魯科版高中化學必修第二冊第1章微項目海帶提碘與海水提溴-體驗元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實際應用課件

第1章原子結(jié)構元素周期律微項目海帶提碘與海水提溴——體驗元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實際應用項目學習目標011．通過海帶提碘活動和海水提溴工藝流程的設計，建立真實復雜系統(tǒng)中物質(zhì)富集、分離、提取的基本思路。2．通過海帶提碘活動和海水提溴工藝流程的設計，體會元素周期律、元素周期表在分析、解決實際問題中的價值。3．以海帶提碘為例了解萃取與分液，知道萃取與分液的原理，同時學會分液漏斗的使用方法。培養(yǎng)動手操作能力和學習興趣，同時培養(yǎng)“科學態(tài)度與社會責任”的化學學科核心素養(yǎng)。項目活動探究02項目活動1海帶提碘[必備知識]1．I2的性質(zhì)及檢驗(1)I2的物理性質(zhì)物質(zhì)色、態(tài)密度溶解性受熱特性I2的CCl4溶液碘紫黑色固體大于水水中：微溶；有機溶液中：易溶易升華紫色(2)碘的檢驗方法①在水溶液中，碘離子能與銀離子反應，生成難溶于水和稀硝酸的黃色碘化銀沉淀。反應的離子方程式為I－＋Ag＋===AgI↓，實驗室常用硝酸銀溶液和稀硝酸來檢驗I－。②淀粉遇I2變藍色，該性質(zhì)可用于檢驗I2。2．萃取與分液(1)萃?。豪媚撤N溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑里溶解能力的不同，用一種溶劑(萃取劑)將其從原溶劑中提取出來的方法。(2)分液：萃取后，將兩種液體用分液漏斗分開，從而達到提取物質(zhì)的目的。(3)操作步驟(以CCl4萃取碘水中的碘為例)

指出各步驟名稱：①加萃取劑、②振蕩萃取、③靜置分層、④分液。[項目情境]海帶、紫菜等藻類植物中含有豐富的碘元素。碘元素在海帶中以碘化物的形式存在。[合作探究]1．如何從干海帶中獲得碘化物？提示：先將干海帶放在坩堝中灼燒成灰，將海帶灰用水浸泡，過濾，得含碘化物的水溶液。2．如何將碘化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)碘？并用離子方程式表示。提示：向含碘化物的水溶液中加入氯水或溴水或在酸性條件下加入雙氧水，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。離子方程式為Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；Br2＋2I－===I2＋2Br－；H2O2＋2I－＋2H＋===2H2O＋I2。3．如何從含碘的水溶液中獲得純凈的單質(zhì)碘？提示：向含碘的水溶液中加入CCl4溶液(或苯、汽油)進行萃取、分液，得到碘的四氯化碳(或苯、汽油)溶液，再用蒸餾法可獲得碘。也可用反萃取法獲得碘，步驟如下：

[歸納總結(jié)]1．海帶提碘流程2．海帶提碘原理(1)Cl2的氧化性比I2強，Cl2＋2KI===I2＋2KCl。(2)淀粉遇I2顯藍色，可利用該特性來檢驗碘是否存在。實驗室里，從海帶灰中提取碘單質(zhì)包括浸取、過濾、氧化、萃取四個步驟。其中，將碘離子氧化為碘單質(zhì)是提取的關鍵步驟，所選擇的氧化劑的氧化性應強于碘單質(zhì)，氯水、溴水均可用作提取碘單質(zhì)實驗中的氧化劑。項目活動2海水提溴[必備知識]1．Br2的物理性質(zhì)物質(zhì)色、態(tài)密度溶解性特性Br2的CCl4溶液溴深紅棕色液體比水的大水中：微溶；有機溶液中：易溶易揮發(fā)橙色2．溴及其化合物的性質(zhì)(1)溴單質(zhì)具有氧化性，能將碘化鉀溶液中的碘置換出來，反應的化學方程式為Br2＋2KI===2KBr＋I2。(2)在水溶液中，溴離子能與銀離子反應，生成難溶于水和稀硝酸的淺黃色溴化銀沉淀。反應的離子方程式為Br－＋Ag＋===AgBr↓，實驗室常用硝酸銀溶液和稀硝酸來檢驗Br－。[項目情境]空氣吹出法是目前用于從天然海水中提取溴的最成熟的工業(yè)方法，其流程如圖所示。[合作探究]1．為什么選曬鹽后的苦鹵而不是海水作為提取溴單質(zhì)的原料？提示：苦鹵中Br－的濃度比海水大得多。2．向苦鹵中通入Cl2繼而通入熱空氣可得粗溴，在此過程中體現(xiàn)了溴的哪些性質(zhì)？提示：(1)溴的氧化性不如氯氣強，可用置換法制備溴單質(zhì)；(2)溴易揮發(fā)，因此可用熱空氣從溶液中分離出來。3．工業(yè)上常利用電解飽和食鹽水的方法制取氯氣，本項目中利用氧化劑來制取碘單質(zhì)和溴單質(zhì)。請運用元素周期律的知識解釋采用不同方法制取氯、溴、碘單質(zhì)的原因。提示：根據(jù)元素周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律，知氯氣的氧化性較強，需要氧化性更強，價格更貴的氧化劑才能制得，綜合考慮獲取多種物質(zhì)，降低生產(chǎn)成本等因素，采用電解的方法制取氯氣更合適。而溴、碘單質(zhì)的氧化性較弱，容易被廉價的氧化劑——氯氣氧化置換制得。[歸納總結(jié)]1．從海水中提取溴(1)步驟：濃縮、氧化、富集、提取。(2)反應原理：離子方程式為Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(3)提取方法：利用Br2的揮發(fā)性，鼓入熱空氣和水蒸氣，就可將Br2分離出來。2．提取流程綜合遷移應用0313524671．某同學欲從碘水中萃取碘單質(zhì)，下列說法錯誤的是(

)A．通過觀察可知碘水為棕黃色溶液B．可選擇四氯化碳作萃取劑C．應使用分液漏斗進行萃取操作D．分液后，水層中加入淀粉一定不變藍D

[碘水為棕黃色溶液，故A正確；四氯化碳難溶于水，且碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，故四氯化碳可作萃取劑，B正確；可使用分液漏斗進行萃取、分液操作，故C正確；分液后，水層可能仍含少量單質(zhì)碘，加入淀粉后會變藍，故D錯誤。]√21345672．在海水中提取溴的反應原理是5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O，下列反應的原理與上述反應最相似的是(

)A．2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2B．2FeCl3＋H2S===2FeCl2＋S↓＋2HClC．2H2S＋SO2===3S↓＋2H2OD．AlCl3＋3Na[Al(OH)4]===4Al(OH)3↓＋3NaCl√2134567C

[題干中的反應為氧化還原反應，只有溴元素的化合價發(fā)生變化；A項，發(fā)生化合價變化的是氯元素和溴元素；B項，發(fā)生化合價變化的是鐵元素和硫元素；C項，只有硫元素的化合價發(fā)生變化；D項，沒有元素化合價發(fā)生變化；故選C。]31245673．向NaI和NaBr的混合溶液中通入足量的Cl2，充分反應后將溶液蒸干，灼燒殘余物，最后剩下的物質(zhì)是(

)A．NaCl、I2、Cl2

B．NaCl、I2C．NaCl、NaBr D．NaClD

[通入足量的Cl2，溶液中的NaI、NaBr均完全反應，2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2，2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，因為Br2易揮發(fā)，I2易升華，因此將溶液蒸干、灼燒后只剩下NaCl。]√41235674．氯氣氧化HBr提取溴的新工藝反應之一為6H2SO4＋5BaBr2＋Ba(BrO3)2===6BaSO4↓＋6Br2＋6H2O，利用此反應和CCl4得到液溴的實驗中不需要用到的實驗裝置是(

)A

B

C

D√4123567D

[在反應過程中生成了硫酸鋇沉淀，通過過濾除去沉淀后得到溴的水溶液，加入四氯化碳萃取、分液，得到溴的四氯化碳溶液，控制溫度，通過蒸餾得到液溴，故選D。]2451367

2451367A．完成步驟①需要裝置ⅢB．完成步驟③需要裝置ⅡC．完成步驟⑤需要裝置ⅠD．完成步驟②需要裝置Ⅳ√2451367A

[海帶在坩堝中灼燒得到海帶灰，海帶灰加水溶解浸泡得到海帶灰懸濁液，過濾，得到含I－的水溶液，向溶液中加入用稀硫酸酸化的過氧化氫溶液，H2O2將I－氧化生成I2，加入有機溶劑萃取、分液得到含I2的有機溶液。步驟①為灼燒海帶，固體物質(zhì)灼燒應在坩堝中進行，故A不正確；步驟③為過濾海帶灰懸濁液得到含I－的水溶液，裝置Ⅱ為過濾裝置，故B正確；步驟⑤加入有機溶劑萃取、分液得到含I2的有機溶液，裝置Ⅰ為萃取、分液裝置，故C正確；步驟②為海帶灰加水溶解、浸泡得到海帶灰懸濁液，溶解過程中需要用到燒杯和玻璃棒，故D正確。]24513676．海水中溴元素以Br－形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖：請回答下列問題：(1)將海水濃縮的方法是________。蒸發(fā)2451367[解析]

海水蒸發(fā)濃縮酸化得到濃縮海水，在濃縮海水中通入氯氣氧化溴離子得到含溴單質(zhì)的混合溶液Ⅰ，利用熱空氣吹出Br2，被二氧化硫的水溶液吸收得到含HBr的混合溶液，通入氯氣氧化得到溴單質(zhì)，富集溴元素得到含Br2的混合溶液Ⅱ，蒸餾得到溴單質(zhì)。2451367(2)步驟①反應的離子方程式是______________________________，1molCl2參加反應，轉(zhuǎn)移電子________mol。[解析]

步驟①中氯氣氧化溴離子得到溴單質(zhì)，反應的離子方程式是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，依據(jù)元素化合價的變化，1molCl2參加反應，轉(zhuǎn)移電子2mol。Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br222451367(3)步驟②通入熱空氣吹出Br2，利用了Br2的________(填字母)。A．氧化性 B．還原性C．揮發(fā)性 D．腐蝕性[解析]

通入熱空氣吹出Br2，是利用了Br2的揮發(fā)性。C2451367

Br224513767．海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘，某研究性學習小組設計并進行了以下實驗：2451376請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)步驟①灼燒海帶時，除需要三腳架、泥三角外，還需要用到的實驗儀器是________(填字母，下同)。A．燒杯B．表面皿C．坩堝D．酒精燈E．干燥器[解析]

灼燒固體時還用到坩堝和酒精燈。CD2451376(2)步驟④一定發(fā)生的化學反應類型是________。A．化合反應B．分解反應C．氧化還原反應[解析]

經(jīng)步驟④使碘離子變?yōu)榈鈫钨|(zhì)，發(fā)生氧化還原反應。C2451376(3)步驟⑤所用的主要儀器是________。步驟③的實驗操作名稱是________。[解析]

分液使用的主要儀器是分液漏斗。分離固體和溶液用過濾的方法。(4)①～⑥操作中，使用玻璃棒的是________(填序號)。[解析]

使用玻璃棒的是①灼燒、②浸泡(溶解)