资源简介

(共36张PPT)
第三节 海洋化学资源的综合利用
第三章 从海水中获得的化学物质
授课人：
学习目标
1.掌握粗盐的提纯方法，学会利用离子反应进行物质的除杂与提纯。
2.掌握从海水中提取溴的原理和过程。
3.掌握从海水中提取镁的原理和过程，了解镁的性质及用途。
4.掌握从海带中提取碘的原理和过程，掌握加碘盐中碘元素的检验方法。
一、粗盐提纯
食盐晶体
杂质离子 除杂试剂 离子方程式
Ca2＋ _______ ______________________
Mg2＋ ______ _________________________
______ ______________________
Na2CO3
NaOH
BaCl2
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
一、粗盐提纯
一、粗盐提纯
除杂方案设计思路：
粗盐
泥沙
Ca2+、Mg2+、SO42-
简单化(顺序):先加入BaCl2后加入Na2CO3
加入的试剂需过量
有效性(顺序):过滤后加入盐酸，使溶液呈中性
CO32- OH- Ba2+
Na2CO3 NaOH BaCl2
过滤
HCl Na2CO3
过量
适量
过量的试剂需除去
一、粗盐提纯
除杂试剂要过量。
尽可能将杂质转化为所需物质。
后续试剂应能除去过量的前一试剂。
除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。
物质除杂和分离注意的问题
一、粗盐提纯
Na2CO3溶液和BaCl2溶液的顺序是否可以颠倒？
不可以。Na2CO3溶液的作用不但是除去溶液中的Ca2＋，另一个作用是除去溶液中过量的Ba2＋，因此Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入。
典例解析
例1．海水中NaCl质量分数约为2.72%。工业上利用NaCl为原料可制取钠的单质和化合物，转化关系如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A
A．反应①的原理是电解饱和食盐水
B．反应②应向饱和食盐水中依次通入过量的NH3和CO2
C．反应③的转化条件可以是加热
D．反应④的副产物为H2、Cl2，可用于工业上制盐酸
二、从海水中提取溴
二、从海水中提取溴
红棕色气体
有刺激性气味（有毒）、容易挥发
常温下唯一呈液态的非金属单质
溴（Br2）
在水中溶解度不大
易溶于有机溶剂（如乙醇、CCl4、苯等）
二、从海水中提取溴
溴的用途
无色NaBr溶液
新制氯水
CCl4
橙黄色溶液
分层，下层橙红色
Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2
原理：
NaBr → Br2
二、从海水中提取溴
二、从海水中提取溴
海水提溴的步骤
氧化
浓缩
1
2
获取
3
二、从海水中提取溴
Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr
2HBr＋Cl2===Br2＋2HCl
典例解析
例2．“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下：
下列说法中，不正确的是(　　)
A．实验室保存溴通常加少量水
B．海水提溴发生的反应均为氧化还原反应
C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集
D．蒸馏塔中只发生了物理变化
D
三、海水中提取镁
镁
电子产品
医疗器材
汽车部件
飞机部件
军工
三、海水中提取镁
镁产业链构成
三、海水中提取镁
镁在海水中的含量很高，每升高达1350 毫克，仅次于1.9万毫克的氯和1.05万毫克的钠。 整个海洋大约含镁1000万亿吨，足够人类用上千秋万代，所以世界各国争相发展从海水中提取镁的产业。
当前世界上镁的产量有60%来自海洋。
三、海水中提取镁
1、利用贝壳制备石灰乳
CaCO3 === CaO + CO2↑ CaO + H2O == Ca(OH)2
三、海水中提取镁
2、沉淀Mg2＋得到Mg(OH)2：
MgCl2＋Ca(OH)2 === Mg(OH)2↓＋CaCl2
三、海水中提取镁
3、提取无水氯化镁
Mg(OH)2＋2HCl === MgCl2＋2H2O
MgCl2·6H2O === MgCl2＋6H2O
三、海水中提取镁
4、电解无水氯化镁制取镁：
MgCl2 === Mg＋Cl2↑
通电
三、海水中提取镁
Mg
Mg2+
易失 e－
+12
2
8
2
+12
2
8
结构决定性质
镁是很活泼的金属单质
镁原子结构示意图
三、海水中提取镁
2Mg + O2 === 2MgO
点燃
剧烈燃烧，发出刺眼的白光，放出大量的热，产生白色物质
MgO的熔点高达2800℃，是优质的耐高温材料。
1
与氧气反应
3Mg + N2 === Mg3N2
点燃
剧烈燃烧，产生白烟
2
与氮气反应
三、海水中提取镁
3
与CO2反应
发出耀眼的白光，产生大量的白烟，有黑色物质生成。　
三、海水中提取镁
典例解析
例3．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是(　　)
A．②④⑤③① B．③②④①⑤
C．③④②⑤① D．②④③⑤①
D
四、从海带中提取碘
碘是一种重要的工业原料，也是人体的必需的微量元素，主要存在于海水和海洋植物中，由于碘在海水中含量太低，目前工业上并不直接通过海水提取碘。而是以具有富集碘能力的海藻为原料获取碘。
四、从海带中提取碘
紫黑色固体
I2遇淀粉变蓝
易升华
碘（I2）
在水中溶解度不大
易溶于有机溶剂（如乙醇、CCl4、苯等）
四、从海带中提取碘
Cl2＋2I-＝2NaCl＋I2
原理：
I- → I2
四、从海带中提取碘
2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
2H＋＋H2O2＋2I－===I2＋2H2O
浸泡液中含有I-、可溶性有机质等，在碱性溶液中，可溶性有机质可形成沉淀
碘在水中溶解度很小
典例解析
例4、海带中含有丰富的碘,为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
典例解析
请填写下列空白：
(1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是
(从下列仪器中选出所需仪器，用标号字母填写在空白处)。
A．烧杯　B．坩埚 C．表面皿 D．泥三角 E．酒精灯 F．干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是 ，步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是 。
(3)步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是 。
BDE
过滤
蒸馏
苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中的大
课堂小结
粗盐提纯
从海带中提取碘
不良反应
过程
除杂思路
碘的性质
提取过程
从海水中提取溴
溴的性质
提取过程
海水中提取镁
镁的性质
提取过程
随堂练习
1、碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间有如图所示的转化关系。则下列说法不正确的是(　　)
C
谢谢观看
THANKS

展开更多......

收起↑