8.1.2海水資源之溴鎂的提取 課件 高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

天津北京師范大學(xué)靜海附屬學(xué)校主講人：劉永杰海底小縱隊--發(fā)現(xiàn)大海之“美”地球雖大（半徑6300多公里），但生物只能在海拔8千米到海底11千米的范圍內(nèi)生活，而占了95%的生物都只能生存在中間約3公里的范圍內(nèi)。水資源生物資源能源化學(xué)資源元素濃度（mg/L）元素濃度（mg/L）元素濃度（mg/L）鈉Na1.1×104氯Cl1.9×104金Au4.0×10－6鎂Mg1.3×103溴Br6.7×101鈾U3.0×10－4鉀K3.8×102碘I6.0×10－2鎳Ni2.0×10－3鋰Li1.7×10－1銫Cs5.0×10－4鉬Mo1.0×10－2問題1.請同學(xué)們思考，從海水中能獲得哪些產(chǎn)品或資源？（1）儲量特別大的如Na、Mg、Cl、Br等元素的單質(zhì)及化合物（2）具有特別用途的如Li、Mo、Cs、U等元素的單質(zhì)及化合物（3）特別貴重的元素如Au的單質(zhì)及化合物元素濃度（mg/L）元素濃度（mg/L）元素濃度（mg/L）鈉Na1.1×104氯Cl1.9×104金Au4.0×10－6鎂Mg1.3×103溴Br6.7×101鈾U3.0×10－4鉀K3.8×102碘I6.0×10－2鎳Ni2.0×10－3鋰Li1.7×10－1銫Cs5.0×10－4鉬Mo1.0×10－2問題2.請各個小隊討論從海水中獲得產(chǎn)品的過程中可能會遇到哪些困難？總量巨大但濃度極低，要耗費大量能源和時間進行富集、分離和提純例如，海水中金元素的總儲量約為5X106t，而1t海水中金元素的含量僅為4X10-6g。海水資源的分布特點：廣闊性、多樣性、分散性

地球上99%的溴來自于海洋，可是她一直沉睡海底，直到1824年，22歲法國學(xué)生巴拉爾將海中黑角菜中發(fā)現(xiàn)了溴，并通過各種實驗獲得了這種在常溫下唯一一個呈液態(tài)的單質(zhì)。1826年，法國科學(xué)院充分肯定了他的實驗結(jié)果，并將這種新元素稱為溴。

沉睡海底的美人

溴顏色：深紅棕色氣味：刺激性氣味毒性：有毒溶解性：易溶于酒精、四氯化碳、苯，微溶于水密度：密度大于水腐蝕性：腐蝕性強，會嚴(yán)重灼燒皮膚，腐蝕橡膠溶解性和溶液顏色保存特性檢驗水酒精四氯化碳易溶褐色溶解度較小易溶橙黃色橙紅色四氯化碳水封頭腦風(fēng)暴：Mg2+Br-Mg2+Mg2+Br-Mg2+Mg2+Br-Br-

Br-Br-

思考：上述苦鹵中含有Br-，需要加入____使其轉(zhuǎn)化為Br2。氧化劑海水粗鹽NaClMgBr2Mg2+Br-苦鹵？問題3：根據(jù)給出的幾個常用的氧化劑，你認(rèn)為選擇哪個氧化劑最合適?藥品價格（萬元/噸）Cl20.155KMnO43.4H2O21.4

海水提溴原理Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2能否在海水中直接通入氯氣?【任務(wù)一】1815—1825年，法國巴拉德和德國凱爾勒維格先后發(fā)明空氣吹出法。

我國于20世紀(jì)70年代利用此法。請大家結(jié)課本101頁，觀察并思考這里所用的熱空氣吹出法提取溴與以下工藝流程有什么區(qū)別？鹵水含Br2海水曬鹽海水Cl2氧化H2SO4酸化空氣含Br2空氣吹出SO2吸收HBr吸收液Br2水混合液Cl2溴單質(zhì)富集溴濃縮溴進一步分離29十二月2024新人教版2019“吹出法”海水提溴環(huán)節(jié)作用化學(xué)方程式（或離子方程式）氧化吹出吸收蒸餾用氯氣氧化海水中的溴離子用空氣將生成的溴吹出用SO2作還原劑使溴轉(zhuǎn)化為氫溴酸，以使其與空氣分離再用氯氣將氫溴酸氧化為溴后蒸餾分離冷凝將氣態(tài)溴轉(zhuǎn)化為液態(tài)溴2Br-+Cl2=2Cl-+Br2Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBrBr2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-2Br-+Cl2=2Cl-+Br22HBr+Cl2=2HCl+Br2當(dāng)堂記憶問題4：巴拉爾提溴的方法是空氣吹出法嗎？

他往浸出液中加入氯水。又用乙醚將棕黃色的物質(zhì)提出，再加苛性鉀，則棕黃色褪掉，加熱蒸干，剩下的物質(zhì)像氯化鉀一樣。然后把剩下的物質(zhì)與硫酸共熱，則產(chǎn)生紅棕色的有惡臭的氣體，冷凝為深紅棕色液體?？次移呤儠覃}海水酸化硫酸氧化氯氣吹出熱空氣吸收Na2CO3酸化分液硫酸有機溶劑液溴3Br2＋3Na2CO3＝5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑

NaBrO3＋5NaBr＋3H2SO4＝3Br2＋3Na2SO4＋3H2O任

務(wù)核心問題分離產(chǎn)品？物料是否能夠循環(huán)使用？原料預(yù)處理物質(zhì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品分離選取原料？處理原料？1、從資源、成本角度考慮；2、從反應(yīng)速率、提高效率角度。1、從元素價態(tài)的角度分析是否需要選取氧化劑或還原劑？2、從成本、環(huán)保的角度選取最合適的試劑。根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)物的性質(zhì)及含量，選取合適的分離提純方法。選取氧化劑？還原劑？知識、方法

【任務(wù)二】請總結(jié)由工業(yè)原料到具體產(chǎn)品的一般思路和方法流程和思維方法海水粗鹽NaClMgBr2Mg2+Br-苦鹵頭腦風(fēng)暴：？Mg2+Br-Mg2+Mg2+Br-Mg2+Mg2+Br-Br-

Br-Br-

每千克海水中幾種氯化物的含量海水中的鎂KClCaCl2MgCl2NaCl鹽含量Mg1.8×1015t【任務(wù)三】如果你們每個小隊都是某制鎂工廠的研發(fā)團隊，請你們?yōu)樵搹S制定生產(chǎn)鎂的工藝流程。物質(zhì)MgCO3Mg(OH)2溶解度/g0.010.0029請寫出該工藝流程中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式？當(dāng)堂練習(xí)1當(dāng)堂練習(xí)2發(fā)現(xiàn)大海之美沉睡千年睡美人-溴國防金屬-鎂1．下圖為海水提鎂的工藝流程，寫出下列步驟中的化學(xué)方程式。(1)分解貝殼(主要成分是CaCO3)、制備Ca(OH)2：_______________________，_____________________________。(2)沉淀Mg2＋：____________________________________(離子方程式)。(3)制備MgCl2：__________________________________________________。(4)制取Mg：___________________________________________。CaO＋H2O===Ca(OH)2

Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2OCaCO3===CaO＋CO2↑高溫MgCl2(熔融)===Mg＋Cl2↑電解隨堂練習(xí)2.從淡化海水中提取溴的流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是（）A.X試劑可用Na2SO3飽和溶液B.步驟Ⅲ的離子反應(yīng)：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2C.工業(yè)上每獲得1molBr2，需要消耗Cl24