 中
酒 精 中
四氯化碳中
红棕色
紫黑色
液体
固体
微溶
黄到橙色
易溶
黄到橙红
易溶
黄到橙红
微溶
深黄到褐色
易溶
棕色
易溶
紫色
三、溴和海水提溴
1、卤素：F、Cl、Br、I
2、溴单质与碘单质的性质
3、溴单质与碘单质的特性
溴单质Br2
常温下唯一呈液态的非金属，易挥发；
保存时应盛放在棕色、磨砂玻璃塞、细口瓶中，通常还加入少量水，形成水封，减少挥发。
碘单质I2
1、I2易升华；用于物质分离和提纯
2、 I2 遇淀粉变蓝，这是碘的特性。
常用于I2和I- 的检验。
4、萃取与分液
概念：利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取。
主要仪器：萃取所用的仪器是分液漏斗。
条件： 1、萃取剂与原溶剂互不相溶；
2、萃取剂与溶质不反应；
3、溶质在萃取剂中溶解度远大于
原 溶剂中的溶解度。
注意
1、分液漏斗使用前要检验是否漏水；
2、倒转时要关闭玻璃塞和活塞，并不时旋开活塞放气；
3、分液时要先打开玻璃塞，使液体容易流下；
4、下层液体要从下口放出，上层液体要从漏斗上口倒出。
5、氯、溴和碘单质的氧化性强弱比较
试剂：氯水，溴水、碘水、NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液
实验方案：
【活动·探究】
知识支持
氧化性：氧化剂>氧化产物
实 验 方 案
设计实验方案：
向NaCl溶液中分别加入溴水
向NaCl溶液中分别加入碘水
向NaBr溶液中分别加入氯水
向NaBr溶液中分别加入碘水
向KI溶液中分别加入氯水
向KI溶液中分别加入溴水
再滴加四氯化碳溶液
实验方案
实验现象
氧化性强弱
向NaBr溶液中加入氯
水再向其中加入CCl4
向KI溶液中加入 溴水
再向其中加入CCl4
向KI溶液中加入氯水
再向其中加入CCl4
NaBr溶液
氯水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
KI溶液
溴水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
KI溶液
氯水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
Cl2>Br2
Br2>I2
Cl2>I2
【活动·探究】
氧化性：Cl2>Br2>I2
6、卤素离子的检验
NaCl + AgNO3 = NaNO3 +AgCl
NaBr+ AgNO3 = NaNO3 +AgBr
KI + AgNO3 = KNO3 + AgI
(白色）
（浅黄色）
（黄色）
AgCl AgBr AgI 均不溶于稀硝酸中
向待测液中加入经硝酸酸化的硝酸银，看有无沉淀及沉淀的颜色
四、常见题型：
例1：把等质量的金属镁分别放在：①纯氧气(O2)中；②二氧化碳气体中；③空气中。完全燃烧后，得到的固体物质的质量分别对应的是w1g，w2g和w3g。以上三者的关系正确的是
A．w1＞w2＞w3 B．w3＞w1＞w2
C．w3＞w2＞w1 D．w2＞w1＞w3
练习1．下列物质分别与100mL 2mol/L的盐酸恰好反应时，所得溶液的溶质的物质的量浓度的大小关系是：①镁粉 ②氧化镁 ③氢氧化镁 ④碳酸镁 （ ）
A．①>②>③>④ B．①>②=④>③
C．①>④>③=② D．④>①>②=③
题型一、有关镁及其化合物的简单计算
B
D
例2：在100 mL含等物质的量 HBr 和 H2SO3的溶液里通入0.01 mol Cl2，有一半Br－变为Br2（已知Br2能氧化H2SO3）。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于
A．0.0075 mol·L－1 B．0.18 mol·L－1
C．0.075 mol·L－1 D．0.08 mol·L－1
练习2．向NaBr、NaI、Na2SO3混和液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到的固体剩余物质的组成可能是（ ）
A．NaCl、Na2SO4 B．NaCl、NaBr、Na2SO4
C．NaCl、Na2SO4、I2 D．NaCl、NaI、Na2SO4
题型二、卤素单质的氧化性
AB
D