资源简介

粗盐提纯
从海水中提取溴
教材以自然资源十分丰富的海水作为研究对象，引出海水中氯化钠的提纯和溴元素的提取，使学生在获取相关化学知识和实验研究技能的同时，形成利用自然资源需要化学科学的发展认识，激发学生的探索兴趣和学习的积极性。了解实验探究的过程的一般方法，形成化学实验操作的基本技能，知道化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。认识到海水是人类的宝贵自然资源，培养与大自然友好相处的情感。注重从工业生产实际出发，体现化学在生产和生活中应用十分广泛的学科特点。
1、宏观辨识与微观探析：初步了解海洋化学资源的分布；
2、变化观念与平衡思想：具有绿色化学的意识；
3、证据推理与模型认知：了解实验探究的过程的一般方法，形成化学实验操作的基本技能
4、科学探究与创新意识：能依据物质性质和实验方法设计资源综合用的方案；
5、科学精神与社会责任:认识化学科学在开发利用自然资源、制备新物质、保护环境和促进科技发展等方面发挥和作用。
粗盐提纯的方法和过程
海水提取溴的基本原理和工艺流程
相关课件、海洋图片和视频
复习引入：
从海水中制备氯化钠方法有哪些？
实验室制氯气的原理和装置，怎样收集一瓶纯净、干燥的氯气？
氯碱工业的原理（用化学方程式表示）
工业上冶炼金属钠的原理（用化学方程式表示）
PPT展示：海水中各盐成分的质量分数分布图
讲解：地球表面积5.1亿km2
,其中：
海洋3.61亿km2
,占70.8%；海水是一种化学成分复杂的混合溶液，包括水、溶解干水中的多种化学元素和气体。迄今已发现的化学元素达80多种，依其含量可分为三类：常量元素、微量元素和痕量元素。海水中含有各种盐类,其中90%左右是氯化钠,从海水中提取氯化钠是生产和生活中的主要方法。
PPT展示图片：太空中遥望地球和数据图
思考：1、生活中我们用的食用盐来自海水，从海水中晒的盐能食用吗？
2、氯碱工业和冶炼金属钠所用的氯化钠主要来自海水的氯化钠，能直接做为原料来用吗？
学生阅读教材：第78页内容
讲解：直接从海水中提取的氯化钠含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4和难溶性物质等许多杂质，需要提纯，也就是精制，那么精制原理是什么，具体的操作过程怎样？
板书：一、粗盐精制
教材79页：基础实验“粗盐中杂质离子的去除”
学生思考回答下列问题
1、除杂的基本原则是什么？
2、用什么试剂除去Ca2+？原理是什么？
3、用什么试剂除去Mg2+？原理是什么？
4、用什么试剂除去SO42-？原理是什么？
5、实验过程怎样？
板书：（一）除杂原则：
1、不可引进新的杂质
2、尽量减少被精制物的损失
3、实验方案简单合理
学生总结：用碳酸钠除去Ca2+、用氢氧化钠除去Mg2+、用氯化钡除去SO42-，再用过滤法，除去生成的固体和原有的难溶性杂质，用盐酸调节溶液，最后再加热蒸发结晶，制备出纯净的氯化钠。
板书：（二）原理与过程
1、除杂试剂：Na2CO3、NaOH、
BaCl2
、盐酸
2、原理：
CaCl2
+
Na2CO3
==
CaCO3↓
+
2NaCl
MgCl2
+
2NaOH
==
Mg(OH)2↓
+
2NaCl
Na2SO4
+
BaCl2
==
BaSO4↓
+
2NaCl
思考：除杂试剂要稍过量才能保证除净，那么怎样除去过量的除杂试剂呢？
3、过程：（除杂试剂加入的顺序）
（1）BaCl2
→
Na2CO3
→
NaOH
→过滤
→
加盐酸
→
蒸发结晶
（2）NaOH
→
BaCl2
→Na2CO3
→过滤
→
加盐酸
→
蒸发结晶
（3）BaCl2
→
NaOH
→
Na2CO3→过滤
→
加盐酸
→
蒸发结晶
思考：加入的除杂试剂的顺序有什么特点？为什么？
讲解：碳酸钠溶液一定要加在氯化钡溶液的后面，这样才能保证过量的氯化钡被除去，不引入新的杂质。工业上运用物理方法、化学方法将粗盐进行提纯后，就可以获得基础化工原料氯化钠。
过度：从海水中除了可以提取食盐外，还可以提取镁、溴等元素。世界上99%的溴都蕴藏在大海中。
溴及其化合物有着很重要的应用，怎样从海水中提取溴呢？请阅读教材第79-80页内容。
板书：二、从海水中提取溴
PPT展示：溴元素的相关应用
1、原理：2Br-
+
Cl2
==
Br2
+
2Cl-
讲解：利用氧化还原反应原理，将氯气通入提取食盐后的母液（用硫酸酸化以抑制氯、溴与水的反应）中，将溶液中的溴离子转化为溴单质。
(
③
热空气或水蒸气吹出
①
硫酸酸化
②
氯气氧化
海水
苦卤
提取粗盐
含
Br
2
的
海水
含
Br
2
的空气
④
SO
2
吸收
吸收液
⑤
氯气氧化
Br
2
与水的混合物
⑥
热空气吹出
Br
2
蒸气
)2、提取过程（PPT展示）
播放视频：海水提取溴
问题思考：
（1）得到的单质溴仍然溶解在海水中，如何将溴从海水中提取出来呢?
（2）为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”?
（3）含溴的空气通入吸收液与SO2反应的原理是什么？
（4）观察液溴的颜色。怎样保存液溴？
讲解：
1、液溴深红棕色，保存在棕色试剂瓶中，用水封。试剂瓶中分成三部分，上面是溴蒸气，中间是溴水，下面是液溴。
2、用热空气或水蒸气吹出溴蒸气，再用SO2吸收，是一个Br2的浓缩、富集的过程。
原理是：SO2
+
Br2
+
2H2O
==
H2SO4
+
2HBr
课堂小结：
课堂练习：
海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
(1)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、__________、__________或H2、__________。
(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，可制得HBr和硫酸，该反应中，氧化剂是____________(填化学式，下同)，氧化产物是____________。
(3)写出步骤Ⅲ反应的化学方程式：___________________________。
本节课重点学习了粗盐的精制和从海水提取溴的过程，重点讲解了实验过程和工艺流程，让学生了解实验探究的过程的一般方法，形成化学实验操作的基本技能，能依据物质性质和实验方法设计资源综合用的方案，认识化学科学在开发利用自然资源、制备新物质、保护环境和促进科技发展等方面发挥和作用。专题3从海水中获得的化学物质
第三单元　海洋化学资源的综合利用
第1节　粗盐提纯
从海水中提取溴
本节课学习内容是苏教版高中化学必修1专题3第三单元海洋化学资源的综合利用。本课时安排在学习了氯气的生产原理、?氯气的性质等基础知识和基本技能之后，?将有较强的基础理论指导；?同时以实验探究的方式学习元素与化合物的知识，?对后面的专题的学习方法和思维习惯有较好的借鉴作用，?起到了承前启后的作用。??它在对氯气的性质和生产原理学习的基础上，?以类比的方式进一步探究溴的性质及从海水中提取溴的原理和方法，从而得到卤素性质相似性及其变化规律的感性认知。为氧化还原反应的学习提供知识基础，?引导学生形成物质的结构决定物质的性质的认识，?为以后学习和研究其它同族元素性质变化规律以及物质结构和元素周期律的理论知识打下坚实的基础。?
1．了解从海水中提取溴单质的基本原理和工业流程；
2．知道溴单质的主要性质及在生产和生活中的重要应用；
3．能根据观察的实验现象形成结论，增强分析、解决问题的能力；
4．认识到海水是人类的宝贵自然资源，培养与大自然友好相处的情感。
从海水中提取溴基本原理和工业流程
1．教学幻灯片
2．海洋素材的收集
教师活动
学生活动
【投影】钓鱼岛事件
【投影】海洋资源的开放利用
【投影】2010-2018年全国海洋生产总值变化
【叙述】海洋资源丰富，期待人们去开放
【提问】通过海水晒盐，得出粗盐，粗盐不能直接用于化工原料，粗盐中含有其他一些盐（如CaCl2、MgCl2、Na2SO4）和难溶性杂质，如何进一步除去可溶性杂质以提纯粗盐呢？请设计实验方案。
【多媒体展示】各组同学设计的实验方案。
【强调】同学们的思路很开阔，很好，我们在补充一点：在除杂时所加试剂的顺序要求是：碳酸钠必须在氯化钡之后加入，过滤后要加入稀盐酸。
【实验】请同学们根据实验方案，进行实验。
【过渡】溴被称为“海洋元素”，它被广泛的运用于生产和生活中，它可以用于生产多种药剂，例如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等等，
【投影】溴的用途
【过渡】以上生产和生活中用到的溴的化合物主要是由溴的单质制备而来的。下面先学习溴单质的性质
【展示】溴单质
【讲述】大家看溴在生产和生活中的作用这么大，而且它们在海洋中的含量也是非常的丰富，但是溴元素在海水中都是以－1价离子的形式存在，将溴离子转变为溴单质需加氧化剂还是还原剂呢？?
【实验探究】下面我们就通过一组实验来验证。
注意观察实验产生的现象，并且记录实验现象；注意观察溴单质的颜色、状态，并且自己归纳总结
【提问】从实验现象再根据前面我们学习的溴的物理性质，说明有无溴单质的产生？从实验现象总结Cl2、Br2的氧化性顺序？
【讲述】现在我们知道了要将溴离子转变为溴单质需加氧化剂，思考：1、每1Kg海水中只有67mg溴，海水中溴的浓度比较低,怎么办？2、溴元素在海水中都是以－1价离子的形式存在，将溴离子转变为溴单质需要加什么样的氧化剂呢？同学们思考一下你们所知道的有哪些氧化剂？工业选取氧化剂一定要考虑成本等因素，看一下资料，看选择什么氧化剂最好？
【讲述】从海水中提取溴：通常是将氯气通入提取氯化钠后的母液中，将溶液中的溴离子氧化成溴单质。生成的单质溴仍然溶解在水中，鼓入热空气，能使溴蒸汽挥发出来，冷凝得到粗溴，精制粗溴可得到高纯度的溴单质。
【提问】得到的粗溴如何精制呢？
【投影】工业提取溴流程
写出反应过程中的化学方程式
【学以致用】请同学完成课本P80问题。
【总结】
观看钓鱼岛，培养爱国主义情怀
体验海洋资源的丰富
交流讨论
设计实验方案
做实验
总结物理性质
溴单质是深红棕色的、密度比水大，呈现液态。溴易挥发。
需加入氧化剂
实验探究：在一支试管中加入2～3mLKBr溶液，滴加少量新制氯水，再滴加少量CCl4，振荡，静置。
现象：溶液有无色变为橙色?
Cl2+2KBr=2KCl+Br2
从实验现象知道得到了溴单质。
Cl2、Br2的氧化性顺序：?
Cl2>Br2
几种常见的氧化剂：氯气、酸性高锰酸钾、双氧水等
氯气
2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2
板书设计
粗盐提纯
从海水中提取溴
一、粗盐的提纯
二、溴的性质
1．物理性质
溴单质：深红棕色、液体、密度比水大，易溶于有机溶剂
2．溴的化学性质?
?
Cl2+2KBr=2KCl+Br2?
氯、溴单质的氧化性：Cl2>Br2
三、?海水中提取溴
1．溴的提取原理Cl2+2KBr=2KCl+Br2?
2．原料的选择
?3．提取溴的工业流程：
本节课从钓鱼岛事件入手，培养学生爱国主义情怀，在从海洋资源角度，促使学生先了解海洋中元素的含量，知道海洋中含量较高的一些元素如氯化钠已经产业化，提出问题得到的粗盐如何精制，在过渡到溴元素主要在海洋中以及溴化合物的用途。通过图片展示增强学生的感性认识，让学生从价值上认识其溴学习的重要性。再通过氧化还原反应知识的分析及验证性实验来强化学生对原理的分析。提高学生们对已学知识的灵活运用能力。引导学生运用已学知识对本课的主要内容进行突破。培养了学生的思维能力和问题的分析能力。对于溴的工艺流程，教师从溴在海水中浓度较低入手，从原料的选择，氧化剂的选用，引导学生对比中分析工业生产的应考虑的问题，突出化学的应用价值。

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