2021年高中化学专题3第3单元第2课时从海水中提取镁从海带中提取碘教学案苏教版必修一

第2课时 从海水中提取镁 从海带中提取碘

发 展 目 标

体 系 构 建

1.初步了解海洋化学资源的分布，了解从海水或海

产品中提取镁、碘单质的基本原理和方法，能依据

物质性质及其变化综合利用资源。

2．认识化学理论与技术在资源利用中发挥的积极

作用，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。

一、从海水中提取镁

1．镁的存在

自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。

2．从海水中提取镁

(1)从海水中提取金属镁，其简单流程如下：

海水中的Mg 2＋――→①Mg(OH)2――→②MgCl 2――→③Mg

①MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2，

离子方程式为：Mg 2＋＋2OH －

===Mg(OH)2↓；

②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O ，

离子方程式为：Mg(OH)2＋2H ＋=== Mg 2＋＋2H 2O 。

③MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑。

微点拨：由MgCl 2·6H 2O 加热制取无水MgCl 2时，要不断通入干燥的HCl 气体，防止MgCl 2

水解生成Mg(OH)2。

3．镁的性质

(1)镁的原子结构

镁的原子结构示意图为：

原子最外层有2个电子，在化学反应中容易失去最外层电子，形成镁离子。

(2)镁的物理性质

银白色金属，密度较小，熔点较低，硬度较小，易传热、导电。

(3)镁的化学性质

镁是一种较活泼的金属，具有较强的还原性。可以与非金属单质、水、酸、盐以及某些氧化物反应。 ①与N 2反应 反应方程式：3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2。

②与CO 2反应

反应方程式：2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 。

现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色物质并附有黑色固体。

③与稀硫酸反应：离子方程式为Mg ＋2H ＋===Mg 2＋

＋H 2↑。

(4)镁的重要应用

镁是一种重要的金属材料，密度小，能与Cu 、Al 、Sn 、Mn 、Ti 等金属形成合金，这些镁

合金硬度和强度都较大。其应用有：

①镁合金制造火箭、导弹和飞机的部件等。

②氧化镁是优质的耐高温材料，其理由是熔点高达2 800 ℃。

二、从海带中提取碘

1．海带中提碘

(1)流程：干海带→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质。

(2)以氯气为氧化剂，制取碘单质的化学反应方程式为：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2。

2．加碘食盐中碘元素的检验

(1)实验步骤及证明方法：将加碘食盐溶解后加入白醋，然后将混合溶液滴在碘化钾淀粉

试纸中央，观察试纸是否变蓝色。

(2)IO －3和I －反应的离子方程式： IO －3＋5I －＋6H ＋===3I 2＋3H 2O 。

3．碘与人体健康

人体缺碘时会患甲状腺肿大，我国通过加碘食盐来补充碘元素，加碘食盐中添加的含碘

物质一般是KIO 3。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。)

(1)海水中提取Mg 既涉及复分解反应又涉及置换反应。

(×) (2)镁在空气中燃烧只生成MgO 。

(×) (3)可以通过在食盐中添加碘单质来帮助人们提高碘的摄入量。

(×) (4) 实验室从海带中提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取。(×)

2．海带中含有丰富的碘，有人设计如下步骤：

①将海带灼烧成灰，在灰中加水搅拌；②加四氯化碳充分振荡静置；③通入氯气；④过

滤；⑤用分液法分离液体混合物。合理操作的先后顺序是( ) A ．①②③④⑤

B ．①④②③⑤

C ．①②④③⑤

D ．①④③②⑤

D [海带灼烧成灰后，有不溶性的物质，需经过滤，过滤之后，需通入适量氯气将I －氧

化为I 2，再萃取分液。]

3．镁原子最外层电子数为 ，单质镁的还原性很 ，镁在空气中发生的反

应有(填化学方程式)：

、

、

；

镁与水反应的剧烈程度 于钠与水反应，说明镁的还原性 于钠。

[答案] 2 强 2Mg ＋O 2=====点燃2MgO 2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2 弱 弱

海水提镁及海带中碘元素的检验

(素养养成——宏观辨识与微观探析)

[问题1] 海带中的碘元素主要以I －

的形式存在，怎样设计实验证明海带中含有碘？

[提示] ①用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩埚中。②灼烧海带至完全成灰，停止

加热，冷却。③将海带灰加蒸馏水溶解，搅拌、煮沸、过滤。④在滤液中滴加稀H 2SO 4及H 2O 2，

然后加入几滴淀粉溶液。如果淀粉溶液变蓝色则证明海带中含有碘元素。

[问题2] 使用什么样的试剂、采用什么样的方法可以将生成的I 2从碘水中提取出来？

[提示] 采用萃取的方法，用CCl 4将I 2从碘水中提取出来。

1．海水提镁

(1)工艺流程：

(2)主要反应原理：

CaCO 3=====煅烧CaO ＋CO 2↑

CaO ＋H 2O===Ca(OH)2

Ca(OH)2＋MgCl 2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2

Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O

MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑

2．海带中碘元素的检验

(1)反应原理：2H ＋＋2I －

＋H 2O 2===I 2＋2H 2O 。

(2)实验步骤及证明方法

1．已知MgO 、MgCl 2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃，将MgO 、MgCl 2加热熔融后通电电

解，都可得到金属镁。从海水中提取金属镁，正确的方法是( )

A ．海水――→NaOH Mg(OH)2――→电解Mg

B ．海水――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→通电Mg

C ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→灼烧MgO ――→通电Mg

D ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→通电Mg

D [镁应由电解熔融的MgCl 2得到，而不能由电解Mg(OH)2、MgO 得到，A 、C 项错误；向

海水中加入的碱应是石灰乳[即Ca(OH)2]而不是NaOH ，因为石灰乳可由海边贝壳来制取，比

NaOH 要便宜得多，A 项错误；直接加盐酸于海水中，海水中的MgCl 2不能分离出来，B 项错误。]

2．海带是海洋中的一种海藻，海带中含有丰富的碘，是人类经常食用的一种补碘食物。

某资料中有“海带中碘的检验”的选做实验，操作步骤如下：

①取3 g 左右干海带，除去表面杂质，剪碎，用酒精润湿，放在坩埚中灼烧成灰，冷却；

②将海带灰转移到小烧杯中加蒸馏水，搅拌，煮沸2～3 min ，使可溶物质溶解，过滤；

③向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1 mL 过氧化氢溶液，观察现象；

④取少量上述所得溶液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象；

⑤向③剩余的滤液中加入1 mL 四氯化碳，振荡静置，观察现象；

⑥向加有四氯化碳的溶液中加入氢氧化钠溶液，充分振荡后，将混合液的下层液体放入

指定的容器中。

请回答下列问题：