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    高中化学专题3从海水中获得的化学物质3.2从海水中提取溴从海带中提取碘课件苏教版必修1
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    高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第三单元 海洋化学资源的综合应用课前预习课件ppt

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    这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第三单元 海洋化学资源的综合应用课前预习课件ppt,共46页。PPT课件主要包含了学业基础,核心素养,学考评价,图说考点,深红棕,热空气或水蒸气,海产品,AgBr,AgI,答案D等内容,欢迎下载使用。

    课程目标1.了解溴、碘的性质。2.掌握从海水中提取溴的方法。3.掌握从海带中提取碘的方法。
    [新知预习]一、溴、碘的性质1.溴、碘的物理性质
    2.氯、溴、碘单质间的置换反应
    Cl2+2KBr===2KCl+Br2
    Cl2+2KI===2KCl+I2
    Br2+2KI===2KBr+I2
    二、溴、碘的提取及应用1.从海水中提取溴(1)原料:提取食盐后的母液。(2)流程:
    [即时自测]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”(1)海水中含有溴单质。(  )(2)海带中含有的碘为化合态。(  )(3)将碘和砂子分离开可用升华法。(  )(4)用淀粉溶液可以检验加碘食盐中的碘。(  )(5)将CCl4加入Br2水中,上层呈橙红色。(  )(6)在海水里通入氯气可生成Br2。(  )
    2.已知溴易挥发,碘易升华,向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干,并灼烧所得物质,最后剩余的固体是(  )A.NaCl和KI B.NaCl、KCl和I2C.KCl和NaBr D.KCl和NaCl
    3.溴又称为海洋元素,主要用于制取溴化物,并作为普通分析试剂和有机合成试剂用于医药、农药、染料、香料、摄影材料、灭火剂、选矿、冶金、鞣革、净水等方面。从海水中可以提取溴,主要反应之一为2KBr+Cl2===2KCl+Br2,下列说法中正确的是(  )A.溴离子具有氧化性 B.氯气是还原剂C.该反应属于复分解反应 D.氯气氧化性比溴单质强
    提升点1 海水中提取溴[例1] 溴元素主要以Br-形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为:①在一定条件下,将Cl2通入浓缩的海水中,生成Br2;②利用热空气将Br2吹出,并用浓Na2CO3溶液吸收生成的NaBr、NaBrO3等;③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。
    完成下列填空:(1)Cl2氧化Br-应在__________条件下进行,目的是避免____________________。(2)Br2可用热空气吹出,其原因是______________。(3)写出步骤③所发生的化学反应方程式______________________________________。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是______________________。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化,主要是因为____________________________。(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中________。a.通入HBrb.加入Na2CO3溶液c.加入NaBr溶液d.加入Na2SO3溶液
    Cl2歧化生成HClO和HCl
    3H2SO4+5NaBr+NaBrO3===3Na2SO4+3Br2+3H2O
    溴具有强氧化性(或强腐蚀性)
    除去Cl2的同时不能引入新杂质。
    【解析】 (1)Cl2能与水发生可逆反应生成HCl和HClO,故Cl2氧化Br-应在酸性条件下进行。(3)步骤③所发生的反应是归中反应;盐酸有还原性,NaBrO3有氧化性,二者可发生氧化还原反应。
    [提升1] 某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图:
    请你参与分析讨论:(1)图中仪器B的名称为___________。(2)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是________________。(3)实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件?__________________________________。(4)C中液体产物颜色为________,为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是________。(5)D装置的作用是_____________________________________。
    控制温度计b的温度,并收集59 ℃时的馏分
    吸收少量有毒性的溴蒸气,防止污染空气
    解析:题图中从工业溴中提纯溴的方法是蒸馏法,先将蒸馏烧瓶在热水浴中加热,此时液体溴变成溴蒸气,经过冷凝管冷凝得到液溴。因为溴有强腐蚀性,所以装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管;因为溴易挥发而且有毒性,所以D装置是尾气吸收装置,目的是除去少量有毒性的溴蒸气,防止污染空气。向残留少量Cl2的液溴中加入NaBr溶液,发生反应:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,然后分液。
    关键能力海水中提取溴的流程与反应(1)流程
    (2)发生反应的化学方程式①2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl②Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4③2HBr+Cl2===2HCl+Br2
    提升点2 海带中提取碘[例2] 海带中含有丰富的碘。资料显示:海带中碘元素以I-的形式存在;苯的沸点是80.1 ℃;单质碘在高于150 ℃时易升华。某兴趣小组同学根据查阅的资料,设计下列实验方案,欲从海带中提取碘。请回答下列问题:
    海带灼烧便于含碘物质溶解。
    (1)步骤①②的实验目的是__________________。(2)步骤③中实验操作的名称是________。(3)步骤④中可供选用的试剂有Cl2、Br2和H2O2(含稀硫酸),你认为最合适的试剂是____________。(4)步骤⑤中提取碘时使用的主要玻璃仪器是________。(5)步骤⑥中从含碘的苯溶液中获得固态的单质碘,应采用的方法是________(填字母)。a.过滤 b.冷却结晶c.加热蒸发 d.水浴蒸馏
    将海带中的I-溶解到水中
    【解析】 (1)操作①、②的目的是使海带中的I-溶于水,便于后续提取操作。(2)步骤③是为了从海带灰悬浊液中得到含I-的溶液,固体和溶液分离采用过滤操作。(4)步骤⑤中提取碘利用的是萃取分液的方法,使用的主要玻璃仪器是分液漏斗。(5)因苯的沸点低,易挥发,且碘升华的温度不高,故应用水浴蒸馏的方法分离碘和苯。
    [提升2] (双选)从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下:
    固体加热用坩埚;溶液蒸发用蒸发皿。
    下列关于海带制碘的说法,不正确的是(  )A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌B.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘离子发生还原反应C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色D.碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
    解析:灼烧固体时一般选用坩埚,蒸发皿一般用于蒸发溶液;含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘离子发生氧化反应。
    关键能力从海带中提取碘(1)工艺流程
    (2)工艺流程说明①干海带的浸泡液中含I-;②加入硫酸的目的是酸化,加入氯气的目的是氧化I-。
    提升点3 溴、碘的性质及检验[例3] 已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是(  )
    【解析】 常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出Cl2,氯气的颜色是黄绿色①处充满黄绿色Cl2;氯气进入玻璃管后与②处NaBr溶液发生置换反应生成Br2,液溴的水溶液颜色为橙色,所以白色棉球变为橙色;氯气和③处KI溶液反应置换出I2,遇淀粉变蓝;④处利用氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠的水溶液,用来进行Cl2的尾气吸收,尽管反应生成的物质均为无色,但棉球本身是白色的,所以④处的颜色为白色。
    [提升3] 只用一种试剂就能区别NaCl、NaBr、NaI三种溶液,该试剂可用(  )①AgNO3溶液 ②氯水 ③溴水 ④碘水A.①② B.①③C.②③ D.②④
    解析:①均与硝酸银反应,分别生成白色沉淀、浅黄色沉淀、黄色沉淀,现象不同,可鉴别,故选;②氯水与NaBr反应生成橙色溶液、氯水与溴水反应生成紫色溶液,NaCl与氯水不反应,现象不同,可鉴别,故选;③溴水不能鉴别NaCl、NaBr,故不选;④碘水与三种溶液均不反应,现象相同,不能鉴别,故不选;故选A。
    关键能力1.Cl2、Br2、I2在水及有机溶剂中的颜色
    2.卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液——沉淀法
    (3)置换——淀粉法检验I-
    1.稀的碘水和溴水的颜色非常浅,近乎无色。区分稀碘水和稀溴水时,所用的最佳试剂是(  )A.淀粉溶液 B.氯水C.NaOH溶液 D.NaBr溶液
    解析:氯水、NaBr溶液与溴水、碘水都不反应,NaOH溶液与二者都反应,二者都褪色,现象相同,不能区分;淀粉遇I2变蓝色。
    2.将氯水注入KI溶液中,用力振荡,再注入四氯化碳,振荡后静置,看到的现象是(  )A.液体为紫红色B.液体为无色C.液体分两层,上层为紫红色,下层接近无色D.液体分两层,上层接近无色,下层为紫红色
    解析:Cl2将I-氧化生成I2,I2被CCl4萃取,所以上层接近无色,下层为紫红色。
    3.下列物质与其用途相符的是(  )①Cl2——作消毒剂;②AgBr——制胶卷、感光纸;③AgI——人工降雨;④加碘食盐——预防甲状腺肿大;⑤淀粉——检验I2的存在;⑥NaClO——漂白纺织物。A.②③④⑤⑥ B.①②④⑤⑥C.②③④⑤ D.全部
    解析:①Cl2与水反应生成次氯酸,次氯酸可作消毒剂,用于杀菌消毒,①正确;②AgBr不稳定,分解生成银,可用来制胶卷、感光纸,②正确;③AgI易与空气中的水蒸气结合形成晶核,有利于水汽粒子的碰撞增大,从而形成雨,③正确;④碘是预防甲状腺肿大的主要元素,④正确;⑤淀粉遇碘变蓝,可用来检验碘单质,⑤正确;⑥NaClO与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可用于漂白纺织物,⑥正确。故选D。
    4.波力海苔以深海紫菜为原料,经烤熟之后质地脆嫩,入口即化,是一种富含碘的海洋食品。某化学兴趣小组从紫菜中提取碘的流程如下图:
    2NaI+H2SO4+H2O2===Na2SO4+I2+2H2O
    解析:(1)灼烧在坩埚中进行,坩埚需放在泥三角上,而泥三角又要放在三脚架上,然后用酒精灯灼烧。(2)由题意知,反应物为NaI、H2SO4和H2O2,生成物为Na2SO4、I2和H2O,根据原子守恒、得失电子守恒配平反应方程式即可。(3)由流程图可知,操作③是将碘的水溶液变为碘的有机溶液,故应加入有机溶剂进行萃取,然后再进行分液。(4)萃取剂必须满足两个条件:一是与原溶剂不互溶、不反应;二是溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大。A项,酒精易溶于水;D项,食盐水易溶于水。
    (5)对含碘的有机溶液进行水浴加热,并通过蒸馏提取碘单质和回收有机溶剂,观察下面实验装置图指出其中的错误之处:
    ①_________________________________________________②_________________________________________________
    (6)碘单质在_________(填仪器名称)中形成晶体。
    温度计水银球未与蒸馏烧瓶支管口处相平
    5.空气吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如图所示:
    (1)海水提取粗盐的方法通常采用________(填字母)。A.蒸发结晶 B.蒸发浓缩、冷却结晶(2)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:________________________________________________________。(3)步骤⑧中蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。所用主要仪器的名称是________。(4)步骤①②之后并未直接用含Br2的海水进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”后再蒸馏,这样操作的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________。
    温度过高,产生大量水蒸气,溴蒸气中水蒸气增多;温度过低,溴不能完全蒸发
    “空气吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”的过程实际上是Br2的浓缩富集过程,与直接蒸馏含Br2的海水相比,蒸馏含溴的溶液效率更高,消耗能量更少,成本降低
    解析:(1)NaCl溶解度随温度变化不大,因此通常采用蒸发结晶的方法从海水中获得粗盐。(2)步骤⑥的蒸馏过程中,温度过高,会产生大量水蒸气,溴蒸气中水蒸气含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出。(4)步骤③④⑤的过程实际上是Br2的浓缩富集过程,与直接蒸馏含Br2的海水相比,蒸馏含溴的溶液效率更高,消耗能量更少,成本降低,效益更高。
    练后感悟溴、碘提取流程(1)海水提溴的工艺流程:
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