教师版必修1第3章第4节海水中的元素final 分析Word格式文档下载.docx
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其中含量最多的元素是什么？
根据在海水中含量的多少，人们常把海水中的元素分为常量元素和微量元素。
含量最多的元素是氯元素。
2、常见的海水中微量元素碘、锂、铀都有哪些用途？
碘可用于制药，食盐中加碘酸钾消除碘缺乏病。
锂是热核反应的重要材料，也是制造锂电池和特种合金的原料。
铀可做核燃料。
【知识归纳一】
一、海水——元素宝库
1、海水中的常量元素是指在每升海水中的含量大于1mg的元素，共有11种。
2、海水中的微量元素是指：
在每升海水中含量低于1mg的元素，如锂、碘、铀等。
3、电解饱和食盐水反应原理：
2NaCl+2H2O=======2NaOH+H2↑+Cl2↑。
用电解饱和食盐水的方法可以制取NaOH、Cl2、H2，所以又称为氯碱工业。
【阅读】P98回答下列问题，并完成知识总结。
【问题组二】
1、海水提镁要用到海滩上的贝壳。
那么，贝壳在生产流程中起什么作用？
其主要成分发生了怎样的化学变化？
贝壳生产氢氧化钙，做沉降剂。
CaCO3=======CaO+CO2CaO+H2O=Ca（OH）2
2、如何实现Mg2+的富集和分离？
将Mg2+转化成沉淀实现镁离子的富集，过滤将沉淀分离出来。
3、请设计由Mg（OH）2到Mg的可能途径。
【信息提示】
物质
MgO
MgCl2
熔点（℃）
2825
714
途径一：
Mg（OH）2===MgO+H2O2MgO======2Mg+O2↑
途径二：
Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl2=======Mg+Cl2↑
【知识归纳二】
二、镁与海水提镁
工业流程：
根据讨论，在下列方框中填入合适物质的化学式完成海水提镁的工业流程，并写出a、b、c三个步骤的化学方程式：
过滤，加盐酸浓缩加热电解
C
b
海水母液MgCl2
煅烧
a溶液
贝壳石灰乳
a、MgCl2+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaCl2b、Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O
c、MgCl2=======Mg+Cl2
【交流·
研讨】
1、得到氢氧化镁沉淀时为什么加入的是石灰乳而不是NaOH溶液？
这对你有什么启示？
石灰乳廉价易得，可以就近取材。
工业生产与理论有差距，要求生产材料廉价，尽可能就近取材，降低生产成本。
2、电解产生的Cl2怎么处理？
Cl2送入盐酸厂生产盐酸循环使用。
【迁移应用】
1、海水中含有氯化镁是镁的重要来源之一，从海水中提取镁，可按如下步骤进行：
①把贝壳制成石灰乳；
②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤沉淀物；
③将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物；
④将产物熔融后电解。
关于提取镁，下列说法中不正确的是（ ）
A、此法的优点之一是原料的来源丰富
B、进行①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2
C、第④步电解时产生氯气
D、以上提取镁的过程涉及的反应有复分解反应、化合反应和置换反应
【问题组三】
1、金属镁被称为“国防金属”的原因是什么？
镁的密度小，镁合金的强度高，机械性能好，使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料。
2、根据钠的性质预测镁的化学性质，（从物质分类角度和氧化还原角度两方面考虑）并完成课本99页的“观察思考”。
【实验探究】
实验内容
实验操作
实验现象
点燃
实验结论
镁与氧气反应
用坩埚钳夹住镁条，点燃。
镁条剧烈燃烧，发出耀眼的强光，生成白色物质。
2Mg+O2========2MgO
镁与二氧化碳反应
用坩埚钳夹住镁条，点燃后伸入盛有二氧化碳的集气瓶中
镁条剧烈燃烧，发出耀眼的强光，生成白色物质，瓶内壁附着黑色的物质。
2Mg+CO2====2MgO+C
【交流研讨】
1、金属镁燃烧时，能否用CO2灭火？
如何灭火？
不能，要用沙土盖灭。
2、金属镁在空气中燃烧后的产物有那些？
（镁在氮气中燃烧，产物是Mg3N2）
MgO、Mg3N2、C
3、金属镁还具有哪些金属通性？
Mg+2H+=Mg2++H2↑Mg+2H2O=====Mg（OH）2+H2↑
【知识归纳三】
3、镁的性质
物理性质：
银白色，密度小，硬度小，熔沸点低。
化学性质：
⑴与非金属单质反应（O2、Cl2、N2等）
⑵与酸性氧化物反应（CO2）
⑶与酸反应
⑷与水反应
工业上制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却，下列物质中适宜作冷却剂的是（ ）
A、空气 B、CO2 C、N2D、H2
【概括整合】金属镁的主要化学性质及物质间的转化
2Mg+O2======2MgOMgO+2HCl=MgCl2+H2OMgCl2+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaCl2
Mg+2H2O=====Mg（OH）2+H2↑Mg+2HCl=MgCl2+H2↑MgCl2=======Mg+Cl2
【课堂小结】
【课后巩固区】
1．海水中含量最多的离子是（）
A．钠离子B．氯离子C．钙离子D．镁离子
2.碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要因素，为解决这一全国性的问题，我国实施“智力工程”最经济可行的措施是（
）
A.食盐中添加碘
B.面包中加碘盐
C.大量食用海带
D.注射含碘药剂
3、在我们的日常生活中出现了“加碘食盐”、“增铁酱油”、“高钙牛奶”、“富硒茶叶”、“含氟牙膏”等商品。
这里的碘、铁、钙、硒、氟，应理解为（）
A、单质B、分子C、元素D、氧化物
4、从海水中提取镁，正确的方法是（ ）
A、海水
Mg（OH）2
Mg
B、海水
Mg（OH）2
C、海水
MgCl2溶液MgCl2晶体
D、海水
MgCl2溶液
MgCl2（溶融）
5、下列元素
Cl
Na
Br
I
Mg
U属于海水中的微量元素的是
A.
B.
C.
D.
6、下列海水中的元素中，对其用途的叙述不正确的是
A.锂是热核反应的重要原料之一
B.碘用于医药制碘酒，食盐加碘可预防甲状腺肿大
C.镁用于制造飞机、汽车、火箭，有“国防金属”的美誉
D.铀是制造原子弹和氢弹的主要原料
7、下列关于镁的叙述中，不正确的是
A.在空气中镁燃烧时发出耀眼白光
B.由于镁跟空气中的氧气反应，所以镁必须密封保存
C.镁能跟盐酸反应放出H2
D.镁常用做还原剂和脱氧剂
8、相同物质的量的镁和铝，分别跟足量的盐酸反应，生成氢气的体积比为
A.1:
1B.1:
2C.2:
3D.3:
4
9、镁是制造飞机的原料之一，某飞机的材料是Mg－Al合金。
一课外活动小组得到了制造这种飞机的边角料，欲对其进行研究。
如果将10.0g这种材料放入足量的稀硫酸中预计可收集到的气体在标准状况下的体积是（）
A.9.33LB.12.4LC.10.0LD.16.8L
10、镁不仅能在O2中燃烧，还能在N2、CO2气体中燃烧，镁也能在SO2气体中燃烧（与在CO2中燃烧相似）。
上述反应的化学反应方程式依次为：
①2Mg+O2=2MgO；
②3Mg+N2=Mg3N2；
③2Mg+CO2=2MgO+C；
④2Mg+SO2=2MgO+S；
其中，反应②的产物与水反应产生白色沉淀，并放出有刺激性气味的气体，试写出反应的化学方程式：
Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2↓+2NH3↑。
该反应属于复分解反应（填基本反应类型）反应③的现象为镁条剧烈燃烧、发出耀眼的光、有白色固体生成，瓶内壁附着黑色的物质。
11、从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用的示意图。
试回答下列问题：
（1）写出用海滩上的贝克制取Ca（OH）2的化学方程式：
（2）写出电解饱和氯化钠溶液的化学方程式：
2NaCl+2H2O========2NaOH+H2↑+Cl2↑，
（3）写出电解熔融氯化镁制取镁的化学方程式：
MgCl2=======Mg+Cl2。
（4）将电解生成的氯气通入氢氧化钠溶液中可得到一种消毒液，写出反应的化学方程式：
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
（5）从经济效益角度看，该化工厂的厂址应选择在海边。
（6）粗盐中常含有Ca2+、Mg2+等杂质，可用Na2CO3、NaOH除去。
精制过程发生反应的离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++2OH-=Ma（OH）2↓。
（7）如果粗盐中SO
含量较高，必须添加钡试剂除去SO
，该钡试剂可以是（选填a、b、c）a.Ba（OH）2b.Ba（NO3）2c.BaCl2
（8）为有效除去Ca2+、Mg2+、SO
，加入试剂的合理顺序为b、c（选填a，b，c）
a.先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂
b.先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3
c.先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3
12、下列框图中，G具有漂白性，F可循环利用，
H常温下为液体。
请回答：
（1）写出A、C、D、E、F、G的化学式。
AH2CNaOH
DHClENaClO
FNaClGHClO
（2）写出下列反应的化学方程式：
饱和食盐水→A+B+C2NaCl+2H2O=======2NaOH+H2↑+Cl2↑。
B+C→E+F+HCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
D+E→GHCl+NaClO=HClO+NaCl。
第二课时——溴与海水提溴
【课前预习区】
1、氯气有哪些化学性质？
写出反应方程式。
预测溴单质和碘单质可能有哪些性质？
Cl2+H2O=HCl+HClO3Cl2+2Fe=2FeCl3Cl2+H2=2HClCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2、氯、溴、碘单质的氧化性强弱的关系如何？
在工业上是如何利用这一关系从海水中提取溴的？
氧化性：
Cl2﹥Br2﹥I2工业上利用Cl2+2Br-=Br2+2Cl-从海水中提取溴。
3、在海水提镁和提溴的过程中，运用了哪些分离方法？
过滤、蒸发
【课堂互动区】
【实验探究一】
要求：
观察现象，得出结论，并将结论填写到下面表格相应空格内。
（1）观察溴单质（Br2）和碘单质（I2）的颜色和状态。
（2）自主完成：
向少量淀粉溶液中滴加1-2滴碘水——碘的特性一。
现象:
变蓝
（3）自主完成：
加热碘升华管（有碘固体附着一侧）——碘的特性二。
碘附着到升华管的另一侧.
（4）观察溴单质和碘单质在水和CCl4中溶解情况和所形成溶液的颜色
【实验探究二】
向碘水中加入少量四氯化碳振荡，静置。
观察实验现象。
1.产生这些现象的原因有哪些？
（2）单质碘遇到淀粉变蓝.（3）碘易升华.
2.若把四氯化碳换成酒精可行吗？
苯呢？
（4）换成酒精不行,酒精和水混溶,溶液不分层.换成苯可以,且苯层在上.
3.萃取后如何将两种溶剂分开?
你还学过哪些物质分离的方法？
萃取后,用分液漏斗分离。
学过的分离方法有：
过滤、蒸发、蒸馏、渗析。
三、溴与海水提溴
1、溴单质和碘单质的物理性质
物理性质
溴单质（Br2）
碘单质（I2）
色、态
红棕色液体
紫黑色固体
毒性
有毒
特性
常温下为液体，易挥发
易升华
保存
棕色试剂瓶加水液封
棕色试剂瓶密封
溶解性和溶液颜色
水中
黄色→橙色
深黄色→褐色
四氯化碳中
橙色→橙红色
紫色→深紫色
2、
（1）萃取剂须满足的条件：
①用做萃取剂的物质与原溶剂不能互溶。
②被萃取的物质在萃取剂中的溶解度要大于在原溶剂中的溶解度，且不与萃取剂反应
（2）萃取后还需进行分液操作，将两种液体分开，从而达到分离的目的。
（3）物质分离的方法有过滤、蒸发、蒸馏、渗析、萃取和分液、升华等。
1、在保存溴单质和碘单质时应分别注意哪些问题？
溴易挥发，碘易升华，所以都盛放在棕色试剂瓶中低温避光保存，溴盛放在细口瓶中，且加少量水液封，不能用橡胶塞；
碘盛放在广口瓶中。
2、碘容易升华的性质有什么用途？
碘易升华，常用于碘与其他物质的分离。
1、欲将固体碘与食盐的混合物分离开，最好的方法是
A.溶解、过滤B.溶解、过滤、蒸发
C.溶解、加AgNO3，过滤D.加热升华
【实验探究三】
2、氯、溴和碘单质的氧化性强弱比较
【归纳】
3.氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序为：
Cl2﹥Br2﹥I2
对应阴离子的还原性顺序为：
I-﹥Br-﹥Cl-
地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中，根据以上三种单质的氧化性强弱，我们可以用什么物质从海水中提取溴单质呢?
【问题组三】
1、海水提溴的化学反应原理是什么？
工业流程所经历的主要步骤有哪些？
2Br-+Cl2=Br2+2Cl-一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤
2、在海水提溴的过程中，运用了哪些分离方法？
利用溴的挥发性，鼓入热空气或水蒸气将溴分离出来。
3、溴及其化合物在工业、农业、医药等方面有哪些用途？
在工业上，溴大量用来制造燃料的抗爆剂，溴化银常用做感光材料；
农业方面常使用含溴的杀虫剂；
医药方面，溴化钠和溴化钾常用做镇静剂。
4、海水提溴
一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤，原理是2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，通过此反应生成的溴单质仍然溶解在苦卤中，利用溴的挥发性，鼓入热空气或水蒸气将溴分离出来。
5、溴的用途
在工业上，溴大量用来制造燃料的抗爆剂，溴化银常用做感光材料；
医药方面，溴化钠和溴化钾常用做镇静剂。
【课后巩固区】
1.在盛有碘水的试管中，加入少量四氯化碳后振荡，静置片刻后（
A.整个溶液变紫色
B.整个溶液变棕色
C.上层无色，下层紫红色
D.下层无色，上层紫红色
2、在一种酸性溶液中存在NO3-、I-、Cl-的一种或几种。
向该溶液中加入溴水，溴单质被还原，由此可推知该溶液中（）
A、一定含有I-，不能确定是否有Cl-B、一定含有NO3-
C、不含有NO3-D、一定含有I-、NO3-和Cl-
3、甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-（X-为Cl-、Br-、I-）。
向甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。
则甲、乙、丙依次含有（ ）
A、Br-、Cl-、I-B、Br-、I-、Cl-
C、I-、Br-、Cl- D、Cl-、I-、Br-
4.在含NaBr、KI的混合液中通入足量的氯气，充分反应后将溶液蒸干，并灼烧残留固体，最后留下的物质是（）
A.KCl和I2B.NaCl和Br2C.KCl和NaClD.KCl、NaCl和I2
5.已知某溶液中Cl-、Br-、I-的个数比为1∶2∶3，现欲使溶液中Cl-、Br-、I-的个数比调整为3∶2∶1，则通入氯气的分子数与原溶液中I-的个数比为（）
A.1∶2B.2∶1C.3∶1D.1∶3
6、已知Br2跟NaOH溶液的反应类似Cl2跟NaOH溶液的反应。
用溴水作试剂可以将下列各组中的溶液鉴别出来的是（ ）
A、水、汽油、酒精 B、AgNO3、NaOH、KI
C、NaCl、NaBr、Nal D、汽油、酒精、NaOH
7、把碘从碘水里分离出来，有下列基本操作：
①静置后分液②充分振荡③把碘水倒入分液漏斗，再加入萃取剂四氯化碳。
其正确的操作顺序是
A、①②③B、③②①C、②③①D、③①②
8、海带中含碘元素，有人设计如下步骤来提取碘：
①通足量氯气，②将海带烧成灰，向灰中加水搅拌；
③加CCl4振荡；
④过滤；
⑤用分液漏斗分液。
合理的操作顺序为（ ）
A、②④①③⑤ B、②①③④⑤ C、①③⑤②① D、③①②⑤④
9、乙知A、B、C三种气体，它们是Cl2、HCl、HBr，但不知A、B、C分别是哪种，已知A、B混合不反应，则下面正确的是（ ）
A、C绝不是HBr B、A可能是HBr
C、C可能是HClD、C不是Cl2也不是HBr
10、有一包白色固体，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种的混合物进行下列实验：
（1）溶于水，得无色溶液。
（2）在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀。
（3）再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不消失，同时有气泡生成。
根据上述现象判断，白色固体一定含有的成分是_KCl、K2CO3__，可能含有的成分是_KNO3_____。
请写出上述实验中有关反应的离子方程式：
_Ag++Cl-=AgCl↓2Ag++CO32-=Ag2CO3↓
Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O________________。
11.有甲、乙、丙、丁四个集气瓶中分别装有Cl2、H2、HCl、HBr中的一种气体，如果甲、丁两瓶气体混合后见光会发生爆炸；
如果甲、乙两瓶混合后，瓶壁上可见暗红色小液滴。
试判断甲、乙、丙、丁四瓶中的气体各是什么：
甲__Cl2__;
乙_HBr__;
丙_HCl;
丁_H2__
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