第1章 微项目 海水提碘与海水提溴 ——体验元素性质递变规律的实际应用-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学必修第二册同步导学案配套PPT课件（鲁科版）单选

微项目　海水提碘与海水提溴 ——体验元素性质递变规律的实际应用 优化探究 第1章　原子结构　元素周期律 [学习目标]　1.以海带提碘和海水提溴为例,体会元素周期律、元素周期表在分析、解决实际问题中的价值。2.以海带提碘和海水提溴为例,形成物质分离、富集、提取的基本思路,体会绿色化学观念在生产实际中的应用。 项目一　海带提碘 项目二　海水提溴 项目一　海带提碘 1.海带提碘的实验方案 实验步骤 实验现象 实验解释 (1)灼烧:将干海带(3 g)清理干净,用剪刀将海带剪成块状,用酒精润湿(便于灼烧)后,放在坩埚中灼烧成灰   (2)浸取:将海带灰转移到小烧杯中,再向烧杯中加入10 mL蒸馏水,搅拌,煮沸2~3 min (3)过滤:将煮沸后的液体冷却、过滤 实验步骤 实验现象 实验解释 (4)氧化:向滤液中滴加几滴稀硫酸,再加1 mL新制氯水,或者适量的过氧化氢溶液 溶液变成棕黄色 2I-+Cl2===2Cl-+I2、　 　　　　　 　　  (5)萃取:向氧化后的溶液中加入四氯化碳,萃取、分液 溶液分两层,上层近无色,下层紫红色;下层液体从　　口放出,上层液体从　　口倒出  碘单质在四氯化碳中溶解度　　,得　　　色溶液  2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O 下　 上 大 紫红 2.海带提碘的流程 3.物质分离的一种方法:萃取和分液 (1)萃取 ①利用某种溶质在两种　　　　　的溶剂里溶解能力的不同,用一种溶剂(萃取剂)将其从原溶剂中提取出来的方法叫萃取。  ②萃取后,可以用分液漏斗把　　　　　的两种液体分开,从而达到分离的目的。  互不相溶 互不相溶 (2)操作步骤 (3)注意事项 ①萃取剂必须具备的三个条件: 萃取剂和原溶剂　　　　　、不反应。  萃取剂和溶质互不发生反应。 溶质在萃取剂中的溶解度远　　　在原溶剂中的溶解度。  ②萃取和分液的主要仪器是　　　　　。  互不相溶 大于 分液漏斗 4.用反萃取法将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来 (1)提取流程中的实验操作 ①　　　　　、　　　　、　　　　　　。  ②　　　　　　。  (2)涉及反应的离子方程式 ①碘单质与浓氢氧化钠溶液的反应: 　 。  ②加入45%的H2SO4溶液时发生的反应:  　。  振荡　 静置　 分液　 过滤 3I2+6OH-===5I-+I+3H2O 5I-+I+6H+===3I2+3H2O 5.物质分离提纯的基本思路 1.下列各项操作,错误的有(　　) A.用乙醇萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗 B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体从下端流出,上层液体则从上口倒出 C.萃取、分液前需对分液漏斗检漏 D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出,需将上面的塞子拿下 解析:乙醇与水互溶,因此不能用乙醇萃取溴水中的溴单质。 A 2.(2024·河南郑州高一检测)海带提碘过程中以CCl4为溶剂将I2从碘水溶液中提取出来,通过下列实验可从I2的CCl4溶液中回收I2。 下列说法错误的是(　　) A.反应1的目的为将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中 B.操作1需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯和玻璃棒 C.反应2的离子方程式为5I-+I+6H+===3I2+3H2O D.操作2的名称为过滤 B 解析:海带中提碘:取样后灼烧,溶解,过滤,氧化后得到碘水,萃取后得到碘的CCl4溶液,加浓的NaOH溶液后得到含碘离子和碘酸根的水溶液,加稀硫酸,在酸性环境下碘离子和碘酸根反应得到粗碘,以此解题。单质碘可以和氢氧化钠反应生成碘化钠和碘酸钠,可以溶解在水中,A正确;通过操作1分为上层和下层,则操作1为分液,需要的仪器有分液漏斗、烧杯,B错误;反应2中碘离子和碘酸根离子在酸性条件下生成单质碘,离子方程式为5I-+I+6H+===3I2+3H2O,C正确;操作2为从含碘的悬浊液中得到单质碘,应该用过滤的方法,D正确。 3.海洋植物如海带中含有丰富的碘元素。从海带中提取碘的工业生产过程如图,下列说法错误的是(　　)   A.过程①的分离方法是过滤,需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒及烧杯 B.加入NaOH溶液的目的是使可溶性有机质形成沉淀 C.在氧化过程中可以选用氯水作为氧化剂 D.过程②在工业上常采用萃取分液的方法得到碘单质 D 解析:过程①是得到滤液和沉淀,其分离方法是过滤,需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒及烧杯,A正确;由于过程①后得到有机物沉淀,则加入NaOH溶液的目的是使可溶性有机质形成沉淀,B正确;氯气氧化性强于单质碘,则在氧化过程中可以选用氯水作为氧化剂,C正确;碘易升华,则过程②要从粗碘中得到碘单质,可以采用升华法,D错误。 4.某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题: (1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的实验仪器有　　　　(填字母)。  A.试管　B.瓷坩埚　C.坩埚钳　D.铁三脚架　E.泥三角　F.酒精灯　G.烧杯 (2)第2步:获取I-溶液的操作是  　。  (3)第3步:氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用 　　　　(从浓H2SO4、新制氯水、KMnO4、H2O2四种试剂中选择)。理由是　  　。  (4)第4步:碘单质的检验。请说出检验碘单质的具体操作:　 。  答案:(1)BCDEF (2)将灰烬转移到烧杯中,加适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌,过滤 (3)H2O2　过氧化氢是绿色氧化剂,在氧化过程中不引入杂质,不产生污染(不会进一步氧化单质碘) (4)取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显蓝色,则证明海带中有碘 项目二　海水提溴 1.从海水中提取溴 (1)步骤:浓缩、　　　、富集、提取。  (2)反应原理:离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)提取方法:利用Br2的　　　性,鼓入热空气或水蒸气,就可将Br2分离出来。  氧化 Cl2+2Br-=== 2Cl-+Br2 挥发 2.提取流程 3.卤素单质的提取反应原理比较 海带 提碘 ①流程:海带→灼烧→浸泡→过滤→氧化→提纯→碘单质; ②主要反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2 海水 提溴 ①方法:在经酸化的浓缩海水中,用氯气氧化溴离子使之成为溴单质; ②主要反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2 制取 氯气 ①常利用电解饱和食盐水制取氯气; ②2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 特别提醒　 Br2、I2的性质 1.Br2、I2的物理性质   色、态 密度 溶解性 特性 溴 深红棕色液体 均比 水的 大 水中:微溶;有机溶剂中:易溶 易挥发 碘 紫黑色固体 易升华 2.溴、碘及其化合物的化学性质 (1)溴单质具有氧化性,能将碘化钾溶液中的碘置换出来,反应的化学方程式为Br2+2KI===2KBr+I2。 (2)在水溶液中,溴离子能与银离子反应,生成难溶于水和稀硝酸的浅黄色溴化银沉淀。反应的离子方程式为Br-+Ag+===AgBr↓,实验室常用硝酸银溶液和稀硝酸来检验Br-。 (3)在水溶液中,碘离子能与银离子反应,生成难溶于水和稀硝酸的黄色碘化银沉淀。反应的离子方程式为I-+Ag+===AgI↓,实验室常用硝酸银溶液和稀硝酸来检验I-。 (4)淀粉遇I2变蓝色,该性质可用于检验I2。 1.(2024·广西桂林高一检测)“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图所示: 下列说法中正确的是(　　) A.SO2在吸收塔中作氧化剂 B.设计Br2―→Br-―→Br2的 目的是富集溴 C.蒸馏塔中只发生了物理变化 D.进入吹出塔前,Br-被还原成了Br2 B 解析:“空气吹出法”海水提溴的过程是:浓缩酸化后的海水中的Br-被氯气氧化为Br2,Br2被空气和水蒸气吹出进入吸收塔中,被吸收塔中的SO2还原为Br-,Br-再次被氯气氧化为Br2,在蒸馏塔中蒸馏,然后冷凝得到纯溴,据此分析。SO2在吸收塔中和Br2反应:SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,SO2做还原剂,故A错误;海水中的Br-被氯气氧化为Br2,在海水中的Br2的浓度很低,生成的Br2吹出后和SO2反应生成Br-,Br-再被氯气氧化为Br2,此时Br2的浓度远远大于海水中的Br2的浓度,起到了富集的作用,故B正确;蒸馏塔中发生了氯气和Br-的氧化还原反应,故C错误;进入吹出塔前, Br-被氯气氧化成了 Br2,故D错误。 2.溴与氯同属“卤族”元素,其单质在性质上具有很大的相似性,但Cl2比Br2的活泼性强,下面是根据氯气的性质,对溴单质性质的预测,其中不正确的是(　　) A.溴单质溶于水得到溴水 B.溴单质与烧碱溶液不反应 C.溴单质与氢气反应的产物为溴化氢 D.溴离子可以用硝酸酸化过的AgNO3溶液来检验 B 解析:由于氯气溶于水可以得到氯水,所以溴单质溶于水也可以得到溴水;氯气能与烧碱溶液反应,溴单质也可以与烧碱溶液反应;氯气可与氢气反应生成氯化氢,所以溴单质与氢气可以反应生成溴化氢;根据Cl-的检验方法可推出溴离子可以用硝酸酸化的硝酸银溶液进行检验。 3.空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下: (1)步骤②发生反应的离子方程式为  　。  (2)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式:   　。  (3)从含溴海水中吹出的溴也可用纯碱吸收,纯碱吸收溴的主要反应是3Na2CO3+3Br2===NaBrO3+5NaBr+3CO2;吸收1 mol Br2时,转移的电子数 为　　　　mol。纯碱吸收后再用硫酸酸化,单质溴又从溶液中析出。  Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 Br2+2H2O+SO2===S+4H++2Br- 解析:(1)步骤②发生的反应是氯气把溴置换出来,反应的离子方程式为Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。 (2)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式是Br2+2H2O+SO2===S+4H++2Br-。 (3)根据反应方程式可知每吸收3 mol的Br2,转移电子5 mol,所以吸收1 mol Br2时,转移的电子数为 mol。 4.实验探究是体验知识产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分,请回答下列问题: 实验名称:氯、溴、碘的氧化性强弱比较。 实验药品:NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氯化碳、淀粉-KI试纸。 实验步骤及实验结论: 实验步骤 实验结论 ①NaCl溶液+氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 氧化性从强到弱的顺序:氯、溴、碘 ②NaBr溶液+氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 ③KI溶液+氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 (1)完成该实验需用到的仪器有　 。  (2)CCl4在实验中所起的作用是　 。  (3)在实验②中四氯化碳层颜色变化过程是________________________ 　 。  (4)该同学的实验缺陷有哪些?改进的方法有_________________________ ______________________________________________________________   　。  (5)实验③中的现象是 　 。 试管、胶头滴管 萃取 从无色变到橙色(或橙红 色或红棕色) 没有比较Br2和I2的氧化性强 弱。将实验③中的氯水改成溴水(或将溴水滴在淀粉-KI试纸上,观察试纸是否变蓝色) 溶液分层,上层无色,下层紫色 $$