鲁教版 化学必修一：第四节 海水中的化学元素
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灼烧干海带可以使其中的有机化合物分解除去，获得无机碘化 物；用水浸取灼烧得到的灰烬，过滤后可得到含有I-滤液；将 I-氧化为碘单质，再用萃取法将其提取出来。
氯气、 氯水
记住下列物质的颜色
黄绿色 黄绿色
溴水、溴蒸气、液溴、 溴的有机溶剂溶液
橙色 红棕色 深红棕色 橙红色
碘水、 碘固体、碘蒸气、碘酒、碘的CCl4溶液 棕(褐)色 紫黑色 紫色 棕(褐)色 紫红色
性
及
振荡
萃
取
碘水
水层
CCl4层
水层 CCl4层
小结 萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解 度不同，用一种溶剂把溶质从它的另一种溶 剂里提取出来的方法。
分液：用分液漏斗将互不相溶的两种液体 分开的方法。
萃取剂满足的条件：①和原溶剂互不相溶， 互不反应。②溶质在其中的溶解度大。
萃取分液操作步骤： ①将待分液的液体倒入已验 漏过的分液漏斗中， 溶液总量不超过其容积3／4 右手压住分液漏斗口部，左 手握住活塞部分，把 它倒过来振荡，并不时放气
4.5×109t
镁(Mg)元素总量
2×1015t
氯碱工业简介
直流电
原理： 2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑
原料：
饱和食盐水
产品： 氢气
氯气
氢氧化钠
用途：
盐酸
漂白剂
冶金工业等 合成农药等 造纸、玻璃等
有关海水组成的惊人数字
海水中元素种类
80多种
常量元素（>1mg/L） 11种
四氯 化碳
易溶，橙
橙红色
I2 紫黑色固体 有毒
使淀粉溶液变蓝、易升华 密闭避光保存
溶解度较小，黄 褐色 易溶，紫 紫红色
向碘水中加入少量四氯化碳振荡，静置，现象如何？
I2在水中 溶解度小
互不相溶
I2在CCl4 中溶解度大
水
I2 I2
I2
I2 I2
I2
CCl4
CCl4
溴
和
振荡
碘
的
溴水
溶 解 CCl4
进入海洋的物质/年 2.5×1010t
溶解的盐类物质总量 5×1017t
氯（Cl）元素总量
2.6×1016t
氡(Rn)元素总量
<1kg
锂(Li)元素总量
2.5×1011t
U
碘(I)元素总量
9.3×1010t
铀(U)元素总量
4.5×109t
镁(Mg)元素总量
2×1015t
二、镁与海水提镁 （一）海水提镁
②将分液漏斗置于铁圈上， 打开上端塞子或使塞子上的 凹槽与漏斗上的水孔相对， 使漏斗内外空气相通，静置， 分层
振 荡
静 置
③ 打开塞子，使下层液体慢 慢流出，及时关闭 活塞，上层液体由上端倒出
分 液
（二）氯、溴、碘的原子结构
性
Cl
质
相பைடு நூலகம்
最 外
似
—
Br
层
电 子
都
数 相 同
有 氧
I
化
性
（三）氯溴碘单质氧化性强弱比较
水
苦卤 ② A溶液 ③ 粗溴
通入氯气
鼓入热空气或
水蒸气
思考:1.步骤②通入氯气的目的是什么?
2.步骤③鼓入热空气的目的是什么?
溴的用途
巩固：
1.向溴水中滴加酒精有什么现象？ 2.如何除去碘中的泥沙？ 3.如果把氯气缓慢地通入到含有相同 物质的量浓度的Br-和I-的混合溶液中， 哪种离子先被氧化？为什么？ 4.海水中的碘元素主要存在于海带 中，设计实验方案提取单质碘。
点燃
方程式：2Mg + CO2 = 2MgO + C
点燃
3Mg+N2=Mg3N2
（四）用途
镁合金用于火箭、导弹、飞机制造业。氧化镁用于耐高温材料。
三、溴与海水提溴
（一）溴、碘物理性质 通常状况下，溴是深红棕色、密度比水大的液体， 具有剧烈的刺激性气味，易挥发，具有腐蚀性。 碘是紫黑色的固体，易升华。 溴、碘在水中的溶解度都很小，但是易溶于有机溶 剂。(酒精、汽油、CCl4等）
有关海水组成的惊人数字
海水中元素种类
80多种
常量元素（>1mg/L） 11种
进入海洋的物质/年 2.5×1010t
溶解的盐类物质总量 5×1017t
氯（Cl）元素总量
2.6×1016t
氡(Rn)元素总量
<1kg
锂(Li)元素总量
2.5×1011t
U
碘(I)元素总量
9.3×1010t
铀(U)元素总量
石灰乳
池中（Mg2+）
Mg(OH)2沉淀
电解熔融
HCl气流中加热
盐酸
Mg
无水MgCl2
MgCl2.6H2O
（1）就地取材-利用海滩上的贝壳 （2）节约原料-循环利用氯元素
启示：一个真实的化学工业流程所考虑 的问题远比我们想象的复杂。它 不仅考虑化学反应，还要考虑经 济效益、环境保护等问题。
• （二）物理性质
1.了解海水提镁的基本方法和工业流程 2.镁的化学性质（金属单质的通性和镁的特性）
经历的化学变化有：
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2 H2O
通电
MgCl2====Mg+Cl2↑
返回
第四节 海水中的元素
一、海水——元素宝库
共含80多种 参考:P95图3-4-1 1、常量元素：在每升海水中的含量均大于1mg的元素，
常量元素的总量占海水所溶解的物质的总量的99.9%。
主要包括：Cl、Na、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F等
11种元素。 2、微量元素：在每升海水中的含量均低于1mg的元素，
过量Na2CO3
Ca2+ + CO32- = CaCO3
Ba2+ + CO32- = BaCO3
CaCO3
Mg2+、Fe3+、CO32-
BaCO3
过量NaOH
OH-、CO32-
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3
Fe(OH)3 Mg(OH)2
小结：
这些元素含量虽低，但由于海水总储量也很大，如海水 中的锂约含2.5 ×1011吨;碘约含9.3 ×1010吨;铀约含4.5 ×109吨. 小知识:人体缺碘会患甲状腺肿(即大脖子病),治疗的方法 是在食用盐中加入一定量的KIO3).
1000g海水的化学组成示意图
纯水965.31g 氯离子19.10g 钠离子10.62g 硫酸根离子2.66g 镁离子1.28g 钙离子0.40g 钾离子0.38g 其它0.25g
AgCl、AgBr、AgI
白色 淡黄色 黄色
FeCl3、FeCl3溶液 棕黄色 棕黄色
CuCl2、 CuCl2溶液 棕黄色 蓝绿色
思考：如何精制食盐水？
粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）
过量BaCl2
Ba2+ + SO42- =BaSO4
Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+
BaSO4
• 银白色金属，导电、导热，质地较软，密度很小。 是一种轻金属。
（三）镁的化学性质
点燃
1. 2Mg+O2=2MgO
点燃
Mg+Cl2=MgCl2
金 属 单
注意:常温下，镁与空气中的氧气反应，生成一层致密而坚 固的氧化膜，从而使金属失去光泽。由于这层氧化膜能阻 止金属的继续氧化，故镁有抗腐蚀的性能。
质
△
[交流讨论参考课本P98图3-4-8] 简述海水提镁的基本方法和工业流程。
海 加碱
加HCl
通电
水 过滤
Mg(OH)2
浓缩
MgCl2
Mg
高温
贝壳起到提供碱-消石灰的作用。 CaCO3=====CaO+CO2↑ 主要成分发生的化学变化有： CaO+H2O====Ca(OH)2
加到海水沉淀
贝壳煅 烧
水 生石 灰
氯水
溴水
CCl4溶液、振荡
KI溶液
水层 CCl4层
CCl4溶液、振荡
水层
NaBr溶液
CCl4层
氯水
CCl4溶液、振荡
KI溶液
水层 CCl4层
相关反应
2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2 2KI + Cl2 = 2KCl + I2 2KI + Br2 = 2KBr + I2
注：以上反应属非金属间的置换反应，活泼的非金属 置换不活泼的非金属
通 性
2. Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2
3. Mg+2HCl=MgCl2 +H2↑
4. Mg+CuSO4=MgSO4+Cu
5.特殊性质
[实验]：取一根4—5厘米的镁条，用砂纸将表面的氧化膜擦 去，用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃后，伸入充满CO2 的集气瓶中，观察现象。 [实验现象]：燃着的镁条在瓶中继续燃烧，发出耀眼的白光， 伴有白烟，生成白色粉末，瓶内壁有黑色固体附着。
非金属性：Cl＞Br＞I；氧化性：Cl2＞Br2＞I2
（四）几个沉淀反应：
NaCl+AgNO3=== NaNO3 + AgCl ↓ （白色） NaBr+AgNO3=== NaNO3 + AgBr ↓ （淡黄色） NaI+AgNO3=== NaNO3 + AgI ↓ （黄色）
（五）从海水中提取溴
海 ① 粗食盐
氯、溴、碘物理性质课件
溴和碘在不同溶剂中的 颜色比较（溶质稀→浓）
溶剂
溶质
水
溴 黄→橙
酒精
橙→橙红
四氯化碳 （比水重）
橙→橙红
碘 黄→褐 棕（褐）色 紫→紫红
I2的特性
升华
碘使淀粉变蓝
碘水
淀粉溶液
Br2
色 态 深红棕色液体
毒性
有毒
特性
易挥发
保存 密闭，并用水封
溶 水中 溶解度较小，黄 橙色
解 性
氯气、 氯水
记住下列物质的颜色
黄绿色 黄绿色
溴水、溴蒸气、液溴、 溴的有机溶剂溶液
橙色 红棕色 深红棕色 橙红色
碘水、 碘固体、碘蒸气、碘酒、碘的CCl4溶液 棕(褐)色 紫黑色 紫色 棕(褐)色 紫红色
性
及
振荡
萃
取
碘水
水层
CCl4层
水层 CCl4层
小结 萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解 度不同，用一种溶剂把溶质从它的另一种溶 剂里提取出来的方法。
分液：用分液漏斗将互不相溶的两种液体 分开的方法。
萃取剂满足的条件：①和原溶剂互不相溶， 互不反应。②溶质在其中的溶解度大。
萃取分液操作步骤： ①将待分液的液体倒入已验 漏过的分液漏斗中， 溶液总量不超过其容积3／4 右手压住分液漏斗口部，左 手握住活塞部分，把 它倒过来振荡，并不时放气
4.5×109t
镁(Mg)元素总量
2×1015t
氯碱工业简介
直流电
原理： 2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑
原料：
饱和食盐水
产品： 氢气
氯气
氢氧化钠
用途：
盐酸
漂白剂
冶金工业等 合成农药等 造纸、玻璃等
有关海水组成的惊人数字
海水中元素种类
80多种
常量元素（>1mg/L） 11种
四氯 化碳
易溶，橙
橙红色
I2 紫黑色固体 有毒
使淀粉溶液变蓝、易升华 密闭避光保存
溶解度较小，黄 褐色 易溶，紫 紫红色
向碘水中加入少量四氯化碳振荡，静置，现象如何？
I2在水中 溶解度小
互不相溶
I2在CCl4 中溶解度大
水
I2 I2
I2
I2 I2
I2
CCl4
CCl4
溴
和
振荡
碘
的
溴水
溶 解 CCl4
进入海洋的物质/年 2.5×1010t
溶解的盐类物质总量 5×1017t
氯（Cl）元素总量
2.6×1016t
氡(Rn)元素总量
<1kg
锂(Li)元素总量
2.5×1011t
U
碘(I)元素总量
9.3×1010t
铀(U)元素总量
4.5×109t
镁(Mg)元素总量
2×1015t
二、镁与海水提镁 （一）海水提镁
②将分液漏斗置于铁圈上， 打开上端塞子或使塞子上的 凹槽与漏斗上的水孔相对， 使漏斗内外空气相通，静置， 分层
振 荡
静 置
③ 打开塞子，使下层液体慢 慢流出，及时关闭 活塞，上层液体由上端倒出
分 液
（二）氯、溴、碘的原子结构
性
Cl
质
相பைடு நூலகம்
最 外
似
—
Br
层
电 子
都
数 相 同
有 氧
I
化
性
（三）氯溴碘单质氧化性强弱比较
水
苦卤 ② A溶液 ③ 粗溴
通入氯气
鼓入热空气或
水蒸气
思考:1.步骤②通入氯气的目的是什么?
2.步骤③鼓入热空气的目的是什么?
溴的用途
巩固：
1.向溴水中滴加酒精有什么现象？ 2.如何除去碘中的泥沙？ 3.如果把氯气缓慢地通入到含有相同 物质的量浓度的Br-和I-的混合溶液中， 哪种离子先被氧化？为什么？ 4.海水中的碘元素主要存在于海带 中，设计实验方案提取单质碘。
点燃
方程式：2Mg + CO2 = 2MgO + C
点燃
3Mg+N2=Mg3N2
（四）用途
镁合金用于火箭、导弹、飞机制造业。氧化镁用于耐高温材料。
三、溴与海水提溴
（一）溴、碘物理性质 通常状况下，溴是深红棕色、密度比水大的液体， 具有剧烈的刺激性气味，易挥发，具有腐蚀性。 碘是紫黑色的固体，易升华。 溴、碘在水中的溶解度都很小，但是易溶于有机溶 剂。(酒精、汽油、CCl4等）
有关海水组成的惊人数字
海水中元素种类
80多种
常量元素（>1mg/L） 11种
进入海洋的物质/年 2.5×1010t
溶解的盐类物质总量 5×1017t
氯（Cl）元素总量
2.6×1016t
氡(Rn)元素总量
<1kg
锂(Li)元素总量
2.5×1011t
U
碘(I)元素总量
9.3×1010t
铀(U)元素总量
石灰乳
池中（Mg2+）
Mg(OH)2沉淀
电解熔融
HCl气流中加热
盐酸
Mg
无水MgCl2
MgCl2.6H2O
（1）就地取材-利用海滩上的贝壳 （2）节约原料-循环利用氯元素
启示：一个真实的化学工业流程所考虑 的问题远比我们想象的复杂。它 不仅考虑化学反应，还要考虑经 济效益、环境保护等问题。
• （二）物理性质
1.了解海水提镁的基本方法和工业流程 2.镁的化学性质（金属单质的通性和镁的特性）
经历的化学变化有：
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2 H2O
通电
MgCl2====Mg+Cl2↑
返回
第四节 海水中的元素
一、海水——元素宝库
共含80多种 参考:P95图3-4-1 1、常量元素：在每升海水中的含量均大于1mg的元素，
常量元素的总量占海水所溶解的物质的总量的99.9%。
主要包括：Cl、Na、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F等
11种元素。 2、微量元素：在每升海水中的含量均低于1mg的元素，
过量Na2CO3
Ca2+ + CO32- = CaCO3
Ba2+ + CO32- = BaCO3
CaCO3
Mg2+、Fe3+、CO32-
BaCO3
过量NaOH
OH-、CO32-
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3
Fe(OH)3 Mg(OH)2
小结：
这些元素含量虽低，但由于海水总储量也很大，如海水 中的锂约含2.5 ×1011吨;碘约含9.3 ×1010吨;铀约含4.5 ×109吨. 小知识:人体缺碘会患甲状腺肿(即大脖子病),治疗的方法 是在食用盐中加入一定量的KIO3).
1000g海水的化学组成示意图
纯水965.31g 氯离子19.10g 钠离子10.62g 硫酸根离子2.66g 镁离子1.28g 钙离子0.40g 钾离子0.38g 其它0.25g
AgCl、AgBr、AgI
白色 淡黄色 黄色
FeCl3、FeCl3溶液 棕黄色 棕黄色
CuCl2、 CuCl2溶液 棕黄色 蓝绿色
思考：如何精制食盐水？
粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）
过量BaCl2
Ba2+ + SO42- =BaSO4
Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+
BaSO4
• 银白色金属，导电、导热，质地较软，密度很小。 是一种轻金属。
（三）镁的化学性质
点燃
1. 2Mg+O2=2MgO
点燃
Mg+Cl2=MgCl2
金 属 单
注意:常温下，镁与空气中的氧气反应，生成一层致密而坚 固的氧化膜，从而使金属失去光泽。由于这层氧化膜能阻 止金属的继续氧化，故镁有抗腐蚀的性能。
质
△
[交流讨论参考课本P98图3-4-8] 简述海水提镁的基本方法和工业流程。
海 加碱
加HCl
通电
水 过滤
Mg(OH)2
浓缩
MgCl2
Mg
高温
贝壳起到提供碱-消石灰的作用。 CaCO3=====CaO+CO2↑ 主要成分发生的化学变化有： CaO+H2O====Ca(OH)2
加到海水沉淀
贝壳煅 烧
水 生石 灰
氯水
溴水
CCl4溶液、振荡
KI溶液
水层 CCl4层
CCl4溶液、振荡
水层
NaBr溶液
CCl4层
氯水
CCl4溶液、振荡
KI溶液
水层 CCl4层
相关反应
2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2 2KI + Cl2 = 2KCl + I2 2KI + Br2 = 2KBr + I2
注：以上反应属非金属间的置换反应，活泼的非金属 置换不活泼的非金属
通 性
2. Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2
3. Mg+2HCl=MgCl2 +H2↑
4. Mg+CuSO4=MgSO4+Cu
5.特殊性质
[实验]：取一根4—5厘米的镁条，用砂纸将表面的氧化膜擦 去，用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃后，伸入充满CO2 的集气瓶中，观察现象。 [实验现象]：燃着的镁条在瓶中继续燃烧，发出耀眼的白光， 伴有白烟，生成白色粉末，瓶内壁有黑色固体附着。
非金属性：Cl＞Br＞I；氧化性：Cl2＞Br2＞I2
（四）几个沉淀反应：
NaCl+AgNO3=== NaNO3 + AgCl ↓ （白色） NaBr+AgNO3=== NaNO3 + AgBr ↓ （淡黄色） NaI+AgNO3=== NaNO3 + AgI ↓ （黄色）
（五）从海水中提取溴
海 ① 粗食盐
氯、溴、碘物理性质课件
溴和碘在不同溶剂中的 颜色比较（溶质稀→浓）
溶剂
溶质
水
溴 黄→橙
酒精
橙→橙红
四氯化碳 （比水重）
橙→橙红
碘 黄→褐 棕（褐）色 紫→紫红
I2的特性
升华
碘使淀粉变蓝
碘水
淀粉溶液
Br2
色 态 深红棕色液体
毒性
有毒
特性
易挥发
保存 密闭，并用水封
溶 水中 溶解度较小，黄 橙色
解 性