2018年高中化学 第三章 自然界中的元素 第4节 海水中的化学元素学案 鲁科版必修1

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1、第3章第4节海水中的化学元素【本讲教育信息】一.教学内容：第3章第4节海水中的化学元素教学目的1.了解海水中的常量元素、微量元素的存在和应用，以及对工业生产和高科技领域的潜在价值，认识综合开发利用海水化学资源的重要意义。2.认识镁单质的还原性和主要用途。3.认识氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性比较，了解溴单质和溴的化合物的用途。教学重点、难点：氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性比较知识分析（一）海水——化学元素的宝库1.海水中的元素微量元素：锂、碘、铀。常量元素：氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟。2.氯化钠、锂、碘的重要用途（略）3.氯碱工业（

2、1）概念：工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。（2）原料：饱和食盐水（3）原理：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑(4)设备：离子交换膜法电解槽思考：①写出电解饱和食盐水的离子方程式②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？（解答：①2Cl+2H202OH-+H2↑+Cl2↑；②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N

3、a2CO3溶液除去Ca2+和Ba2+,过滤后，向滤液中加入盐酸调pH为7即可。）（二）镁和海水提镁1.海水提镁的方法海水提镁大体包括3个环节：（1）碱的制取——贝壳高温分解产生CaO,再与水反应得碱。（2）Mg2+的浓缩——海水加碱，得氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来，再加盐酸，得到浓的MgCl2溶液。（3）Mg的制取——MgCl2溶液经过蒸发、浓缩、干燥，得到MgCl2固体，电解熔融的MgCl2得到Mg。2.镁的性质（1）物理性质：镁是一种银白色金属，密度小于水，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）

4、化学性质①与非金属单质反应2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N2Mg+Cl2MgCl2②与酸反应镁与非氧化性酸如稀硫酸、盐酸等反应生成氢气：Mg+2H+=Mg2++H2↑镁与氧化性酸如浓硫酸、硝酸等反应，但不生成氢气：Mg+2H2SO4(浓)=MgSO4+SO2↑+2H2O③与某些氧化物反应2Mg+CO22MgO+C说明：（1）“二氧化碳不支持燃烧”的说法不是绝对的。二氧化碳对大多数可燃物是良好的灭火剂，而对于K、Ca、Na、Mg等可燃物则是助燃剂。（2）小结镁燃烧的几种情况：分别在O2、N2、CO2。思考：镁是活泼的金属，易被氧化，为什么镁又

5、具有抗腐蚀性能？（解答：在常温下，镁在空气中与氧气反应，生成一层致密的氧化物薄膜，这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化，故镁有抗腐蚀性能。）（三）溴和海水提溴1.与溴关系密切的一组元素——卤素溴和氯、碘等元素在原子结构和元素性质方面有一定的相似性，它们在元素周期表中排在同一纵列（同一族）里，常一起研究。由于这些元素易形成盐，所以它们被称为卤素（卤是“成盐”的意思）。2.溴单质和碘单质的物理性质（1）实验探究溴和碘的物理性质：重点色、态、味及溶解性。物理性质溴单质碘单质颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性水中和溶液酒精中颜色四氯化碳中可溶；橙黄色难溶

6、；黄褐色易溶；橙红色易溶；褐色易溶；橙红色易溶；紫红色此外，碘受热易升华。（2）萃取实验探究溴水和碘水中加入CCl4的现象实验表明，用CCl4可以提取溴水中的溴以及碘水中的碘，这种分离方法叫萃取。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，萃取所用的仪器是分液漏斗。小结：①溴、碘在水中溶解度不大，但易溶于有机溶剂。②溴是常温下唯一呈液态的非金属，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。③碘易升华，遇淀粉变蓝，这是碘的特性。3.氯、溴

7、、碘单质氧化性的强弱实验探究氯、溴、碘氧化性的强、弱:实验项目实验操作实验现象实验结论氯置换溴将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中溶液由无色变为橙黄色氯可以置换出溴Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2氯置换碘将少量氯水加入盛有KI溶液的试管中溶液由无色变为褐色氯可以置换碘Cl2+2KI=2KCl+I2溴置换碘将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中溶液由无色变为褐色溴可以置换碘Br2+2KI=2NaBr+I2结论氯、溴、碘的氧化性：Cl2>Br2>I2;还原性：Cl-

8、eI2②氯、溴、碘的单质都能与H2反应，生成HX;HCl、HBr、HI都易溶于水，且都是强酸。③氯、溴、碘的单质都能与水反