2018年高中化學(xué) 第三章 自然界中的元素 第4節(jié) 海水中的化學(xué)元素學(xué)案 魯科版必修1.doc
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第3章 第4節(jié) 海水中的化學(xué)元素 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容: 第3章 第4節(jié) 海水中的化學(xué)元素 教學(xué)目的 1. 了解海水中的常量元素、微量元素的存在和應(yīng)用,以及對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和高科技領(lǐng)域的潛在價(jià)值,認(rèn)識(shí)綜合開(kāi)發(fā)利用海水化學(xué)資源的重要意義。 2. 認(rèn)識(shí)鎂單質(zhì)的還原性和主要用途。 3. 認(rèn)識(shí)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性和氧化性比較,了解溴單質(zhì)和溴的化合物的用途。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn): 氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性和氧化性比較 知識(shí)分析 (一)海水——化學(xué)元素的寶庫(kù) 1. 海水中的元素 微量元素:鋰、碘、鈾。 常量元素:氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、碳、鍶、溴、硼、氟。 2. 氯化鈉、鋰、碘的重要用途 (略) 3. 氯堿工業(yè) (1)概念:工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法來(lái)制取NaOH、Cl2和H2,并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品,稱為氯堿工業(yè)。 (2)原料:飽和食鹽水 (3)原理:2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2 ↑ (4 ) 設(shè)備:離子交換膜法電解槽 思考:① 寫(xiě)出電解飽和食鹽水的離子方程式 ② 粗食鹽水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、 Fe3+、 SO42-等雜質(zhì),不符合電解要求,思考如何除去雜質(zhì),使食鹽水得到精制? (解答:① 2Cl + 2 H20 2OH- + H2↑+ Cl2 ↑;②先加入過(guò)量的BaCl2溶液使SO42-完全沉淀,再加入過(guò)量的NaOH 溶液除去Fe3+和Mg2+,再加過(guò)量的Na2CO3溶液除去Ca2+和Ba2+,過(guò)濾后,向?yàn)V液中加入鹽酸調(diào)pH為7即可。) (二)鎂和海水提鎂 1. 海水提鎂的方法 海水提鎂大體包括3個(gè)環(huán)節(jié):(1)堿的制取——貝殼高溫分解產(chǎn)生CaO,再與水反應(yīng)得堿。(2)Mg2+的濃縮——海水加堿,得氫氧化鎂沉淀,將沉淀分離出來(lái),再加鹽酸,得到濃的MgCl2溶液。(3)Mg的制取——MgCl2溶液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、濃縮、干燥,得到MgCl2固體,電解熔融的MgCl2得到Mg。 2. 鎂的性質(zhì) (1)物理性質(zhì):鎂是一種銀白色金屬,密度小于水,熔點(diǎn)較低,硬度較小,有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性,與其他金屬易構(gòu)成性能優(yōu)良的合金。 (2)化學(xué)性質(zhì) ①與非金屬單質(zhì)反應(yīng) 2Mg + O2 2MgO 3Mg + N2 Mg3N2 Mg + Cl2 MgCl2 ②與酸反應(yīng) 鎂與非氧化性酸 如稀硫酸、鹽酸等反應(yīng)生成氫氣:Mg + 2H+ =Mg2+ + H2 ↑ 鎂與氧化性酸 如濃硫酸、硝酸等反應(yīng),但不生成氫氣: Mg + 2 H2SO4(濃) = MgSO4 + SO2 ↑+ 2H2O ③與某些氧化物反應(yīng)2Mg + CO2 2MgO + C 說(shuō)明:(1)“二氧化碳不支持燃燒”的說(shuō)法不是絕對(duì)的。二氧化碳對(duì)大多數(shù)可燃物是良好的滅火劑,而對(duì)于K、 Ca、 Na、 Mg等可燃物則是助燃劑。 (2)小結(jié)鎂燃燒的幾種情況:分別在O2 、 N2 、 CO2 。 思考:鎂是活潑的金屬,易被氧化,為什么鎂又具有抗腐蝕性能? (解答:在常溫下,鎂在空氣中與氧氣反應(yīng),生成一層致密的氧化物薄膜,這層氧化物薄膜能夠阻止金屬的繼續(xù)氧化,故鎂有抗腐蝕性能。) (三)溴和海水提溴 1. 與溴關(guān)系密切的一組元素——鹵素 溴和氯、碘等元素在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)方面有一定的相似性,它們?cè)谠刂芷诒碇信旁谕豢v列(同一族)里,常一起研究。由于這些元素易形成鹽,所以它們被稱為鹵素(鹵是“成鹽”的意思)。 2. 溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的物理性質(zhì) (1)實(shí)驗(yàn)探究溴和碘的物理性質(zhì):重點(diǎn)色、態(tài)、味及溶解性。 物理性質(zhì) 溴單質(zhì) 碘單質(zhì) 顏色 深紅棕色 紫黑色 狀態(tài) 液體 固體 溶解性 水中 和溶液 酒精中 顏色 四氯化碳中 可溶;橙黃色 難溶;黃褐色 易溶;橙紅色 易溶;褐色 易溶;橙紅色 易溶;紫紅色 此外,碘受熱易升華。 (2)萃取 實(shí)驗(yàn)探究溴水和碘水中加入CCl4的現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)表明,用CCl4可以提取溴水中的溴以及碘水中的碘,這種分離方法叫萃取。 利用混合物中一種溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一溶劑所組成的溶液中提取出來(lái)的分離方法叫萃取,萃取所用的儀器是分液漏斗。 小結(jié):① 溴、碘在水中溶解度不大,但易溶于有機(jī)溶劑。 ② 溴是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬,保存時(shí)應(yīng)盛放在棕色、磨砂玻璃塞、細(xì)口瓶中,通常還加入少量水,形成水封,減少揮發(fā)。 ③碘易升華,遇淀粉變藍(lán),這是碘的特性。 3. 氯、溴、碘單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱 實(shí)驗(yàn)探究氯、溴、碘氧化性的強(qiáng)、弱: 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 氯置換溴 將少量氯水加入盛有NaBr溶液的試管中 溶液由無(wú)色變?yōu)槌赛S色 氯可以置換出溴 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 氯置換碘 將少量氯水加入盛有KI溶液的試管中 溶液由無(wú)色變?yōu)楹稚? 氯可以置換碘 Cl2+2KI=2KCl+I2 溴置換碘 將少量溴水加入盛有KI溶液的試管中 溶液由無(wú)色變?yōu)楹稚? 溴可以置換碘 Br2+2KI=2NaBr+I2 結(jié)論 氯、溴、碘的氧化性:Cl2>Br2>I2;還原性:Cl-- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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