1、第4節(jié) 海水中的化學元素宇航員們從太空遙看地球時發(fā)現(xiàn)人類賴以生存的地球是一顆蔚藍色的星球，這與地球表面70%以上的面積被海洋覆蓋有著很大的關系。嘗過海水的人都知道，海水又苦又咸，不能直接飲用?？磥?，海水除了含有氫、氧元素外，一定還含有其它元素。那么，海水中還含有哪些元素呢？它們在海水中是以什么形式存在的？它們在海水的含量如何？人們是怎樣提取利用食鹽的？ 研習教材重難點研習點1 海水化學元素寶庫1海水中的元素微量元素：鋰、碘、鈾。常量元素（在每升海水中的含量均大于1mg）：氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、碳、鍶、溴、硼、氟。說明：常量元素的總量占海水所溶解物質總量的99.9%。溴被人們稱為“海洋元素”，

2、因為地球上99%以上的溴都蘊藏在大海中。2氯化鈉、鋰、碘、鈾的重要用途氯化鈉：食用、生理鹽水、化工原料鋰：熱核反應的重要材料之一，是鋰電池、特種合金等的原料之一。碘：碘酒消毒，人體必需元素鈾：核燃料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制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a一系列化工產品，稱為氯堿工業(yè)。（2）原料：飽和食鹽水（3）原理：2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2+ H2 (4 ) 設備：離子交換膜法電解槽【交流研討】 寫出電解飽和食鹽水的離子方程式。 粗食鹽水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、 Fe3+、 SO42-等雜質，不符合電解要求，思考如何除去

3、雜質，使食鹽水得到精制？解答： 2Cl + 2 H2 O 2OH- + H2+ Cl2 ；先加入過量的BaCl2溶液使SO42-完全沉淀，再加入過量的NaOH 溶液除去Fe3+和Mg2+，再加過量的Na2CO3溶液除去Ca2+和Ba2+，過濾后，向濾液中加入鹽酸調pH為7即可?！绢I悟整合】海水中共含有80多種元素，這些元素大部分以鹽的形式存在，它們在海水中的含量差異很大。人類通過海水曬鹽從海水中提取食鹽，食鹽不僅是常用的調味品，是人體必須的物質，更被譽為“化學工業(yè)之母”，在工業(yè)上，主要通過氯堿工業(yè)等進行綜合利用。典例1：中國食鹽產量居世界首位。下列實驗室中的操作類似“海水曬鹽”原理的是A蒸餾

4、B蒸發(fā) C過濾 D攪拌研析：實驗室中的“蒸發(fā)”操作是利用水受熱易揮發(fā)，其中的溶質因溶劑減少而析出的過程，這與海水曬鹽的原理是相似的。答案：B典例2：醫(yī)生建議患甲狀腺腫大的病人多食海帶，這是由于海帶中含有豐富的 ；碘缺乏病是目前已知的導致人類智力障礙的主要原因。為解決這一全國性的問題，我國已經開始實施“智力工程”，最經濟的可行措施是 。研析：碘是海水中的微量元素，有非常重要的用途，不僅可以制藥，而且有極其重要的生理作用。人體的碘主要存在于甲狀腺里，如果缺碘，就容易患甲狀腺腫大，而海帶中含有豐富的碘。多食海帶，可以在一定程度上緩解我國缺碘嚴重的狀況，但畢竟解決不了根本問題。為了消除碘缺乏病，我國政

5、府規(guī)定在食鹽中必須加入一定量的碘酸鉀，以確保人體對碘的攝入量。答案：碘元素；食鹽加碘（鹽）。研習點2 鎂和海水提鎂1. 海水提鎂的方法（1）海水提鎂的3個環(huán)節(jié)：堿的制取貝殼高溫分解產生CaO，再與水反應得堿。Mg2+的濃縮海水加堿，得氫氧化鎂沉淀，將沉淀分離出來，再加鹽酸，得到濃的MgCl2溶液。Mg的制取MgCl2溶液經過蒸發(fā)、濃縮、干燥，得到MgCl2固體，電解熔融的MgCl2得到Mg。（2）相關化學（或離子）方程式：CaCO3CaOCO2；CaOH2OCa(OH)2Mg2+2OHMg(OH)2； Mg(OH)22H+ Mg2+2H2OMgCl2Mg+Cl22鎂的性質（1）物理性質：鎂是一

6、種銀白色金屬，密度小于水，熔點較低，硬度較小，有良好的導電、導熱性和延展性，與其他金屬易構成性能優(yōu)良的合金。（2）化學性質與非金屬單質反應2Mg + O2 2MgO 3Mg + N2 Mg3N2 Mg + Cl2 MgCl2與酸反應與鎂與非氧化性酸，如稀硫酸、鹽酸等反應生成氫氣：Mg + 2H+ Mg2+ + H2 與鎂與氧化性酸，如濃硫酸、硝酸等反應，但不生成氫氣：Mg + 2 H2SO4(濃) MgSO4 + SO2+ 2H2O 與某些氧化物反應2Mg + CO2 2MgO + C【領悟整合】（1）“二氧化碳不支持燃燒”的說法不是絕對的。二氧化碳對大多數(shù)可燃物是良好的滅火劑，而對于K、 C

7、a、 Na、 Mg等可燃物則是助燃劑。（2）鎂是活潑的金屬，易被氧化，但鎂又具有抗腐蝕性能。這是因為在常溫下，鎂在空氣中與氧氣反應，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。典例3：鋁鎂合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝飾材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等，下列與這些用途無關的性質是A不易生銹 B導電性好 C密度小 D強度高研析：此題是引導學生關注生活、生產實際，從化學視角解釋生活現(xiàn)象，真正做到學以致用。建筑裝飾材料屬于長期使用的材料，其不易生銹、密度??；強度高等性質有利于建筑物的長久安全使用。但建筑材料沒有必要要求導電性好，相

8、反，建筑裝潢材料導電性好不利于建筑物的安全使用，因為它導致建筑物遭雷擊。答案：B典例4：鎂不僅能在O2中燃燒，它還能在不支持燃燒的氮氣、能滅火的CO2中燃燒。與CO2性質相似，鎂亦能在SO2和灼熱的水蒸氣中燃燒，寫出有關反應的化學方程式并指出實驗時觀察到的現(xiàn)象。（1）MgSO2反應方程式：_；實驗現(xiàn)象：_。（2）MgH2O(g)反應方程式：_；實驗現(xiàn)象：_。研析：（類比法）Mg與CO2反應的實質是Mg奪取了CO2中的氧，本身被氧化為MgO，把C還原了出來： 2MgCO22MgOC。由題意可知，Mg也能奪去SO2（或H2O）中的氧，本身被氧化為MgO，把S（或H2）還原出來。與Mg與CO2反應不

9、完全相同的是，部分Mg還能和生成的硫繼續(xù)反應，生成硫化鎂。答案：（1）2MgSO22MgOS MgSMgS Mg在SO2中燃燒，產生白色固體，也產生黃色固體（2）MgH2O(g) MgOH2 Mg在H2O(g)燃燒，生成白色固體研習點3 溴和海水提溴1與溴關系密切的一組元素鹵素溴和氯、碘等元素在原子結構和元素性質方面有一定的相似性，它們在元素周期表中排在同一縱列（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溴單質和碘單質的物理性質（1）實驗探究溴和碘的物理性質：重點色、態(tài)、味及溶解性。物理性質溴單質碘單質顏色深紅棕色紫黑色狀態(tài)液體固體溶解性和溶液顏

10、色水中可溶；橙黃色難溶；黃褐色酒精中易溶；橙紅色易溶；褐色四氯化碳中易溶；橙紅色易溶；紫紅色（2）萃取實驗探究溴水和碘水中加入CCl4的現(xiàn)象實驗表明，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在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把溶質從它與另一溶劑所組成的溶液中提取出來的分離方法叫萃取，萃取所用的儀器是分液漏斗。【領悟整合】溴、碘在水中溶解度不大，但易溶于有機溶劑。溴是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬，保存時應盛放在棕色、磨砂玻璃塞、細口瓶中，通常還加入少量水，形成水封，減少揮發(fā)。碘易升華，遇淀粉變藍，這是碘的特性。3氯、溴、碘單質氧化性的強弱實驗探究氯

11、、溴、碘氧化性的強、弱：實驗項目實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結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色變?yōu)楹稚瓤梢灾脫Q碘Cl2+2KI=2NaCl+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色變?yōu)楹稚蹇梢灾脫Q碘Br2+2KI=2NaBr+I2結論氯、溴、碘的氧化性：Cl2Br2I2;還原性：Cl-Br- B=C= D=1研析：寫出方程式，分析溶液中的溶質是相等的，溶液質量的計算，只要考慮水的質量，水多，則溶質的質量分數(shù)小。答案：B題型二、鹵素單質的氧化性典