高中化學(xué) 第三章 自然界中的元素 第4節(jié) 海水中的元素學(xué)案（1）魯科版必修1.doc

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第4節(jié) 海水中的元素 互動(dòng)課堂 疏導(dǎo)引導(dǎo)　 一、氯化鈉 1．氯化鈉的存在及提取 海水中的鹽類(lèi)物質(zhì)中氯化鈉占80％，利用氯化鈉的溶解度隨溫度的變化不明顯，通過(guò)海水曬鹽的方法制取氯化鈉。 2.氯化鈉用途 （1）氯化鈉不僅是常用的調(diào)味品，而且是人體必需的物質(zhì)，它對(duì)人體的血液循環(huán)和新陳代謝都有著重要作用。食鹽中加入一定量的碘酸鉀，以確保人體對(duì)碘的攝入。 （2）工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制取氫氧化鈉、氯氣和氫氣。其原理為： 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 二、鎂 1.物理性質(zhì) 銀白色的輕金屬，密度較小，熔點(diǎn)較低。 2.化學(xué)性質(zhì) 是活潑的金屬。 2Mg+O22MgO　3Mg+N2Mg3N2 Mg+2H2O====Mg(OH)2↓+H2↑ 2Mg+CO22MgO+C 3.海水提鎂原理 MgCl2+Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl====MgCl2+2H2O MgCl2Mg+Cl2↑ 問(wèn)題探究　請(qǐng)?zhí)骄繛槭裁春Ｋ徭V的化學(xué)工業(yè)流程不僅考慮了化學(xué)反應(yīng)，還考慮了經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題? 從經(jīng)濟(jì)效益方面分析：就地取材——利用海灘上的貝殼，原料豐富、廉價(jià)、成本低；節(jié)約原料——循環(huán)利用氯元素，降低了生產(chǎn)成本；所用原料之一鹽酸，生產(chǎn)成本低；鎂的利用率高，提高了鎂的產(chǎn)率。 從環(huán)境保護(hù)方面分析：循環(huán)利用氯元素可杜絕污染。 三、溴和碘 1.物理性質(zhì) （1）溴的物理性質(zhì)：常溫下為深紅棕色液體，易揮發(fā)。在水中溶解較少，溴水呈橙色。易溶于有機(jī)溶劑，溴溶于四氯化碳中呈橙紅色。 （2）碘的物理性質(zhì)：紫黑色固體，受熱易升華。碘難溶于水，碘水呈黃色，碘易溶于有機(jī)溶劑，碘的四氯化碳溶液呈紫紅色。 記憶要訣 Cl2、Br2、I2的顏色 氯氣黃綠色， 溴液深紅棕， 碘是紫黑固， 態(tài)漸變、色漸深。 要點(diǎn)剖析 X2的萃取 Br2是非金屬單質(zhì)中唯一的液體（通常狀況下）。X2（Cl2、Br2、I2）在水中的溶解度較小，在有機(jī)溶劑如：CCl4、苯中的溶解度較大，且水與苯、CCl4等互不相溶，所以可以用CCl4將Br2或I2從它們的水溶液中提取出來(lái)，稱(chēng)為萃取。 2.化學(xué)性質(zhì) （1）溴的化學(xué)性質(zhì)：氧化性較強(qiáng)但比氯氣弱。 與金屬反應(yīng)：Br2+Mg====MgBr2 與H2反應(yīng): Br2+H2====2HBr （2）碘的化學(xué)性質(zhì)：氧化性較弱。遇淀粉溶液呈藍(lán)色。 四、鹵素單質(zhì)氧化性比較 Cl2＞Br2＞I2 鹵素單質(zhì)間的置換：Cl2可置換Br2和I2；Br2可置換I2。 Cl2+2Br-====2Cl-+Br2 Br2+2 I-====2Br-+I2 還原性：I-＞Br-＞Cl- 疑難突破　如何從結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的角度出發(fā)來(lái)認(rèn)識(shí)氯氣的化學(xué)性質(zhì)？ 可以從氯原子的結(jié)構(gòu)特征去認(rèn)識(shí)氯氣的化學(xué)性質(zhì)。氯原子最外層7個(gè)電子，很容易得到一個(gè)電子而達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。所以氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑，易和一些金屬、非金屬反應(yīng)，而將它們氧化。若金屬有可變價(jià)態(tài)，一般氧化至高價(jià)態(tài)，如：2Fe+3Cl2====2FeCl3。同時(shí)氯氣還可溶于水，與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。氯氣還可以和堿反應(yīng)生成氯化物和次氯酸鹽。 知識(shí)拓展　置換反應(yīng)的類(lèi)型、規(guī)律及條件 （1）熱還原反應(yīng) 規(guī)律：金屬氧化物+單質(zhì)（還原劑）→金屬+氧化物。 條件：①金屬氧化物指金屬活動(dòng)性順序表中Al～Cu之間的氧化物；②常用的單質(zhì)還原劑有H2、C、Al等；③反應(yīng)一般需要加熱或高溫。如： CuO+H2Cu+H2O （2）金屬與酸的反應(yīng) 規(guī)律：金屬+酸→鹽+H2↑ 條件：①金屬指金屬活動(dòng)性順序表中H前面的金屬；②酸指非氧化性酸（如稀H2SO4、鹽酸等，濃H2SO4、硝酸具強(qiáng)氧化性，不發(fā)生置換反應(yīng)）；③生成的鹽須是可溶的，否則反應(yīng)不能進(jìn)行到底，如： Pb+H2SO4====PbSO4↓+H2↑就不能反應(yīng)完全。 （3）金屬與鹽的反應(yīng) 規(guī)律：金屬+鹽→新鹽+新金屬 條件：①金屬要比組成鹽的金屬活動(dòng)性強(qiáng)；②參加反應(yīng)的鹽要是可溶的；③K、Na、Ca等活潑金屬與鹽溶液不直接發(fā)生置換反應(yīng)，而是先與H2O發(fā)生置換。如Na放在CuSO4溶液中的反應(yīng)： 2Na+2H2O====2NaOH+H2↑, CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4; ④當(dāng)溶液中含有多種金屬陽(yáng)離子時(shí)，金屬優(yōu)先與氧化性較強(qiáng)的（即排在金屬活動(dòng)性順序表中較后面的）金屬離子反應(yīng)。如把Fe片放在AgNO3和CuSO4混合液中，其反應(yīng)： Fe+2AgNO3====Fe(NO3)2+2Ag(先) Fe+CuSO4====FeSO4+Cu(后)。 五、鹵化銀 氯化銀：白色難溶于酸 溴化銀：淺黃色難溶于酸，見(jiàn)光易分解 碘化銀：黃色難溶于酸，見(jiàn)光易分解 案例1在盛少量氯水的試管中加入過(guò)量的溴化鉀溶液， 再加少量汽油，振蕩?kù)o止后（　?。┆? A．溶液為紫色　　　　　　　　　 B．上層呈橙紅色 C．下層呈紫紅色 D．溶液為橙色 【剖析】 氯水中的氯氣置換出溴化鉀溶液中的單質(zhì)溴,單質(zhì)溴在汽油中的溶解度遠(yuǎn)大于水中,汽油比水輕且與水不互溶,加少量汽油后溶液分層,上層是溴的汽油溶液，呈橙紅色,下層是水,幾乎無(wú)色。 【答案】 B 【借題發(fā)揮】 從水溶液中分離提取鹵素單質(zhì)的方法（萃取分液法） （1）萃取劑的選擇:不能與水互溶;鹵素單質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的溶解度,并且與萃取劑不反應(yīng)。 （2）在分液漏斗中分離:上層液體從分液漏斗的上口倒出,下層液體從分液漏斗的下口流出。 活學(xué)巧用 1.電解NaCl溶液和電解熔融狀態(tài)的NaCl，都能得到的物質(zhì)是（　?。┆? A.Na　　　　　　　　　B.Cl2 C.NaOH D.H2 【思路解析】 電解NaCl（aq）和電解熔融狀態(tài)的NaCl的反應(yīng)方程式為2NaCl（熔）2Na+Cl2↑，2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，由此可以看出得到的物質(zhì)。 【答案】 B 2.將相同質(zhì)量的鎂條分別在（1）O2　（2）空氣?。?）CO2中充分燃燒，所得產(chǎn)物的質(zhì)量由大到小順序排列正確的是 ……（　?。┆? A．（1）（2）（3） B．（3）（2）（1） C．（2）（1）（3） D．（3）（1）（2） 【思路解析】 鎂和CO2反應(yīng)產(chǎn)物中有MgO和C。 【答案】 D 3.下列有關(guān)鎂的敘述正確的是（　?。┆? A．鎂條燃燒的火災(zāi)可用CO2進(jìn)行撲滅 B．鎂不能與水反應(yīng)放出H2 C．鎂制容器可用來(lái)裝濃HNO3 D．鎂在空氣中燃燒產(chǎn)物并不全是MgO 【思路解析】 Mg可與CO2反應(yīng)，A不正確；Mg可與熱水反應(yīng)放出H2，B錯(cuò)誤；Mg在空氣中燃燒還可生成Mg3N2，D正確。 【答案】 D 4.點(diǎn)燃的鎂條伸入充滿(mǎn)下列氣體的集氣瓶中，火焰立即熄滅的是（　　） A.N2+O2（1∶1） B.CO2+CO（2∶1）  C.CO2+H2（1∶1） D.H2+Ar（2∶1） 【思路解析】 Mg具有還原性，O2、N2、CO2、CO都能將其氧化，A、B、C不可選。由于H2和Ar不能將Mg氧化，所以D可選。 【答案】 D 5.下列試劑不能把NaCl和KI兩種溶液鑒別開(kāi)的是（　　） A．氯氣 B．硝酸銀溶液  C．溴水 D．淀粉溶液 【思路解析】 氯氣、溴水能置換出KI溶液中的碘單質(zhì)。 【答案】 D 6.下列物質(zhì)與其用途相符合的是（　?。┆? ①Cl2—作消毒劑?、贏gBr—制膠卷，感光紙?、跘gI—人工降雨?、艿狻A(yù)防甲狀腺腫大　⑤淀粉—檢驗(yàn)I2的存在?、轓aClO—漂白紡織物 A．②③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．②③④⑤ D．全部 【思路解析】 AgBr和AgI見(jiàn)光易分解，分別用于制膠卷和人工降雨。 【答案】 D 7.能使溴水變?yōu)闊o(wú)色溶液的是（　?。┆? A．CCl4 B．KOH溶液 C．KCl溶液 D．KI溶液 【思路解析】 單質(zhì)溴能和KOH溶液反應(yīng)，生成無(wú)色的物質(zhì)。 【答案】 B 8.分離出碘水中的碘，有效的方法是（　?。┆? A.萃取B.升華 C.結(jié)晶D.蒸發(fā) 【思路解析】 加有機(jī)溶劑萃取。 【答案】 A 9.下列試劑保存時(shí)，不用棕色試劑瓶的是（　?。┆? A.氯水 B.溴化銀 C.碘化銀 D.氟化鈉 【思路解析】 見(jiàn)光受熱易分解的物質(zhì)要放在棕色瓶中。 【答案】 D 10.要除去溴中少量的Cl2，可向溴中加入（　?。┆? A．適量KBr B.通入溴蒸氣 C．適量KI D.適量AgNO3溶液 【思路解析】 利用置換反應(yīng)原理。 【答案】 A 11.國(guó)家衛(wèi)生組織宣布，到2000年要消除碘缺乏病，為此，食鹽必須是國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的加碘鹽 ，你認(rèn)為加碘是指在鹽(NaCl)中加（　?。┆? A.碘單質(zhì) B.碘化鈉 C.碘酸鉀 D.次碘酸鉀 【思路解析】 食鹽中加碘酸鉀補(bǔ)碘。 【答案】 C 12.有 A、B、C三種氣體，它們是Cl2、HCl、HBr。A、B、C不知分別是哪種，已知A與B混合不反應(yīng)，則下面判斷正確的是（　?。┆? A．A可能是Cl2 B．A、B能確定 C．C可能是HCl D．C可能是Cl2，也可能是HBr 【思路解析】 分析三種物質(zhì)則知，兩兩反應(yīng)只可能發(fā)生：Cl2+2HBrBr2+2HCl，A與B混合不反應(yīng)，說(shuō)明A與B可能是(1)Cl2和HCl，此時(shí)C是HBr，(2)HBr和HCl，此時(shí)C是Cl2，故C一定不是HCl。 【答案】 AD 13.不能使碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)的物質(zhì)是（　?。┆? A.碘水 B.溴水 C.濃鹽酸 D.稀硝酸 【思路解析】 A中碘化鉀淀粉試紙中試劑的成分為KI及淀粉，當(dāng)遇到碘水時(shí)，碘水中的單質(zhì)碘遇試紙中的淀粉變藍(lán)。B中溴水遇到試紙時(shí)與試紙中的KI成分反應(yīng)，Br2+2KI2KBr+I2，析出的碘與淀粉相遇顯示出特有的藍(lán)色。C中濃鹽酸是非氧化性酸，與KI和淀粉均不發(fā)生反應(yīng)，所以不能使碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)。硝酸是氧化性的酸，可將KI中的I上標(biāo)-氧化成碘單質(zhì)，碘遇淀粉變藍(lán)。 【答案】 C 14.在含有NaBr和KI的溶液里通入足量的氯氣，然后將溶液蒸干，并灼燒，最后留下的固體物質(zhì)是（　?。┆? A.KCl和I2 B.NaCl和Br2 C.NaCl、KCl和I2 D.NaCl和KCl 【思路解析】 由于氯氣的氧化性比溴、碘都強(qiáng)，當(dāng)上述溶液通入足量氯氣后，與KI全部反應(yīng)生成KCl和I2，NaBr與Cl2反應(yīng)后生成NaCl和Br2。將反應(yīng)后的溶液蒸干并灼燒時(shí)，溴易揮發(fā)而逸出，碘升華變?yōu)榈庹魵?，最后留下的固體物質(zhì)是NaCl和KCl。 【答案】 D