第一章 微项目 海带提碘与海水提溴 课件 2022-2023学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

鲁科版必修第二册 第1章　原子结构 元素周期律 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 有关海水组成的惊人数字 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 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 自然界中碘的分布 5亿亿吨 930亿吨 我们身边的碘 碘的用途 医药、化工、国防科技等领域。2021年，碘动力航天器首次完成在轨测试 元素 氯 溴 碘 总量 26000万亿吨 95万亿吨 930亿吨 元素 氯 溴 碘 总量 19.10g/kg 67mg/L 0.06mg/L 海洋中的总量 海水中的浓度 海水 卤水 鱿鱼 带鱼 干紫菜 干海带 Cl-的浓度 0.06mg/L 6mg/L 0.56mg/Kg 1.84mg/Kg 18.2mg/Kg 816mg/Kg 总量大 浓度低 各物质中碘的含量 海带就是著名的采碘能手，一般干海带中含碘量可达0.3%~0.5%，有的甚至高达1%约是海水中碘浓度的10万倍，因此从海带中提取碘是目前工业上获取碘的重要途径。 项目一：寻找提取碘原料 海带的成分：碳水化合物、纤维素、蛋白质、海藻酸钠、甘露醇、有机碘化物、矿物质、维生素、碘化物等 项目二：原料预处理 主要存在形式 碘量中的比例 无机碘 碱金属碘化物（I-、IO3-） 约占60%-90% 有机碘 二碘络氨酸（C9H13I2NO5） 约占10%-40% 碘在海带中的存在形式 资料支持：4C9H13I2NO5+37O2 36CO2+22H2O+2N2+8HI 点燃 灼烧 项目二：原料预处理 思考：请用流程图的形式设计实验方案，海带灰 含I2的溶液 海带灰 试剂 操作 物质 含I2的溶液 …… 试剂 操作 试剂 操作 I2的水溶液 干海带 酒精浸泡 灼烧 溶解煮沸 过滤 含I-的溶液 氧化剂 海带灰 实验方案设计 项目三：物质的转化 I- 氧化剂 I2 思考：如何选择氧化剂将碘离子转化为碘单质？ 常用氧化剂 价格（元/吨） 氧化原理/氧化性强弱 Cl2 600 Cl2+2KI=I2+2KCl(少量氯气) 5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl(过量氯气) 酸性KMnO4 34000 氧化性：KMnO4(H+)>Cl2>H2O2 H2O2 3500 H2O2+2KI+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O 资料支持： 氧化剂的选择 稀H2SO4（3mol/L,10滴） 15%H2O2（2mL） 实验方案设计 项目三：物质的转化 思考：能否将碘水直接蒸干得到单质碘？如果不能，怎么将碘水浓度进一步提高？ 思考:如何检验氧化后的溶液中含有I2？ I2的水溶液 干海带 酒精浸泡 灼烧 溶解煮沸 过滤 含I-的溶液 海带灰 suyu (s) - 稀H2SO4（3mol/L,10滴） 15%H2O2（2mL） 实验方案设计 项目三：物质的转化 I2的水溶液 干海带 酒精浸泡 灼烧 溶解煮沸 过滤 含I-的溶液 海带灰 加入CCl4 萃取分液 I2的CCl4溶液 注意事项 ①振荡时，要不时的旋开活塞放气，以防止分液漏斗内压强过大引起危险 ②分液时，要将漏斗下端管口紧贴烧杯内壁，使液体顺利流下 ③下层液体要从下口放出，恰好流尽时及时关闭活塞，防止上层液体流出 ④上层液体要从上口倒出，保证上层液体尽量少地沾附下层液体 实验操作 稀H2SO4（3mol/L,10滴） 15%H2O2（2mL） I2的 水溶液 含I- 的溶液（20mL） 加入CCl4(10mL) 萃取分液 I2的 CCl4溶液 项目三：物质的转化 资料支持：1.四氯化碳的沸点76.7℃，碘的沸点184.4℃。 2.蒸馏：分离沸点不同的液态混合物。 项目四：物质的分离提纯 思考:如何从四氯化碳的溶液中分离出I2？ 蒸馏烧瓶 蒸馏法淡化海水 查阅资料：单质碘45℃左右开始升华，77℃几乎完全升华 Lenovo (L) - 为使水蒸气的冷凝效果更好，可对实验装置做哪些改进？ 资料支持：1.四氯化碳的沸点76.7℃，碘的沸点184.4℃。 2.蒸馏：分离沸点不同的液态混合物。 项目四：物质的分离提纯 思考:如何