第3章 自然界中的元素
第四节 海水中的元素
联想•质疑
• 尝过海水的人都知道，海水又苦又咸， 不能直接饮用。看来，海水中除了含有 氢、氧元素外还含有其他元素。那么海 水中还含有哪些元素呢？ • 它们在海水中是以什么形式存在的？它 们在海水中的含量如何？
地球上已发现的百余种元素中，有80
种以上的元素以盐的形式存在于海洋中。
1.认识海洋是化学元素的宝库 2.海水提镁的工业流程 3.镁的性质 （1）镁的物理性质 （2）镁的化学性质
Mg+2H +=Mg 2+ +H2↑ Mg+Cu 2+=Cu + Mg 2+ 点燃 2Mg+O2===2MgO 2Mg+CO2===2MgO+C
点燃
1.下列元素属于海水中的微量元素的是（D）
3、中国现代化工之母——氯碱工业
2NaCl + 2H2O
通电
2NaOH + H2↑+ Cl2↑
阴极产物 阳极产物
饱和食盐水
氢气
盐酸
氯气
氢氧化钠 漂白剂 造纸、玻璃、 肥皂、纺织等
冶炼金属等
合成农药等
[设问]
海水中镁的含量一般为 1.28g/L，属常量元素。目前世界 上有60%的镁来自海水，人们是怎 样提取镁的
碘易升华 —— 密封保存在棕色试剂瓶中。 碘锤加热，观察发生现象 碘受热直接变成紫色蒸气。 物质从固态直接变成气态的过程叫升华。 如何把混在氯化钠固体中的单质碘分离出来？ 加热使碘变成蒸气挥发，然后再冷凝。
碘水
淀粉溶液
碘单质能使淀粉溶液变蓝色。
1/4/2016
Cl2 、Br2 、I2氧化性的比较
2.海水中化学元素的存在形式
大部分以盐的形式存在 氯化钠占80%以上
“能源金属”锂是用于制造氢弹的重要原料， 锂还是理想的电池原料，含锂的铝镍合金在航 天工业中占有重要位置。 铀是高能量的核燃料，1000克铀所产生的 能量相当于2500吨优质煤。
碘元素与人体内的一种激素——甲状腺素合 成有关，而甲状腺素对人体的智力发育有影响， 因此被称为“聪明的元素”。儿童缺乏得呆小症， 成年缺乏得大脖子病。 我国政府规定：在食盐中必
一起研究。它们都属于卤族元素（简称卤素）。
物理性质
溴单质
碘单质
颜色
状态 水中 溶解性和 溶液的颜 色 酒精中
深红棕色 液态 微溶 橙黄色 易溶 橙红色 易溶 橙红色
紫黑色 固态 微溶 棕黄色 易溶 棕褐色 易溶 紫 色
四氯化碳中
[实验1] CCl 4
振荡
水层
溴水
CCl4层
CCl4
振荡
水层
碘水
CCl4层
实例：用苯或四氯化碳作萃取剂将溴或 碘从它们的水溶液中提出来。酒精不能 作萃取剂。因为酒精和水互溶。苯和四 氯化碳与水不互溶，苯的密度比水小， CCl4的密度比水大。
仪器:分液漏斗
如何从碘水中提取碘单质？
检漏
装液
振荡
静置
分液
溴易挥发，有毒，具有强烈 的腐蚀性。 保存：密封保存 ，不能用 橡皮塞，加适量水起水封作用 以减少溴的挥发。 水封液溴会呈现三层颜色： 上层：红棕色（溴蒸气） 中层：橙红色（溴水） 下层：深红棕色（液溴）
2.金属镁—“国防金属”
（1）镁的物理性质： 银白色的金属，密度小，硬度小， 熔点低。可与其他金属构成合金。 镁铝合金的强度高，机械性能 好。 。
（2）化性：
活泼金属，具有强的还原性。 ①与非金属单质反应
2Mg+O2
N2 + 3Mg
点燃 点燃
2MgO
Mg3N2
镁条在空气中燃烧的产物是什么？
与盐溶液反应
如把这些溶解的盐全部提出平铺在地球的
陆地上，可以陆地增高150米，可见海水
是地球上最大的资源宝库。
* 海水中(质量比)：纯水占了96.5% 无机盐占了3.5%
一、海水——化学元素宝库
1.海水中化学元素的种类 常量元素： 含量大于1mg/L 氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟 微量元素： 锂、碘、铀等。 含量小于1mg/L
（1）、海水提镁最基本的方法就是往海水里加碱，得到氢 氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化 镁；之后，经过滤、干燥、电解，就可得到镁。
（2）、贝壳起到提供碱-消石灰的作用。主要成分发生的化 学变化有： 高温
CaCO3
CaO+ CO2↑
CaO+H2O = Ca(OH)2
（3）、经历的化学变化有：
海 带
灼烧
海 带 灰
溶解
过滤
（含I
-）
残渣
碘（I2）
海带提碘实验设 讨论 计


除去有机物
1、把海带灼烧成海带灰的作用是什么? I 2、碘元素以什么形态存在于海带灰中? （化合态或游离态） 3、如何把I-变为I2？ 加入氧化剂 4、常见的氧化剂有哪些? Cl2、O2、H2O2、HClO... 5、如何把水溶液中的I2提取出来？
振荡
或
橙红 紫
海水提溴
工 艺 流 程
NaCl
海 水
晒盐
苦卤
Cl2
溴水
热空气Br- + Cl2 = Br2 + 2Cl-
溴的用途
溴 的 用 途
工业：大量用来制造燃料的抗爆剂；见光容易分 解的AgBr常被用做感光材料。 农业：常使用含溴的杀虫剂 医药方面：红药水的主要成分是含溴和汞的有 机 化合物,溴化钠和溴化钾长被用做镇静剂。
高温
通电
【作业】写出实现下列转化的化学方程式。
④ Mg ① MgO ② MgCl2 ③ ⑤ ⑥ Mg(OH)2
三、溴和海水提溴
溴是海水中重要的非金属元素。地球上
99%的溴元素以溴离子的形式存在于海水中，
所以人们也把溴称为“海洋元素”。
溴和氯、碘等元素在原子结构和性质方
面具有一定的相似性，化学上常把它们放在
碘酸钾 。 须加入一定量的______ KIO3 。 (化学式_______)
克汀病
甲状腺肿大
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
萃取、分液
A、 H B、Mg C、Na D、Li
2.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原 料。工业制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却， 下列可作为冷却气体的是（ C ）
①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2 A、①② B、②③ C、③④ D、④⑤
3、下列反应体现了CO2的氧化性是（ AD ） A．CO2 + C ==2CO B．2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O C．Na2O + CO2 == Na2CO3 ． 点燃 D. 2Mg+CO2 == 2MgO +C
变成蓝色， Cl2 + 2 KI =2 KCl + I2
Cl 、Br 、I 的检验
方法一： － Cl － Br － I
AgCl ↓白 AgBr↓淡黄
－
－
－
AgNO3
AgI↓黄
都 HNO3 不 溶 解
Cl 、Br 、I 的检验
方法二： － Cl － Br － I
无 橙黄
－
－
－
Cl2
淀粉
无 蓝
棕褐
CCl4
二、镁和海水提镁
1.海水中提镁的工业流程
[交流讨论]
（1）、简述海水提镁的基本方法和工业流程。 （2）、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？ （3）、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？ （4）、在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提 高经济效益？这对你有什么启示？
点燃
思考： 1、镁着火时能否用干冰或泡沫灭火器灭火？为什么？ 不能，因为燃烧的镁能在CO2中继续燃烧。 2.镁在空气中燃烧可能发生的反应？燃烧是否一定要有 O2参加反应?
2Mg + CO2
2MgO + C
（3）用途：
镁的密度小，其合金的强度高、机械性能好， 是制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得 “国防金属”的美誉。在冶金工业上，金属镁常用 做还原剂和脱氧剂。镁还可用于制造照明弹、闪光 灯和焰火。
点燃
4.下列化学反应，在从海中提取金属镁的过程 中，不会涉及的是（D ）
A、Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓ B、Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O
C、MgCl2 ══ Mg+Cl2↑
D、Mg(OH)2 ═ MgO+H2O 5.用于飞机制造业的重要材料是（ C） A．不锈钢 C．Mg—Al合金 B．Cu—Sn合金 D．Al—Si合金
分液和萃取 分液： 把两种互不相溶、密度也不相同 的液体分离开的方法。 操作要求：在分液漏斗中进行，将下层 液体从下端管口放出，上层液体从上口 倒出。 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶 萃取： 解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另 一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方 法。 选择的萃取剂应符合下列要求：和原溶液中的溶剂互 不相溶；溶质在萃取剂中的溶解度要比它在原溶剂的 溶解度大很多，溶质与萃取剂不能反应。
选用下列试剂设计实验，探究Cl2 、Br2 、I2这
三种单质氧化性的强弱。 试剂：氯水、溴水、碘水、NaCl溶液 NaBr溶液、 KI溶液、 四氯化碳