微項目海帶提碘與海水提溴體驗元素性質遞變規(guī)律的實際應用

微項目海帶提碘與海水提溴——體驗元素性質遞變規(guī)律實際應用第1章原子結構元素周期律第1頁1.同周期同主族元素性質遞變規(guī)律。(1)同周期元素從左到右,金屬性逐步_____,非金屬性逐步_____。(2)同主族元素從上到下,金屬性逐步_____,非金屬性逐步_____。減弱增強增強減弱第2頁2.Br2、I2性質。(1)Br2、I2物理性質色、態(tài)密度溶解性特征溴_______色液體均比水___水中:微溶;有機溶液中:__________碘_____色固體______深紅棕紫黑大易溶易揮發(fā)易升華第3頁(2)溴、碘及其化合物性質①溴單質含有氧化性,能將碘化鉀溶液中碘置換出來,反應化學方程式為__________________。Br2+2KI====2KBr+I2第4頁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_____色溴化銀沉淀。反應離子方程式為_________________,試驗室慣用硝酸銀溶液和稀硝酸來檢驗Br-。淺黃Br-+Ag+====AgBr↓第5頁③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___色碘化銀沉淀。反應化學方程式為________________________,試驗室慣用硝酸銀溶液和稀硝酸來檢驗I-。④淀粉遇I2變_____,該性質可用于檢驗I2。黃NaI+AgNO3====AgI↓+NaNO3藍色第6頁3.物質分離一個方法:萃取和分液。(1)萃取①利用某種溶質在兩種_________溶劑里溶解能力不一樣,用一個溶劑(萃取劑)將其從原溶劑中提取出來方法叫萃取。②萃取后,能夠用分液漏斗把_________兩種液體分開,從而到達分離目標?；ゲ幌嗳芑ゲ幌嗳艿?頁(2)操作步驟第8頁(3)注意事項①萃取劑必須具備三個條件:萃取劑和原溶劑互不相溶、不反應;萃取劑和溶質互不發(fā)生反應;溶質在萃取劑中溶解度遠大于在原溶劑中溶解度。②萃取和分液主要儀器是分液漏斗。第9頁4.物質分離提純基本思緒。第10頁【情境·思索】很多家庭都有如圖這么瓶子,這是把人參、枸杞、靈芝、鹿茸等中藥材放在酒中進行泡制,一段時間以后倒出飲用,有舒筋活血之功效,你知道藥材放在酒中泡制原理嗎?第11頁提醒:泡制藥酒從化學上解釋實際上屬于固液萃取,中藥材中有效成份在泡制過程中轉移到酒精中,經過飲用藥酒到達一定藥效。第12頁項目活動1:海帶提碘碘單質在日常生產和生活中有非常主要應用,其中碘酒、碘伏等均是應用廣泛消毒劑。碘酒主要成份是碘、乙醇、碘化鉀,是一個外用藥,能夠對皮膚進行消毒處理。碘伏主要成份是單質碘與聚乙烯吡咯第13頁酮(Povidone)不定型結合物,能夠殺滅芽孢、原蟲、病毒、真菌、細菌,挫傷、擦傷、切割傷、凍傷、燒傷等各種外傷都能夠利用碘伏進行處理。第14頁既然碘用途這么廣泛,那么碘是從哪種物質中提取呢?怎樣提取碘?第15頁【活動探究】1.試驗藥品碘化鉀溶液、氯水、溴水、四氯化碳第16頁2.試驗方案:(1)在一支試管中加入2～3mLKI溶液,滴加少許新制氯水,再滴加少許CCl4,振蕩,靜置。第17頁現(xiàn)象及結論:液體分層,上層為無色溶液,下層為紫紅色液體。反應化學方程式為Cl2+2KI====2KCl+I2。第18頁(2)在一支試管中加入2～3mLKI溶液,滴加少許新制溴水,再滴加少許CCl4,振蕩,靜置。

第19頁現(xiàn)象及結論:液體分層,上層為無色溶液,下層為紫紅色液體。反應化學方程式為Br2+2KI====2KBr+I2。(3)結論:經過以上兩個試驗能夠說明非金屬性大小關系為Cl2>I2,Br2>I2,所以從海帶中提取碘單質,選取氯水、溴水作氧化劑均能夠。第20頁【思索討論】(1)經過什么反應可證實氧化性Br2>I2?寫出化學方程式。提醒:Br2+2KI====2KBr+I2。

第21頁(2)怎樣證實溶液中含有I-?提醒:取溶液加入AgNO3溶液和稀HNO3或加入氯水和淀粉溶液或加入氯水和CCl4溶液。第22頁(3)經過什么反應證實還原性I->Cl-?提醒:Cl2+2KI====I2+2KCl。

第23頁【探究總結】1.萃取和分液原理和操作注意事項(1)原理利用溶質在兩種互不相溶溶劑里溶解性不一樣,用一個溶劑把溶質從另一個溶劑里提取出來。第24頁(2)分液操作注意問題。①分液漏斗使用前要檢驗是否漏水。②倒轉分液漏斗時,應關閉玻璃塞和活塞,預防液體流出,而且要不時旋開活塞放氣,以預防分液漏斗內壓強過大引發(fā)危險。

第25頁③分液時要將分液漏斗頸上玻璃塞打開,或使塞上凹槽(或小孔)對準漏斗上小孔,確保漏斗內與外界大氣相通,同時漏斗下端管口要緊貼燒杯內壁,從而使液體順利流下。④下層液體要從下口放出,上層液體要從漏斗上口倒出。第26頁2.海帶提碘流程以下第27頁3.反萃取法:將富集在有機溶劑中單質利用化學方法重新富集在水中方法。第28頁【遷移應用】1.以下各項操作,錯誤有 (

)A.用乙醇萃取溴水中溴單質操作可選取分液漏斗B.進行分液時,分液漏斗中下層液體,從下端流出,上層液體則從上口倒出C.萃取、分液前需對分液漏斗檢漏D.為確保分液漏斗內液體順利流出,需將上面塞子拿下

第29頁【解析】選A。乙醇與水互溶,所以不能用乙醇萃取溴水中溴。第30頁2.(原創(chuàng)題)以下關于從海帶中提取碘單質說法中正確是 (

)A.海帶中提碘包含浸取、過濾、氧化三個步驟B.海帶提碘選取氧化劑能夠是溴單質第31頁C.反萃取法就是將有機溶劑中碘單質溶于水過程D.反萃取法中碘單質與濃氫氧化鈉反應化學方程式為I2+2NaOH====NaI+NaIO+H2O第32頁【解析】選B。A中缺乏萃取步驟;因為溴單質氧化性強于碘單質,所以海帶提碘選取氧化劑能夠是溴單質,B正確;C中反萃取法就是將有機溶劑中碘單質溶于NaOH等發(fā)生化學反應變成含碘化合物溶解在水中過程;D中碘單質與濃氫氧化鈉反應化學方程式為3I2+6NaOH====5NaI+NaIO3+3H2O。第33頁3.某同學為了驗證海帶中含有碘,擬進行以下試驗,請回答相關問題:(1)第1步:灼燒。操作是將足量海帶灼燒成灰燼。該過程中將使用到試驗儀器有哪些?(請從以下儀器中選擇)A.試管B.瓷坩堝C.坩堝鉗D.鐵三角架E.泥三角F.酒精燈G.燒杯第34頁提醒:依據灼燒時需要儀器能夠分析,使用儀器主要有BCDEF。第35頁(2)第2步:I-溶液獲取,操作是什么?提醒:將灰燼轉移到燒杯中,加適量蒸餾水,用玻璃棒充分攪拌,過濾。

第36頁(3)第3步:氧化。操作是依次加入適當試劑。以下氧化劑最好選取_____________(從濃H2SO4、新制氯水、KMnO4、H2O2四種試劑中選擇)。理由是什么?

第37頁提醒:選擇H2O2。原因是過氧化氫是綠色氧化劑,在氧化過程中不引入雜質,不產生污染(不會深入氧化單質碘)。第38頁(4)第4步:碘單質檢驗。請說出檢驗碘單質詳細操作。提醒:取少許第3步溶液,滴加淀粉溶液,假如溶液顯藍色,則證實海帶中有碘。

第39頁【賠償訓練】海洋植物如海帶、海藻中含有豐富碘元素。碘元素以碘離子形式存在。試驗室從海藻中提取碘流程以下:第40頁(1)指出從海藻中提取I2試驗操作名稱:①__________,③__________,

②離子方程式______________________。

第41頁(2)提取碘過程中,可供選擇有機溶劑是________。

A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油

第42頁(3)為使海藻中I-轉化為碘有機溶液,試驗室里有坩堝、燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導管、圓底燒瓶、石棉網以及必要夾持儀器,還缺乏儀器是________。

第43頁【解析】(1)為了從懸濁液中分離出I-,采取過濾試驗操作方法;從I2水溶液中把它提取出來,采取萃取試驗操作方法。(2)A中酒精,C中乙酸,D中甘油,都是易溶于水物質,所以不能用于萃取碘。(3)萃取分液所必需儀器是分液漏斗,過濾時所需儀器必有普通漏斗。第44頁答案:(1)過濾萃取2I-+Cl2====I2+2Cl-

(2)B(3)分液漏斗、普通漏斗第45頁項目活動2:海水提溴溴及其化合物可被用來作為阻燃劑、凈水劑、殺蟲劑、染料等。慣用消毒藥劑紅藥水中含有溴和汞。在攝影技術中,溴和碘與銀化合物擔任感光劑角色。第46頁溴又被稱之為“海洋元素”,海水中含有大量溴,請依據元素周期律相關知識設計試驗探究從海水中提取溴主要流程。第47頁【活動探究】【試驗用具】溴化鈉溶液、氯水、四氯化碳第48頁【試驗步驟】(1)在一支試管中加入2～3mLNaBr溶液,滴加少許新制氯水?，F(xiàn)象及結論:溶液由無色變成橙色。反應化學方程式為Cl2+2NaBr====2NaCl+Br2。第49頁(2)向上述試管中再滴加少許CCl4,振蕩,靜置?，F(xiàn)象及結論:液體分成兩層,上層為無色溶液,下層為橙紅色液體。

第50頁(3)海水中提取溴原理分析。依據以上試驗和同主族元素性質遞變可知,因為氯氣氧化性強于溴單質氧化性,所以能夠用氯氣氧化溴單質然后再用有機溶劑萃取方式從海水中提取溴單質。第51頁【思索討論】(1)從海水中提取溴、碘和海水中提取食鹽原理相同嗎?為何?提醒:不一樣。海水提取食鹽為物理改變,而溴、碘提取為化學改變。

第52頁(2)從海水中提取溴過程中,為何往溴水中鼓入熱空氣或水蒸氣可取得粗溴?在試驗室中怎樣從溴水中提取溴?提醒:溴含有很強揮發(fā)性,往溴水中鼓入熱空氣或水蒸氣,溴即可揮發(fā)出來。在試驗室中能夠采取萃取方法提取溴。第53頁(3)寫出海水中Br-和海植物中I-提取化學方程式。提醒:2NaBr+Cl2====2NaCl+Br2;2NaI+Cl2====2NaCl+I2。第54頁(4)從海水中提取溴和碘時操作對象有何不一樣?為何?第55頁提醒:海水中溴元素(Br-)含量豐富,從海水中提取溴是直接利用提取粗鹽后母液通入氯氣進行處理,而海水中含碘總量雖大,但濃度較低,這給提取帶來了麻煩,一些海藻含有富集碘能力,如海帶,所以,利用浸泡液浸泡海帶可富集碘,或將干海帶灼燒后灰燼作為提取碘原料。第56頁【探究總結】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揮發(fā)性,鼓入熱空氣或水蒸氣,就可將Br2分離出來。第57頁2.提取流程第58頁【遷移應用】1.溴與氯同屬“鹵族”元素,其單質在性質上含有很大相同性,但Cl2比Br2活潑性強,下面是依據氯氣性質,對溴單質性質預測,其中不正確是(

)第59頁A.溴單質溶于水得到溴水B.溴單質與燒堿溶液不反應C.溴單質與氫氣反應產物為溴化氫D.溴離子能夠用硝酸酸化過AgNO3溶液來檢驗第60頁【解析】選B。因為氯氣溶于水能夠得到氯水,所以溴溶于水也能夠得到溴水;氯氣能與燒堿反應,溴也能夠與燒堿反應;氯氣可與氫氣反應生成氯化氫,所以溴單質與氫氣能夠反應生成溴化氫;依據Cl-檢驗方法可推出溴離子能夠用硝酸酸化硝酸銀溶液進行檢驗。第61頁2.試驗探究是體驗知識產生或形成過程基本路徑。下面是某同學探究試驗匯報一部分,請?zhí)羁?試驗名稱:氯、溴、碘氧化性強弱比較試驗藥品:NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化鉀試紙第62頁試驗步驟試驗結論①NaCl溶液+氯水+1mLCCl4,振蕩,靜置,觀察四氯化碳層顏色氧化性從強到弱次序:氯、溴、碘②NaBr溶液+氯水+1mLCCl4,振蕩,靜置,觀察四氯化碳層顏色③KI溶液+氯水+1mLCCl4,振蕩,靜置,觀察四氯化碳層顏色第63頁(1)完成該試驗需用到儀器有哪些?提醒:試管、膠頭滴管。(2)CCl4在試驗中所起作用是什么?提醒:萃取。第64頁(3)在試驗②中四氯化碳層顏色改變過程是什么?提醒:從無色變到橙色(或橙紅色或紅棕色)。

第65頁(4)該同學試驗缺點有哪些?改進方法有哪些?提醒:沒有比較Br2和I2氧化性強弱,將試驗③中氯水改成溴水(或將溴水滴在淀粉KI試紙上,觀察試紙是否變藍色)。第66頁(5)試驗③中現(xiàn)象是什么?提醒:溶液分層,上層無色,下層紫色。

第67頁3.空氣吹出法工藝,是當前“海水提溴”最主要方法之一。其工藝流程以下:第68頁(1)步驟②發(fā)生反應離子方程式為__________。

(2)步驟④利用了SO2還原性,反應離子方程式:__________________。

(3)從含溴海水中吹出溴也可用純堿吸收,純堿吸收溴主要反應是3Na2CO3+3Br2====NaBrO3+5NaBr+3CO2;吸收1molBr2時,轉移電子數(shù)為______mol。純堿吸收后再用硫酸酸化,單質溴又從溶液中析出。

第69頁【解析】(1)步驟②發(fā)生反應是氯氣把溴置換出來,反應離子方程式為Cl2+2Br-====2Cl-+Br2。(2)步驟④利用了SO2還原性,反應離子方程式是Br2+2H2O+SO2====S+4H++2Br-。(3)依據反應方程式可知每吸收3molBr2,轉移電子5mol,所以吸收1molBr2時,轉移電子數(shù)為mol。第70頁答案:(1)Cl2+2Br-====2Cl-+Br2

(2)Br2+2H2O+SO2====S+4H++2Br-

(3)

第71頁課題任務:探究同周期、同主族元素性質周期性改變規(guī)律第72頁【情境創(chuàng)設】元素周期律指元素性質伴隨元素原子序數(shù)(即原子核外電子數(shù)或核電荷數(shù))遞增呈周期性改變規(guī)律。元素周期律發(fā)覺是化學系統(tǒng)化過程中一個主要里程碑。第73頁元素周期表是學習和研究化學一個主要工具。元素周期表是元素周期律詳細表現(xiàn)形式,它反應了元素之間內在聯(lián)絡,是對元素一個很好自然分類。我們能夠利用元素性質、元素在周期表中位置和元素原子結構三者之間親密關系來指導我們對化學學習研究。第74頁了解同周期和主族元素性質遞變規(guī)律,體會元素周期律(表)在學習元素及其化合物知識及科學研究中主要作用,是高中化學主要任務。第75頁第76頁【素養(yǎng)解讀】1.關鍵素養(yǎng):宏觀辨識與微觀探析:能從不一樣層次認識物質多樣性,并對物質進行分類;能從元素和原子、分子水平認識物質組成、結構、性質和改變,形成“結構決定性質”觀念。能從宏觀和微觀相結合視角分析與處理實際問題。第77頁2.素養(yǎng)目標:經過該探究課題學習,認識元素周期律基本內容,激發(fā)學生科學探究精神,認識化學對創(chuàng)造物質世界巨大貢獻,增強社會責任感。第78頁【素養(yǎng)探究】【探究一】試驗探究同周期、同主族元素性質遞變規(guī)律某同學為了探究元素非金屬性遞變規(guī)律,設計了以下試驗。依據強酸制弱酸原理,所選物質要既能證實同族元素性質遞變規(guī)律,又能證實同周期元素性質遞變規(guī)律。第79頁所給試劑(供選擇):稀鹽酸、稀硝酸(易揮發(fā))、稀硫酸、NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、Na2SiO3溶液、Ca(ClO)2溶液。第80頁查閱資料:(1)較強酸與較弱酸鹽反應生成較弱酸和較強酸鹽。(2)H2SiO3是一個白色膠狀沉淀。(3)硝酸易揮發(fā)出HNO3氣體。請你幫他完成試驗探究過程。第81頁1.試驗目標確實立由信息“依據強酸制弱酸原理,所選物質要既能證明同族元素性質遞變規(guī)律,又能證實同周期元素性質遞變規(guī)律”可知。試驗目標:__________________________________________。探究同周期、同主族元素非金屬性遞變規(guī)律第82頁2.探究試驗設計思緒分析第83頁3.試驗裝置選擇該同學所選裝置如圖所表示:裝置a中所盛溶液是_______,裝置d中所盛溶液是___________。稀硝酸Na2SiO3溶液第84頁4.試驗現(xiàn)象與結論裝置試驗現(xiàn)象反應離子方程式試驗結論c__________________________________________________d_________________________________

___________

_______________________有氣泡產生2H++CaCO3====Ca2++CO2↑+H2O非金屬性:N>C有白色膠狀沉淀產生C