优选海水中的元素
海水化学成分
海水化学成分
海水是地球上最常见的液体之一，它由许多不同的化学物质组成。
海水中最常见的化学元素是氯和钠，它们占据了海水的大部分成分。
此外，海水还含有许多其他元素，包括镁、钙、钾、硫和碳。
这些元素的浓度可以根据海洋的位置和深度而不同。
海水中的化学成分还包括许多有机和无机物质。
其中，最常见的有机物是藻类和浮游生物的残骸，它们在海洋生态系统中发挥着重要作用。
无机物质则包括溶解的氧气和二氧化碳等气体，还有矿物质如硅酸盐和磷酸盐。
海水中的化学成分对海洋生物和全球气候都有着重要的影响。
例如，氧气和二氧化碳的浓度可影响海洋生物和水文循环。
此外，海水中的暖化和酸化也对海洋生态系统造成了很大的威胁。
因此，对于海水中的化学成分及其变化的研究对于环境保护和可持续发展都具有
重要的意义。
- 1 -。
海水中的元素第一课时
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？
1.常量元素(>1mg/L):占99.9％
Cl 、Na、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、 B、F共11种。
纸打磨，观察镁的颜色。 ②点燃酒精灯，①产用燃生坩着耀的眼埚镁的钳条白在光夹C住O2中镁继条续燃，烧点， 燃后，伸入盛有②C产O生2的大量集白气烟 瓶中（集气 瓶底部要放一些③细瓶沙壁有或黑少色固量体水附着）。 ③观察实验现象。
思考：
1、由金属镁引起的火灾能否用泡沫灭火器灭火？如 何灭火？
不能，应该用沙子灭火
3Mg+N2===Mg3N2
饱和食盐水
通电
氢气
氯气
氢氧化钠
盐酸
漂白剂
冶炼金属等
合成农药及 消毒等
造纸、玻璃、 肥皂、纺织等
1.海水提镁
(1)海水提镁的工业流程？ (2) 在提镁的过程中，采取了哪些措施来提 高经济效益？
海水
煅烧
水
贝壳（CaCO3）
生石灰
石灰乳Mg(OH)2 Nhomakorabea盐酸 MgCl2
结晶 过滤 干燥 电解 Mg
海水提镁的工业流程
复习回顾
1、画出镁的原子结构示意图 推测：
，由此
（1）镁化学性质 （活泼或不活泼），
在化学反应中做 （氧化剂或还原剂）
（2）镁在自然界中的存在形式
。
2、写出已学过的有镁参加的化学反应方程式 或离子反应方程式
(2)镁的化学性质 点燃
海水的成分比例
海水的成分比例
海水的成分复杂且多样化，以下是一些主要的常量元素：
1.氯化物：海水中氯化物的含量最高，为19.3%。
其中主要是氯化钠，占到了总量的88%，其次是氯化镁、氯化钙等。
2.硫酸盐：硫酸盐是海水中第二大类常见盐分，总含量为1.3%。
其中以硫酸镁、硫酸钙为主。
3.碳酸盐：海水中碳酸盐的含量约为0.02%，其中以碳酸钙为主。
4.溴和碘：海水中溴和碘的含量较低，但仍是海水的重要成分。
二者的含量与来源和海洋环境密切相关。
此外，海水中还含有一些微量元素，如锌、铜、铅、铁等，这些元素的含量通常较低，但在海洋生物的生存和生长中具有重要作用。
海水的化学组成受到许多因素的影响，如海洋循环、生物地球化学过程、气候变化等。
这些因素会不断改变海水的成分比例，从而影响海洋生态系统。
高一化学知识点总结必修一34海水中的元素
3.4 海水中的元素一、海水——元素宝库1、分类(1) 常量元素：每升海水中的含量大于1 mg的元素。
海水中共含Na、Cl、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F 这11种常量元素，而且大部分以盐的形式存在。
(2) 微量元素：每升海水中的含量低于1 mg的元素，其中主要有Li、I、U等微量元素。
2、几种元素的主要用途(1) 食盐：A、物理性质：白色固体，易溶于水纯净的氯化钠不潮解，能潮解的是氢氧化钠，但是现实生活中氯化钠经常有点潮湿，其原因是：其杂质氯化钙也是一种干燥剂，吸收空气中的水分而使其变潮湿B、用途①生活上：调味品、防腐剂、消除公路积雪防腐剂的原因：细胞膜脱水（物质从高浓度向低浓度运动，水从低浓度向高浓度运动）消除公路积雪的原因：氯化钠溶液的冰点比较低，而且钠离子可以吸收可见光②工业上：制造碳酸钠，氢氧化钠，氯气和盐酸的主要原料③农业上用于选种：应用浮力原理④医疗上用于配制生理盐水：（溶质质量分数为0.9% NaCl溶液）(2) 锂：热核反应重要材料之一，也是制造锂电池和特种合金的原料。
(3) 碘：可用于制药，如碘酒，人缺碘容易形成甲状腺肿瘤，所以我国规定食盐中必须加入KIO3以确保人体的摄碘量。
(4) 铀：可作为核燃料。
二、镁和海水提镁1、镁(1) 物理性质：银白色金属，密度小，熔、沸点低(2) 化学性质：镁是较活泼的金属，它的还原性较强，能与非金属氧化剂、酸和酸性氧化物反应A 、与非金属氧化剂反应：2Mg ＋O 2=====点燃2MgO ，3Mg+N 2=====点燃Mg 3N 2B 、与酸反应：Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑C 、与酸性氧化物反应：2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C, 3Mg ＋SO 2=====点燃2MgO ＋MgS (3) 用途A 、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B 、冶金工业上，金属镁常用作还原剂和脱氧剂。
海水组成元素
海水组成元素
海水是地球表面最广泛的水体，其组成元素主要包括氯化钠、镁、硫酸根离子、钠、镁、钾、钙等。
这些元素在海水中的含量可以影响海水的性质和适用性。
以下是一些最主要组成元素的介绍：
•氯化钠：氯化钠是海水中含量最丰富的元素，约占海水总质量的86%。
它赋予海水咸味，并在水体之间维持渗透压的平衡。
•镁：镁是海水中的第二丰富元素，约占海水总量的1.3%。
它在海水中扮演着重要的生物学和地质学作用。
•硫酸根离子：硫酸根离子是海水中的重要阴离子之一，其浓度约为海水总量的约0.2%。
它参与了海水的酸碱平衡和循环。
•钠：钠是海水中的主要阳离子之一，占海水总量的约30%。
它对维持海水的电解质平衡和渗透压起着关键作用。
•钾：海水中的钾浓度较低，约占海水总量的约0.04%。
它在维持生物体内细胞的正常功能和代谢中扮演着重要作用。
•钙：海水中的钙含量较低，约占海水总量的约0.04%。
它对海洋生物的生长和骨骼形成至关重要。
除了这些主要元素外，海水中还含有微量元素如锌、铜、铁等，它们虽然存在
量较少，但对海洋生态系统的稳定和生物体的生长仍然起着重要作用。
总的来说，海水组成元素的存在丰富多样，它们相互之间的平衡和相互作用决
定了海水的性质和特点。
通过了解海水中的组成元素，我们可以更好地理解海洋环境的复杂性，为保护和利用海洋资源提供科学依据。
海水中的元素
Br2
反应的原理
2Br- + Cl2 = Br2 + 2Cl-
空气吹出法的基本流程是酸化→氧化→吹出→吸 收→蒸馏。 在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离 子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹 入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化 成氢溴酸以达到富集的目的。然后，再用氯气将其氧 化得到产品溴。 主要化学反应方程式
2HI FeI2
2FeBr3 HBr+HBrO
Br2 + 2NaOH = NaBrO + NaBr + H2O 滤纸用淀粉和碘化钾的溶液浸泡，凉干后就是实 验常用的淀粉碘化钾试纸。这种试纸润湿后遇氯气发 生什么变化？为什么会发生这种变化？
变成蓝色， Cl2 + 2 KI =2 KCl + I2
Cl 、Br 、I 的检验
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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
海水晒盐
海水的淡化
蒸馏法 电渗析法 离子交换法
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？ 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
点燃
海水各种元素含量
海水的成分是很复杂的.海水中化学元素的含量差别很大.除氢和氧外,每升海水中含量在1 毫克以上的元素有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B 和F 11种,一般称为“主要元素”.每升海水中含量在1 毫克以下的元素,叫“微量元素”或“痕量元素”.海水中几种主要无机盐的浓度如下：Cl- 19.10g/kg,Na+ 10.62 g/kg,SO4-- 2.66g/kg,Mg+ + 1.28g/kg,Ca+ + 0.40g/kg,K+ 0.38g/kg,痕量元素0.25g/kg.参考：《海洋手册》,郭琨编著,海洋出版社,1984年.另外海水是一种化学成分复杂的混合溶液,包括水、溶解干水中的多种化学元素和气体.迄今已发现的化学元素达80多种,依其含量可分为三类：、常量元素、微量元素和痕量元素.有时,后两类也通称微量元素.每升海水超过100毫克的元素．称为常量元素.最主要的常量元素有氧、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、鳃、硼、氟11种,约占化学元素总含量的99.99.9 .其他化学元素含量极少,其中,每升海水含有l～100毫克的元素．称为微量元素.如铁、钼、钾、铀、碘等.每升海水含有1毫克以下的元素称为痕量元素.如金、银、镉等．溶解于海水中的化学元素绝大多数是以盐类离子的形式存在的,其中氯化钠最多,占88.6%,硫酸盐占10.8%.海水的常量元素之间的浓度比例几乎不变．具有恒定性,这对于研究海水浓度具有重要意义．海水的主要盐分盐类组成成分每千克海水中的克数百分比氯化钠27.2 77.7 氯化镁3.8 10.9 硫酸镁1.7 4.9 硫酸钙1.2 3.6 硫酸钾0.9 2.5 碳酸钙0.1 0.3 溴化镁及其他0.1 0.3 总计35.0 100.0 海水中的气体主要由氮、氧和二氧化碳组成.氮占64%,氧化碳约占2%,氧易溶于水,并随水温增高而减少,温度0℃时．约占40%.。
海水的主要元素有哪些
海水的主要元素有哪些海水是地球上最丰富的自然资源之一，其中含有多种元素，这些元素对维持地球生态系统的平衡起着至关重要的作用。
通过分析海水的成分，我们可以更好地了解海洋环境和生物的生存状况。
主要元素1. 氯(Cl)氯是海水中含量最丰富的元素之一，通常以氯化钠的形式存在，也就是我们常说的盐。
氯离子在海水中起着维持海水盐度的作用。
2. 钠(Na)钠是海水中另一个主要元素，主要以氯化钠的形式存在。
钠离子和氯离子共同构成盐分，是海水中的重要溶质之一。
3. 硫(S)硫是海水中的另一个重要元素，它在海水中以多种形式存在。
硫化物是一种硫的化合物，对海底生物的生存起着重要的作用。
4. 氧(O)氧是海水中最关键的元素之一，它是海洋生物进行呼吸过程中的必需元素。
海水中溶解的氧气是维持海洋生态系统正常运转的关键。
5. 硅(Si)硅是海水中的微量元素，但对于一些硅质生物，例如硅藻等，硅是必不可少的营养元素。
硅在海水中的存在对于海洋生态系统的平衡和生物多样性至关重要。
6. 钾(K)钾是海水中的一种重要元素，它在细胞内外的平衡中起着重要作用。
海水中的钾离子维持了许多生物体细胞功能的正常运作。
7. 钙(Ca)钙是海水中的另一种关键元素，它是许多海洋生物体内骨骼、壳体的重要构成部分。
海水中的钙对于海洋生物的生长和发育至关重要。
总结海水是一个复杂的系统，其中含有众多元素。
以上列举的元素只是海水中的主要成分之一，海水中还含有许多其他微量元素，每种元素都在维持海洋生态系统的平衡中起着重要作用。
通过对海水成分的深入研究，我们可以更好地了解地球环境的变化，保护海洋资源，维护地球生态平衡。
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碘可用于制药，平常 用的碘酒。 碘－防止甲状腺肿瘤 （大脖子病）
资料1：海水中所含有的元素大部分以盐的 形式存在。整个海洋中，溶解的盐类物质 达5× 1016t。如果把这些盐类物质全部提取 出来，均匀地铺在陆地表面，会形成150米 厚的盐层。（其中氯化钠占80%以上）
提问：食盐除了食用外，还能干什么？
氯
溴、 Cl 、 碘
最 外 层
的 Br 原
最 子 数
子
相
结
同
构
I
【观察·思考】
色、 态
毒性 溶解性
特性
Br2 深红棕色液体
有毒
在水中溶解度较小， 易溶于有机溶剂 易挥发 保存时密闭，
并用水封
I2 紫黑色固体
有毒
在水中溶解度较小， 易溶于有机溶剂
碘单质遇淀粉变蓝 易升华（物理变化）
溴单质和碘单质的物理性质
电解
MgCl2 = Mg + Cl2
1.海水提镁
(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？ (3)从海水中的Mg2＋到金属镁，经历了哪些化学变化？
(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？
些措施来提高经济效益？
1.贝壳煅烧成石灰：
高温
CaCO3 = CaO + CO2 2.石灰制成石灰乳：
CaO + H2O = Ca(OH)2 （石灰乳） 3.石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀：
Ca(OH)2 + MgCl2 = Mg (OH)2 + CaCl2 4.氢氧化镁与盐酸反应:
Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O 5.电解熔融的氯化镁可以得到金属镁：
ห้องสมุดไป่ตู้
研究镁的性质的程序
观察镁的 外观性质
银白色、有金属光 泽、较软的固体
预测镁 的性质
实验研究
解释结论
较活泼的金属，具有较强的还原 性，可能与氧气、酸、盐等反应
1、在空气点燃镁条；2、将镁 条放入盐酸中；3、镁条放入 硫酸铜中；4、点燃的镁条伸 入二氧化碳中
（二）化学性质：
1.与O2反应：2Mg
+
点燃
物理性质
颜色
状态
溶解 水中 性和 溶液 酒精中 颜色
四氯化碳 中
Br2
深红棕色 液体
微溶 黄→橙 易溶 橙红色 易溶 橙红色
I2
紫黑色 固体 微溶 深黄→褐色 易溶 紫色 易溶 紫红色
[实验] 碘锤加热，观察发生现象
碘（固体）受热不经液体直接变成气体， 即碘升华
1、保存溴单质和碘单质时应注意什么问题？
O2 =
2MgO
2.与N2反应：3Mg
+
点燃
N2 =
Mg3N2
3.与CO2反应:
2Mg
+
点燃
CO2 =
2MgO
+C
点燃
2Mg + SO2 = 2MgO + S
4.与酸反应：Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 5.镁与水反应：Mg +2 H2O =△= Mg（OH)2 + H2↑
五、镁的用途：
溴水
CCl4溶液、振 荡
CCl4溶液、 振荡
氯水
CCl4溶液、 振荡
水层
水层
水层
NaBr溶液 CCl4层 KI溶液 呈橙红色
CCl4层 KI溶液 呈紫红色
CCl4层 呈紫红色
氧化
性强 弱
Cl2>Br2
Br2>I2
Cl2>I2
CCl4
氯水
CCl4
氯水
KBr溶液 溴的四氯化碳溶液
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
问题1：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?
解决： 浓缩、 提纯
问题2:为何工业不选择电解氧化镁制镁？
物质
熔点
氧化镁（MgO） 氯化（MgCl2）
2825℃ 714℃
提问：
初中时，你已经学习过了镁了， 你对镁有那些认识？
由于液溴容易挥发成溴蒸气因此常将溴保 存在棕色、有磨口玻璃塞的细口瓶中，加少量 水，形成水封，置于低温避光处保存 。
由于碘容易升华，所以通常将碘放在棕色 广口瓶，置于低温避光处保存 。
2、 NaCl固体中混入碘单质如何分离？
利用碘升华性质将碘从混合物中的分离、提取等。
【活动·探究】 氯、溴和碘单质的氧化性强弱比较
生石灰
石灰乳
Mg(OH)2
盐
1.海酸水提M镁gCl2
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？
(3)从海水中的Mg2＋到金属镁，经历了哪些化学变化？ (4)试着说一下，在上述方法提镁的过程中，采取了哪
镁的主要用途：“国防金属”的美誉
镁是一种轻金属，其合金的强度高、机械性能好。 这些特性使金属镁成为制造汽车、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，金属镁常用作还原剂和脱氧剂。
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Ｂr－的形式 存在于海水中，因此，溴也称“海洋 元素”
优选海水中的元素
一、海水－化学元素宝库
常量元素：每升海水中含量大于1毫 克的元素.
多达80多种元素，其中氯、钠、镁、硫、 钙、钾、碳、锶、溴（Br）、硼（B）、氟 （F）占99.9%
微量元素：每升海水中含量小于1毫克的 元素如碘、锂、铀等
锂是热核反应的重要材料之一，也是制造锂电池 和特种合金的原料。
2NaCl+2H2O===H2↑+Cl2↑+2NaOH
饱和食盐水
氢气
氯气
氢氧化钠
盐酸
漂白剂
冶炼金属等 合成农药等 造纸、玻璃、 肥皂、纺织等
[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
Mg2+
Cl-
SO42-
海水
煅烧
水
贝壳（CaCO3）
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
氯碱工业
通电
知识 支持
氧化性：氧化剂>氧化产物
试剂：氯水，溴水、碘水、NaCl溶液、 NaBr溶液、KI溶液
实验方案：
【活动·探究】 氧化性：Cl2>Br2>I2
实验 方案
向NaBr溶液中加入氯
水再向其中加入CCl4
向KI溶液中加入 溴水
再向其中加入CCl4
向KI溶液中加入氯水
再向其中加入CCl4
实验 现象
氯水