資源簡介

(共36張PPT)
第三節(jié) 海洋化學資源的綜合利用
第三章 從海水中獲得的化學物質(zhì)
授課人：
學習目標
1.掌握粗鹽的提純方法，學會利用離子反應(yīng)進行物質(zhì)的除雜與提純。
2.掌握從海水中提取溴的原理和過程。
3.掌握從海水中提取鎂的原理和過程，了解鎂的性質(zhì)及用途。
4.掌握從海帶中提取碘的原理和過程，掌握加碘鹽中碘元素的檢驗方法。
一、粗鹽提純
食鹽晶體
雜質(zhì)離子 除雜試劑 離子方程式
Ca2＋ _______ ______________________
Mg2＋ ______ _________________________
______ ______________________
Na2CO3
NaOH
BaCl2
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
一、粗鹽提純
一、粗鹽提純
除雜方案設(shè)計思路：
粗鹽
泥沙
Ca2+、Mg2+、SO42-
簡單化(順序):先加入BaCl2后加入Na2CO3
加入的試劑需過量
有效性(順序):過濾后加入鹽酸，使溶液呈中性
CO32- OH- Ba2+
Na2CO3 NaOH BaCl2
過濾
HCl Na2CO3
過量
適量
過量的試劑需除去
一、粗鹽提純
除雜試劑要過量。
盡可能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)。
后續(xù)試劑應(yīng)能除去過量的前一試劑。
除去多種雜質(zhì)時考慮加入試劑的合理順序。
物質(zhì)除雜和分離注意的問題
一、粗鹽提純
Na2CO3溶液和BaCl2溶液的順序是否可以顛倒？
不可以。Na2CO3溶液的作用不但是除去溶液中的Ca2＋，另一個作用是除去溶液中過量的Ba2＋，因此Na2CO3溶液必須在加入BaCl2溶液之后加入。
典例解析
例1．海水中NaCl質(zhì)量分數(shù)約為2.72%。工業(yè)上利用NaCl為原料可制取鈉的單質(zhì)和化合物，轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A
A．反應(yīng)①的原理是電解飽和食鹽水
B．反應(yīng)②應(yīng)向飽和食鹽水中依次通入過量的NH3和CO2
C．反應(yīng)③的轉(zhuǎn)化條件可以是加熱
D．反應(yīng)④的副產(chǎn)物為H2、Cl2，可用于工業(yè)上制鹽酸
二、從海水中提取溴
二、從海水中提取溴
紅棕色氣體
有刺激性氣味（有毒）、容易揮發(fā)
常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)
溴（Br2）
在水中溶解度不大
易溶于有機溶劑（如乙醇、CCl4、苯等）
二、從海水中提取溴
溴的用途
無色NaBr溶液
新制氯水
CCl4
橙黃色溶液
分層，下層橙紅色
Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2
原理：
NaBr → Br2
二、從海水中提取溴
二、從海水中提取溴
海水提溴的步驟
氧化
濃縮
1
2
獲取
3
二、從海水中提取溴
Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr
2HBr＋Cl2===Br2＋2HCl
典例解析
例2．“空氣吹出法”海水提溴的工藝流程如下：
下列說法中，不正確的是(　　)
A．實驗室保存溴通常加少量水
B．海水提溴發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
C．經(jīng)過吸收塔后，溴元素得到了富集
D．蒸餾塔中只發(fā)生了物理變化
D
三、海水中提取鎂
鎂
電子產(chǎn)品
醫(yī)療器材
汽車部件
飛機部件
軍工
三、海水中提取鎂
鎂產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成
三、海水中提取鎂
鎂在海水中的含量很高，每升高達1350 毫克，僅次于1.9萬毫克的氯和1.05萬毫克的鈉。 整個海洋大約含鎂1000萬億噸，足夠人類用上千秋萬代，所以世界各國爭相發(fā)展從海水中提取鎂的產(chǎn)業(yè)。
當前世界上鎂的產(chǎn)量有60%來自海洋。
三、海水中提取鎂
1、利用貝殼制備石灰乳
CaCO3 === CaO + CO2↑ CaO + H2O == Ca(OH)2
三、海水中提取鎂
2、沉淀Mg2＋得到Mg(OH)2：
MgCl2＋Ca(OH)2 === Mg(OH)2↓＋CaCl2
三、海水中提取鎂
3、提取無水氯化鎂
Mg(OH)2＋2HCl === MgCl2＋2H2O
MgCl2·6H2O === MgCl2＋6H2O
三、海水中提取鎂
4、電解無水氯化鎂制取鎂：
MgCl2 === Mg＋Cl2↑
通電
三、海水中提取鎂
Mg
Mg2+
易失 e－
+12
2
8
2
+12
2
8
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)
鎂是很活潑的金屬單質(zhì)
鎂原子結(jié)構(gòu)示意圖
三、海水中提取鎂
2Mg + O2 === 2MgO
點燃
劇烈燃燒，發(fā)出刺眼的白光，放出大量的熱，產(chǎn)生白色物質(zhì)
MgO的熔點高達2800℃，是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料。
1
與氧氣反應(yīng)
3Mg + N2 === Mg3N2
點燃
劇烈燃燒，產(chǎn)生白煙
2
與氮氣反應(yīng)
三、海水中提取鎂
3
與CO2反應(yīng)
發(fā)出耀眼的白光，產(chǎn)生大量的白煙，有黑色物質(zhì)生成。　
三、海水中提取鎂
典例解析
例3．由海水制備無水氯化鎂，主要有以下步驟：①在一定條件下脫水干燥；②加熟石灰；③加鹽酸；④過濾；⑤濃縮結(jié)晶。其先后順序正確的是(　　)
A．②④⑤③① B．③②④①⑤
C．③④②⑤① D．②④③⑤①
D
四、從海帶中提取碘
碘是一種重要的工業(yè)原料，也是人體的必需的微量元素，主要存在于海水和海洋植物中，由于碘在海水中含量太低，目前工業(yè)上并不直接通過海水提取碘。而是以具有富集碘能力的海藻為原料獲取碘。
四、從海帶中提取碘
紫黑色固體
I2遇淀粉變藍
易升華
碘（I2）
在水中溶解度不大
易溶于有機溶劑（如乙醇、CCl4、苯等）
四、從海帶中提取碘
Cl2＋2I-＝2NaCl＋I2
原理：
I- → I2
四、從海帶中提取碘
2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
2H＋＋H2O2＋2I－===I2＋2H2O
浸泡液中含有I-、可溶性有機質(zhì)等，在堿性溶液中，可溶性有機質(zhì)可形成沉淀
碘在水中溶解度很小
典例解析
例4、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(shè)計并進行了以下實驗:
典例解析
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br/>(1)步驟①灼燒海帶時，除需要三腳架外，還需要用到的實驗儀器是
(從下列儀器中選出所需儀器，用標號字母填寫在空白處)。
A．燒杯　B．坩堝 C．表面皿 D．泥三角 E．酒精燈 F．干燥器
(2)步驟③的實驗操作名稱是 ，步驟⑥的目的是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯，該步驟的實驗操作名稱是 。
(3)步驟⑤中，某學生選擇用苯來提取碘的理由是 。
BDE
過濾
蒸餾
苯與水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中的大
課堂小結(jié)
粗鹽提純
從海帶中提取碘
不良反應(yīng)
過程
除雜思路
碘的性質(zhì)
提取過程
從海水中提取溴
溴的性質(zhì)
提取過程
海水中提取鎂
鎂的性質(zhì)
提取過程
隨堂練習
1、碘在地殼中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，幾種粒子之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。則下列說法不正確的是(　　)
C
謝謝觀看
THANKS

展開更多......

收起↑