【原创】2014秋鲁科版化学必修1自用课件：3.4海水中的元素
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高中化学必修一(鲁科版)第3章第4节海水中的元素
第3章自然界中的元素第4节海水中的化学元素制作人：临朐第二中学连海萍【教案背景】1.面向学生：高中生2.学科：化学3.课时：2【教学课题】知识与技能目标1、通过观察思考，交流研讨等教学活动，使学生认识镁单质的还原性和重要用途。
2、通过实验探究、交流研讨等教学活动，使学生认识到氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变顺序及溴单质和溴的化合物的重要用途。
3、了解海水中微量元素的存在和应用及在工业生产和高科技领域的潜在价值，认识到综合开发利用海水化学资源的重要意义。
过程与方法目标通过对氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序的活动探究，学会应用氧化还原反应原理设计实验，探究物质氧化性或还原性相对强弱的方法。
情感态度与价值观目标通过对海水中化学资源的开发利用的学习，使学生认识到海洋对人类的重要性，学会关注和珍惜自然资源。
【教材分析】（一）知识脉络本节教材内容以海水中化学资源的开发利用为线索展开，简单介绍了海水中化学元素的种类和存在形式，重点介绍了金属镁的提取原理、重要的化学性质和主要用途；然后通过实验探究，得出溴和氯、碘的氧化性强弱关系，以此为启示，介绍溴单质的提取原理和主要用途。
（二）知识框架（三）新教材的主要特点：本节内容既承载了元素化合物知识，又使学生认识到开发利用海洋的重要性和艰巨性。
既关注了知识的获取、情感态度价值观的培养，又关注了海水化学资源综合利用的方向。
体现了新课程的基础性和时代性。
【教学方法】本节知识点对于学生来说比较简单，但在教学生的过程中，要让学生自己动起手来，这样才能跟好的理解和掌握，故本节课主要采取实验、探究、启发教学方法，目的是让学生对海水中元素的的性质能认识得更深入、更透彻，同时，提高他们分析问题、解决问题的能力。
主要采用的是实验探究的方法，一方面培养学生的学习兴趣，另一方面培养学生透过现象看本质的能力。
最后通过当堂检测和课后巩固本节课知识。
【教学重难点】知识上重点、难点重点：金属镁的还原性；氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序。
高中化学 34 海水中的元素 鲁科版必修1课件 共78张PPT
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【规范解答】选A。根据化学方程式：2Mg+CO=点2=燃= 2MgO+C，可以看出该反应属于置换反应，金属=Mg将氧
化物
中的非金属置换出来，Mg作还原剂，CO2作氧化剂，因此 A
选项正确，D选项错误；将沉淀转化为MgCl2过程的化学 方
程式Mg(OH)2+2HCl ==== MgCl2+2H2O，没有化合价
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3.实验室中有KCl、KBr、KI三种无色溶液，讨论如何将它 们区别开来？ 提示:方法一：取三份溶液少量，分别加入AgNO3和稀硝酸 混合溶液，产生白色沉淀的是KCl，浅黄色沉淀的是KBr， 黄色沉淀的是KI。 方法二：分别通入适量Cl2，并加CCl4振荡，CCl4层呈橙色 的是KBr，呈紫色的是KI，无现象的是KCl。
得盐酸。
=
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2.燃烧一定得有氧气参与吗？镁燃烧后应该用什么灭火呢？ 提示：燃烧不一定有氧气参与。氢气在氯气中燃烧，镁在 二氧化碳中燃烧等都没有氧气参与；由于镁能够与二氧化 碳反应因此不可用能够产生二氧化碳气体的灭火器具来灭 火，应该用沙子灭火。
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3.根据海水提镁的流程，讨论以下问题： （1）贝壳的用途是什么？其成分发生了怎样的变化？ 提示：贝壳主要成分是碳酸钙，高温可以分解为氧化钙， 与水反应生成氢氧化钙，用于沉淀Mg2+。 （2）从海水中的Mg2+到金属镁，有哪些化学变化？ 提示：Mg2+→生成Mg(OH)2沉淀→Mg2+提纯→Mg
单质［MgCl2(熔融)
通电
====
Mg+Cl2↑］，根据上述过程中所
鲁科版高中化学必修一课件海水中的化学元素
有关海水组成的惊人数字
海水中元素种类
80多种
常量元素（>1mg/L） 11种
进入海洋的物质/年 2.5×1010t
溶解的盐类物质总量 5×1017t
氯（Cl）元素总量
2.6×1016t
氡(Rn)元素总量
<1kg
锂(Li)元素总量
2.5×1011t
U
碘(I)元素总量
9.3×1010到提供碱-消石灰的作用。 主要成分发生的化学变化有：
的工艺
CaCO3===高=温==CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2
海水
煅烧
水
贝壳（CaCO3）
生石灰
石灰乳
Mg(OH)2
盐酸 MgCl2
结晶 过滤 干燥 电解 Mg
经历的主要化学变化有：
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
海水提取镁的工艺流程图
交流研讨
请结合海水中提镁的工艺流程讨论以下几个问题
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？
2. 从海水中的Mg2＋到金属镁，经历了哪些化学变化？ 3.为什么海水中已有MgCl2我们却要加碱转化为 Mg(OH)2再加酸变回MgCl2? 4.在上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高经 济效益？
4.5×109t
镁(Mg)元素总量
2×1015t
氯碱工业简介
直流电
原理： 2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑
原料：
饱和食盐水
产品： 氢气
氯气
氢氧化钠
用途：
盐酸
漂白剂
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第一章 认识化学科学
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1 走进化学科学
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2 研究物质性质的方法和程序
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3 化学中常用的物理量—物质 的量
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0002页 0050页 0111页 0166页 0198页 0258页 0334页 0397页 0420页 0504页 0562页
第一章 认识化学科学 2 研究物质性质的方法和程序 本章自我评价 1 元素与物质的分类 3 氧化剂和还原剂 第三章 自然界中的元素 2 氮的循环 4 海水中的化学元素 第四章 元素与材料世界 2 铝 金属材料 本章自我评价
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本章自我评价
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第二章 元素与物质的世界
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1 元素与物质的分类
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鲁科版高中化学必修一课件海水中的元素1
(4)试着说一下，在上述方法提镁的过程中，采取了哪些 措施来提高经济效益？
a.就地取材-利用海滩上的贝壳
b.节约原料-循环利用氯元素
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。 有“国防金属”的美誉。
(2)镁的化学性质
氯水、
NaBr溶液由无色 变为橙黄色
Cl2 + 2NaBr =2NaCl + Br2 单质的氧化性：Cl2 > Br2
NaBr
氯水、
KI
KI溶液由无色 变为褐色
Cl2 + 2 KI =2 KCl + I2 单质的氧化性：Cl2> I2
向盛有少量KI
溶液的试管中滴 加溴水，振荡
溴水、 KI溶液由无色
KI
16
氯
14
钠
12 g/L 10
8
镁 钾 溴 碘
6
钙
4
硫
2
0
海水中镁的总储量约为1.8×1015 t
海水
煅烧
水
贝壳（CaCO3）
生石灰
石灰乳
Mg(OH)2
1.海水盐提酸镁MgCl2溶液
结晶 过滤 干燥 电解 Mg
(1)海水提镁的工业流程？
(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？
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+
a.就地取材-利用海滩上的贝壳
b.节约原料-循环利用氯元素
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。 有“国防金属”的美誉。
(2)镁的化学性质
氯水、
NaBr溶液由无色 变为橙黄色
Cl2 + 2NaBr =2NaCl + Br2 单质的氧化性：Cl2 > Br2
NaBr
氯水、
KI
KI溶液由无色 变为褐色
Cl2 + 2 KI =2 KCl + I2 单质的氧化性：Cl2> I2
向盛有少量KI
溶液的试管中滴 加溴水，振荡
溴水、 KI溶液由无色
KI
16
氯
14
钠
12 g/L 10
8
镁 钾 溴 碘
6
钙
4
硫
2
0
海水中镁的总储量约为1.8×1015 t
海水
煅烧
水
贝壳（CaCO3）
生石灰
石灰乳
Mg(OH)2
1.海水盐提酸镁MgCl2溶液
结晶 过滤 干燥 电解 Mg
(1)海水提镁的工业流程？
(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？
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+
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氯碘单质氧化性强弱比较
氯水
CCl4溶液 振荡
水层
KI溶液
CCl4层
2KI+Cl2====2KCl+I2
氧化性: Cl2>I2
还原性：I- > Cl-
氧化性: Cl2>Br2>I2
还原性：I- > Br- > Cl-
3、Cl-、 Br-、 I-离子的检验方案 AgNO3溶液和稀HNO3
NaCl溶液
锂
制造锂电池和特种合金的原料
铀 用做核燃料
缺碘的危害:
克汀病（呆小病）
甲状腺肿（大脖子病）
碘元素---------被称为“聪明的元素” 与人体内一种激素（甲状腺素）的合成有关，甲状腺素 对人体的智力发育有影响：儿童缺乏得呆小症，成年缺 乏得大脖子病。
我国政府规定： 在食盐中必须加入 一定量的_碘__酸__钾_。 (化学式__K_I_O_3__)。
白色沉淀AgNO3溶液和稀NO3NaBr溶液 淡黄色沉淀
AgNO3溶液和稀HNO3
KI溶液 黄色沉淀
思考:如何鉴别NaCl、NaBr、KI三瓶无色溶液？
方法一：分别滴加AgNO3溶液和稀硝酸，产生白色 沉淀的为NaCl溶液，产生淡黄色沉淀的为NaBr溶 液，产生黄色沉淀的为KI溶液。
思考:如何鉴别NaCl、NaBr、KI三瓶无色溶液？ 方法二：分别滴加氯水，再加入少量四氯化碳，振荡， 下层无色的为NaCl、下层为橙红色的为NaBr，下层 为紫红色的为KI溶液。
海水的综合利用
常怀一颗感恩的心，就会使人心态平和， 使人知足常乐。
不可以，酒精与水互溶
2、化学性质(X表示Cl、Br、I)
①与金属反应
点燃
高中化学《海水中的元素》课件 鲁科版必修1
16
3.海水提溴的过程中不发生氧化还原反应。( × ) 【分析】海水中的溴以Br-的形式存在,利用氯气将其氧化才能 得到Br2。 4.电解MgCl2水溶液可得到金属镁。( × ) 【分析】电解熔融MgCl2可制得金属镁,但电解MgCl2水溶液 得不到金属Mg。
精品
17
5.用CCl4萃取碘水中的碘,先振荡,后静置,液体分层,下层呈无 色。( × ) 【分析】由于CCl4密度比水密度大,萃取后CCl4层在下层,故应 是上层呈无色。 6.将NaCl与I2的混合物加热可将二者分离。( √ ) 【分析】I2易升华,加热会变成碘蒸气,冷凝变为碘固体。
精品
26
答案：(1)①Ca2++C
O
2 3
====CaCO3↓,
Ba2++C
O
2 3
====BaCO3↓
②2H++C
O
2 3
====CO2↑+H2O，OH-+H+====H2O
(2)2NaCl+2H2=O电=解= 2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)①贝壳 ②制=取氢氧化镁
③MgCl2(熔融)=电=解=Mg+Cl2↑
I2 ①易_升__华__, ②使淀粉变_蓝__
棕色_广__口__瓶__
精品
12
2.海水提溴 (1)反应原理:____C_l_2+_2_B_r_-_=_=_=_=_2_C_l_-_+_B_r_2___。 (2)原料:浓缩海水或制盐卤水。 (3)提取流程:
精品
13
2.海水提溴 (1)生产流程:
(2)主要反应:
精品
20
(3)提纯粗盐后的母液中含有K+、Mg2+、Na+等阳离子,对母液进
鲁科版高中化学必修一课件《海水中的元素》课件3
化学方程式
镁条 继续燃烧 ，
发出 耀眼的白光，
放出大量的热， 生成 白色 粉 末，同时在瓶内
2Mg＋CO2点===燃== 2MgO＋C
壁有 黑色 物质
附着
3.用途
(1)制造业中，用来制造轻合金。在国防工业中有重要应用，
被誉为 国防金属
。
(2)冶金工业上，金属镁常用作 还原剂 和 脱氧剂
。
探究2：海水中提取镁的反应原理是什么？其基本工艺 流程是怎样的？ 一、海水提镁的反应原理 1．制碱：CaCO3高===温==CaO＋CO2↑ CaO＋H2O===Ca(OH)2 2．沉淀：Mg2＋＋Ca(OH)2===Ca2＋＋Mg(OH)2↓ 3．酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 4．蒸发、结晶、脱水 MgCl2·6H2O=H==C==l=气==氛===加===热== MgCl2＋6H2O↑ 5．电解熔融MgCl2：MgCl2===通 熔===电 融====Mg＋Cl2↑
______________________________________________。
解析：(1)由框图，食盐精制时加入了NaOH和Na2CO3，则
Mg2＋被OH－除去，Ca2＋被CO
2－ 3
除去。由于S〔Mg(OH)2〕
<S(MgCO3)，所以不生成MgCO3沉淀。
(2)SO
2－ 4
可用Ba2＋除去：Ba2＋＋SO
解析：对液体加热时，若温度变化不均匀使局部过热，会发 生液体暴沸甚至飞溅的现象，对液体不断进行搅拌能避免这 种现象的发生。 氯化钠的溶解度受温度影响不大，通过蒸发使氯化钠从溶液 中析出，要待出现较多固体(实际上是大部分的水已挥发)时停 止加热，利用有关仪器的余热使溶液蒸干。 海水中还含有少量的CaCl2、MgCl2等易溶性的物质，在蒸发 时，它们也与NaCl一同结晶析出，成为NaCl中的杂质。 答案：用玻璃棒不断搅拌液体 防止液滴飞溅 C <
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(3)与水反应
Mg+2H2O = Mg(OH)2+H2↑ (4)与酸反应： Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ Mg+2H+=Mg2++H2↑ (5)与盐溶液反应 Mg + CuSO4 = MgSO4 + Cu
△
镁在空气中燃烧
1）与氧气反应： 2Mg+O2===2MgO
点燃
点燃
2）与氮气反应： ３Mg+N2===Mg3N2
第四讲
海水中的元素
【知识点击】
一、海水－元素宝库
1．常量元素 含量 大于 1 mg/L，分别为Cl、Na、Mg、S、Ca、
K、C、Sr、Br、B、F。
2．微量元素 含量小于1 mg/L。如
铀 元素做核燃烧，
碘酸钾 锂元素做热核反应材料， 元素做食盐添
加剂。
二、氯碱工业简介
原理： 2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑
通入FeI2溶液中，I-先被氧化。
2Fe2++ Cl2(少）= 2Fe3++ 2Cl2Fe2++4Br-+3Cl
2(足）= -
2Fe3++2Br
2+2Cl
-
2I +Cl2(少）= 2Cl + I2 2Fe2++4I-+3Cl2(足）= 2Fe3++2I2+2Cl-
六、卤素离子的检验
1．AgNO3溶液——沉淀法
3）与CO2反应： 2Mg+CO2===2MgO+C
思考与讨论：镁在空气（干燥）中燃烧 最多有 几种固体产物? 三种 MgO Mg3N2 C 思考：由镁引起的火灾能否用泡沫灭火器灭火？
点燃
1、溴、碘单质物理性质的比较
物理性质 颜色 状态
Ｂ r2
深红棕色
I2
紫黑色
液体(易挥发) 固体(易升华)
溶解 水 中 微溶、褐色 微溶、橙色 性和 易溶、橙红色 易溶、紫红色 溶液 酒精中 的颜 四氯化碳中 易溶、橙红色 易溶 、紫红 色 色
白色 浅黄色 黄色
2．置换——萃取法
BrI3．氧化——淀粉法检验 I
－
蓝色
卤化银性质
(1)AgF易溶于水，AgCl白色不溶于水，AgBr淡黄色 不溶于水，AgI黄色不溶于水。AgCl、AgBr、AgI 均不溶于稀硝酸，且三者溶解性渐弱。 (2)除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，
①Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl
（氯气可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝）
②Cl2+ 2KBr = 2KCl + Br2
③Br2+ 2KI = 2KBr + I2
氧化性：Cl2>Br2>Fe3+>I2 － － 2+ － 还原性：Cl <Br <Fe <I
注意：Cl2通入FeBr2中，Fe2+先被氧化；
4、镁的物理性质：
镁硬度小，质软，熔点低。
(1)与非金属反应
点燃
5、镁的化学性质：
3Mg+N2 == Mg3N2
点燃
2Mg+O2 == 2MgO
(2)与氧化物反应 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，伴有
白烟，在瓶壁有黑色的固体生成 2Mg + CO2 == C+ 2MgO
点燃 镁与冷水不反应，加热反应，滴加酚酞溶 液变为红色。
△
3Br2＋6OH－===5Br－＋BrO3－＋3H2O
2Fe＋3Br2 = 2FeBr3
△
Fe＋I2 = FeI2 2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2
△
4、与一些还原性离子的反应 Br2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Br－
Br2＋SO32－ ＋H2O=SO42－ ＋2H＋＋2Br－ 5、卤素间的置换反应
MgCl2· 6H2O
MgCl2
(2)基本步骤及主要反应
高温 CaCO ===== CaO＋CO2↑ ； 3 ①制碱：________________________ CaO＋H2O===Ca(OH)2 。 _____________________
2＋＋Ca(OH) ===Mg(OH) ＋Ca2＋ ②沉淀： Mg ________________________________ 。 2 2
高温 加热 光照
a.HX生成的条件及稳定性： HF>HCl>HBr>HI
b.HX的还原性： HF<HCl<HBr<HI
2HI
c.HX水溶液的酸性： HF<HCl<HBr<HI
2、和H2O反应
2F2+2H2O=4HF+O2 X2+H2O=HX+HXO
3、Cl2、Br2、I2都能与NaOH溶液反应 Br2＋2OH－===Br－＋BrO点很高，熔融时耗费大量的能量而增 加生产成本
3.主要用途：
(1)制合金 镁合金（约含镁80%）被大量用于火
箭、导弹和飞机等制造业，美名为“国防金属”。
注意:合金的硬度和强度一般比各成分金属大,熔点
比各成分金属低
(2)信号弹、焰火 镁燃烧发出耀眼的白光
(3)制耐火材料 MgO熔点高
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 。 ③酸化： ______________________________ ④蒸发结晶析出MgCl2· 6H2O晶体。
HCl MgCl2·6H2O=====MgCl2＋6H2O △ ⑤脱水： _______________________________ 。 在HC1气流中，抑制MgC12水解成Mg（OH）2 通电 MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑ 。 ⑥电解： __________________________
原料：
直流电
饱和食盐水
氢气
盐酸
产品： 用途：
氯气
氢氧化钠
漂白剂
冶金工业等
合成农药等
造纸、玻璃等
三、镁和海水提镁
1、镁在自然界中的存在形式：
主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。
2、从海水中提取镁的过程及原理：
海水提镁的步骤：
贝壳（CaCO3） 盐酸 煅烧 生石灰 一定条件 水 海水 石灰乳 电解 Mg(OH)2 Mg
①与原溶剂互不相溶； ②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶
剂中的溶解度；
③萃取剂与溶质不反应。 2．分液——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。
五、卤族元素的化学性质
１、与Ｈ2 反应
冷暗
X2+H2=HX
H2 + F2 = 2HF
H2 + Cl2 = 2HCl H2 + Br2 = 2HBr H2 + I2
化学式 特性
Br2 易挥发、有毒
I2
①易 升华 ，
②使淀粉变蓝色
棕色细口瓶、加水形成水封， 保存
瓶塞用玻璃塞，不能用 橡胶塞
棕色广口瓶
四、萃取与分液
1．萃取 指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方法。
(2)萃取剂的选择要求