内容正文:
微项目:海带提碘与海水提溴
---体验元素性质递变规律的实际应用
教学目标
2.通过方案的设计与实施,培养学生宏观辨识与微观探析,证据推理与模型认知,科学探究与创新意识,培养科学态度与社会责任意识。
1.通过海带提碘活动和海水提溴工艺流程的设计,复习巩固氧化还原,元素周期律、表相关内容,建立真实复杂系统中物质富集、分离、提取的基本思路。
紫黑色
红棕色
液体
固体
微溶
微溶
易溶
易溶
易溶
易溶
溴单质和碘单质的物理性质
复习回顾
I2
颜色
状态
物理性质
溶解性和溶液颜色
四氯化碳中
水中
酒精中
Br2
溴和碘的溶解性
溴水
CCl4
振荡
CCl4层
水层
碘水
振荡
CCl4
水层
CCl4层
溴和碘在不同溶剂中的颜色比较(溶质稀→浓)
溶剂
溶质 水 酒精 四氯化碳
(比水重)
溴
碘
溶剂
溶质 水
黄→橙 橙→橙红 橙→橙红
棕黄
→褐 紫→紫红 紫→深紫
思考:
1、在保存溴单质和碘单质时应分别注意哪些问题?
2、I2还有哪些特性?
Br2:溴是常温下唯一呈液态的非金属,易挥发。保存时应盛放在棕色、磨砂玻璃塞、细口瓶中,加入少量水,形成水封,减少挥发。
I2:碘易升华故应保存在避光、阴凉处密封保存
I2的特性
淀粉溶液
碘水
升华
碘使淀粉变蓝
1000g海水的化学组成示意图
海水——元素宝库
利用海洋资源获取钾、镁、溴、氯、碘等元素已形成规模
资料阅读
每升海水中含量大于1毫克的元素我们称为海水中常量元素。11种元素:氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟
每升海水中含量小于1毫克的元素我们称为海水中微量元素,如:碘、锂、铀
80多种
11种
2.5×1010t
5×1017t
2.6×1016t
<1kg
2.5×1011t
9.3×1010t
4.5×109t
2×1015t
海水中元素种类
常量元素(>1mg/L)
进入海洋的物质/年
溶解的盐类物质总量
氯(Cl)元素总量
氡(Rn)元素总量
锂(Li)元素总量
碘(I)元素总量
铀(U)元素总量
镁(Mg)元素总量
海水中的
化学元素
“能源金属”锂是用于制造氢弹的重要原料,海洋中每升海水含锂15~20毫克。锂还是理想的电池原料,含锂的铝镍合金在航天工业中占有重要位置。
海水中的微量元素:
铀是高能量的核燃料,1000克铀所产生的能量相当于2500吨优质煤。
碘元素与人体内的一种激素——甲状腺素合成有关,而甲状腺素对人体的智力发育有影响,因此被称为“聪明的元素”。儿童缺乏得呆小症,成年缺乏得大脖子病。
问题1:海带中的碘是以什么形式存在的?
问题2:如何检验碘单质的存在?
问题3:为了将I-氧化为碘单质,可以选用哪些物质, 依据是什么?
问题4:设计实验方案,用流程图表示从海带灰中提取碘单质得到含碘单质溶液的实验流程。
项目活动一:海带提碘活动探究
问题3:氧化剂的选择
2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
问题4:实验流程设计
问题探究1:如何将碘从水溶液中转移出来?
方法导引:P31
分离方法---萃取分液:用CCl4从水溶液
中萃取分离出碘单质。
萃取与分液
原理:利用溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解性的不同,用一种溶剂把溶质从另一种溶剂里提取出来。
装置:
1、萃取剂与原溶剂互不相溶
2、溶质在萃取剂中溶解度较大, 且不反应。
3、分液时,下层液体从下口放出,上层液体要从上口倒出
问题探究2:如何分离碘的CCl4溶液,分别得到碘和CCl4?
资料查阅:四氯化碳的沸点:77℃ 碘单质的沸点:184.℃
分离方法---蒸馏:分离沸点不同的互溶液体。
阅读课本拓展视野:P32反萃取法将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来
分离方法---反萃取法:从CCl4溶液中分离得到碘单质。
完善从海带中提取碘的实验方案
实验用品:
试剂:稀硫酸、双氧水、氯水、CCl4
浓氢氧化钠溶液、45%的硫酸溶液
仪器:
溶解、过滤、萃取分液、蒸馏实验装置
实验探究
实验步骤 实验现象 实验结论
1、如果将设计的方案应用于工业生产,你认为优势和不足各是什么?
2、在方案的设计实施中,实现物质分离、提纯的基本思路是什么?实验时需要注意的问题有哪些?
生产成本、原料、
产量、设备、安全等
思考讨论
小结1:物质分离提纯的基本思路
物质分离、提纯的基本原则
过滤、蒸发、结晶、萃取、分液、
蒸馏、渗析、盐析、升华
中学物质分离、提纯的常见方法
不增、不减、易