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 魯科版必修1.doc

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第4節(jié)　海水中的元素 課堂合作探究 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 一、鎂的性質(zhì) 活動(dòng)與探究1 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 化學(xué)方程式 燃著的鎂條在CO2中________，發(fā)出__________，生成________，在集氣瓶的內(nèi)壁有________附著 鎂帶表面______________，__________ 鎂帶表面有__________產(chǎn)生，鎂帶逐漸______，試管外壁感到______ 思考與交流 1．已知Mg還能與Cl2、N2等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，你能寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？ 2．鎂在空氣中燃燒時(shí)可能發(fā)生哪些反應(yīng)？主要產(chǎn)物是什么？ 二、氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱比較 活動(dòng)與探究2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 溶液由__色變?yōu)開(kāi)_色，滴加CCl4，振蕩后，溶液____，下層液體呈____色 溶液由__色變?yōu)開(kāi)_色，滴加CCl4，振蕩后，溶液____，下層液體呈__色 溶液由__色變?yōu)開(kāi)_色，滴加CCl4，振蕩后，溶液____，下層液體呈__色 化學(xué)反應(yīng) 方程式 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 鹵素單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篲_________ 陰離子的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篲_________ 思考與交流 1．萃取是利用物質(zhì)在不同溶劑中的溶解度不同對(duì)溶液中的溶質(zhì)進(jìn)行分離的常用方法，請(qǐng)思考討論萃取劑必須具備哪些條件？ 2．上述實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中我們用CCl4作為萃取劑，能否用酒精或苯作為該實(shí)驗(yàn)的萃取劑？ 3．將氯氣通入含Br－、I－的混合溶液中時(shí)，反應(yīng)將如何進(jìn)行？ 1．Cl2、Br2、I2化學(xué)性質(zhì)的比較 Cl2、Br2、I2都是強(qiáng)氧化劑，都能跟金屬、非金屬、水、強(qiáng)堿、鹽、某些還原劑發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)的鹵化物，且依Cl2→Br2→I2的順序，其氧化性逐漸減弱，按照Cl－→Br－→I－的順序，其還原性逐漸增強(qiáng)。 與金屬反應(yīng) 2Fe＋3X22FeX3(X代表Cl、Br) Fe＋I(xiàn)2FeI2 X代表 Cl、 Br、I 與H2 反應(yīng) H2＋X2===2HX 與H2O 反應(yīng) H2O＋X2===HX＋HXO 與堿 反應(yīng) 2NaOH＋X2===NaX＋NaXO＋H2O 單質(zhì)間置換 反應(yīng)(強(qiáng)置換弱) 2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2 2KI＋Cl2===2KCl＋I(xiàn)2 2KI＋Br2===2KBr＋I(xiàn)2 2．萃取和分液 (1)萃取與分液的有關(guān)概念 ①萃?。豪没旌衔镏幸环N溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一溶劑所組成的溶液中提取出來(lái)的分離方法叫萃取。 ②分液：將兩種互不相溶的液體分開(kāi)的操作。 萃取和分液是密不可分的基本操作，所用的儀器有分液漏斗、燒杯、鐵架臺(tái)(帶鐵圈)等。 其裝置如右圖所示。 (2)操作注意事項(xiàng) ①分液漏斗使用前一定要檢查是否漏水。 ②分液時(shí)，要將分液漏斗上口的玻璃塞打開(kāi)，保證液體順利流下。 ③分液時(shí)，下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出。 ④分液時(shí)，分液漏斗下口尖端要緊靠燒杯內(nèi)壁。 三、Cl－、Br－、I－的檢驗(yàn) 活動(dòng)與探究3 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 離子方程式 思考與交流 實(shí)驗(yàn)室有KCl、KBr、KI三種無(wú)色溶液，如何將它們區(qū)分開(kāi)來(lái)？ 檢驗(yàn)Cl－、Br－、I－的兩種方法 1．沉淀檢驗(yàn)法 利用此法檢驗(yàn)三種離子時(shí)，必須加入稀硝酸，目的是排除雜質(zhì)離子的干擾。 2．氧化檢驗(yàn)法(主要針對(duì)Br－和I－的檢驗(yàn)) 當(dāng)堂檢測(cè) 1．鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是必不可少的原料，工業(yè)上制造鎂粉是將鎂蒸氣在某種氣體中冷卻。現(xiàn)有下列氣體：①空氣　②CO2?、跘r　④H2?、軳2，其中可作為冷卻氣體的是(　　) A．①和② B．②和③ C．③和④ D．④和⑤ 2．已知氧化還原反應(yīng)發(fā)生的條件是：氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。又已知還原性強(qiáng)弱順序是I－＞Br－＞Fe2＋＞Cl－(氧化性：Cl2＞Fe3＋＞Br2＞I2)，下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或敘述不成立的是(　　) A．Br2＋2HI===I2＋2HBr B．2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 C．2FeCl2＋2HCl＋I(xiàn)2===2FeCl3＋2HI D．Cl2通入到NaBr和NaI的混合溶液中：Cl2優(yōu)先氧化I－ 3．向NaCl、NaBr、NaI的混合溶液中通入足量的氯氣后，把混合液蒸干，再將剩余殘?jiān)茻?，最后留下的物質(zhì)是(　　) A．NaCl、NaBr、NaI B．NaCl、NaBr C．NaCl、I2 D．NaCl 4．海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，碘元素以I－的形式存在，實(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘的流程如下： ―→ 某化學(xué)興趣小組對(duì)上述流程②③的設(shè)計(jì)如下圖所示： 已知②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2。 回答下列問(wèn)題： (1)寫(xiě)出提取過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)操作①③的名稱(chēng)： ①________，③________。 (2)四氯化碳是________色、密度比水________的液體。F試管下層液體的顏色為_(kāi)_______色，上層液體中溶質(zhì)的主要成分為_(kāi)_______。 (3)從F中得到固態(tài)碘還需進(jìn)行的操作是________。 (4)在灼燒過(guò)程中，使用到的(除泥三角外)實(shí)驗(yàn)儀器有________。 A．試管　B．瓷坩堝　C．坩堝鉗　D．蒸發(fā)皿　E．酒精燈 5．已知Br2(g)和NO2(g)都是紅棕色，某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了鑒別它們的兩種方法，請(qǐng)幫助它們完成實(shí)驗(yàn)記錄。還有其他的鑒別方法，請(qǐng)你參與設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方法，并完成實(shí)驗(yàn)記錄。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 Br2(g) NO2(g) ①通入水中 ②通入AgNO3溶液中 ③ 答案： 課堂合作探究 【問(wèn)題導(dǎo)學(xué)】 活動(dòng)與探究1：鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，生成白色粉末　2Mg＋O22MgO　繼續(xù)燃燒　耀眼的白光　白色固體　黑色固體　2Mg＋CO22MgO＋C　有氣泡產(chǎn)生　酚酞溶液變紅　Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑　大量的氣泡　溶解　發(fā)燙　Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 思考與交流：1．答案：Mg＋Cl2MgCl2 3Mg＋N2Mg3N2 2．答案：Mg在空氣中燃燒時(shí)，可能發(fā)生的反應(yīng)有： 2Mg＋O22MgO,3Mg＋N2Mg3N2,2Mg＋CO22MgO＋C，由于N2性質(zhì)穩(wěn)定，CO2含量很少，所以主要產(chǎn)物是MgO。 活動(dòng)與探究2：無(wú)　橙　分層　橙紅　無(wú)　褐　分層　紫　無(wú)　褐　分層　紫　Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2　Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2　Br2＋2KI===2KBr＋I(xiàn)2　Cl2＞Br2＞I2　Cl－＜Br－＜I－ 思考與交流：1．答案：選取萃取劑的條件：①萃取劑和原溶劑互不相溶；②萃取劑和溶質(zhì)互不發(fā)生反應(yīng)；③溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度。 2．答案：因?yàn)楸脚c水互不相溶且溴單質(zhì)或碘單質(zhì)在苯中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的溶解度，所以苯也可以作為萃取劑；酒精和水互溶，所以酒精不能作為萃取溴或碘的萃取劑。 3．答案：根據(jù)氧化還原反應(yīng)的難易規(guī)律，氯氣首先氧化還原性較強(qiáng)的I－，然后再氧化還原性較弱的Br－。 活動(dòng)與探究3：有白色沉淀生成　Ag＋＋Cl－===AgCl↓　有淺黃色沉淀生成　Ag＋＋Br－===AgBr↓　有黃色沉淀生成　Ag＋＋I(xiàn)－===AgI↓ 思考與交流：答案：方法一：分別取三份溶液少量于試管中，分別滴加AgNO3溶液和稀硝酸，產(chǎn)生白色沉淀的是KCl；產(chǎn)生淺黃色沉淀的是KBr；產(chǎn)生黃色沉淀的是KI。 方法二：分別通入適量Cl2，并加CCl4振蕩，CCl4層呈橙色的是KBr；呈紫色的是KI；無(wú)現(xiàn)象的是KCl。 【當(dāng)堂檢測(cè)】 1．C　解析：Mg可以在高溫下與空氣、O2、N2、CO2等氣體反應(yīng)，所以選C。 2．C　解析：因?yàn)镕e3＋的氧化性強(qiáng)于I2，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．D　解析：Cl2的氧化性強(qiáng)于Br2、I2。在溶液中可置換Br－、I－成Br2、I2，而在蒸干和灼燒過(guò)程中，溴單質(zhì)揮發(fā)、I2升華而從固體中分離。 4．解析：本題以海藻中提取碘為背景材料，考查溶解、過(guò)濾、萃取、分液、蒸餾等實(shí)驗(yàn)操作。 從海藻中提取碘的方法： 海藻灰燼懸濁液含I－的澄清溶液生成I2分層液體含I2的CCl4溶液I2 答案：(1)過(guò)濾　萃取　(2)無(wú)　大　紫紅(或紫) KCl　(3)分液、蒸餾　(4)BCE 5．解析：(1)Br2(g)通入水中，得到溴水，溴水顯橙色；NO2(g)通入水中，生成HNO3，溶液無(wú)色，發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 (2)Br2(g)通入AgNO3溶液中，生成淺黃色沉淀：Br2＋AgNO3＋H2O===HBrO＋AgBr↓＋HNO3(Br2＋H2O===HBrO＋HBr，HBr＋AgNO3===AgBr↓＋HNO3)；NO2(g)通入AgNO3溶液中和通入水中的現(xiàn)象相同，即生成HNO3，溶液無(wú)色：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 (3)①②已分別根據(jù)NO2(g)和Br2(g)在水中溶解性不同及HBr的性質(zhì)進(jìn)行區(qū)別，仿照①可提出下列方案：用四氯化碳鑒別，Br2(g)溶于四氯化碳中，溶液呈橙紅色；NO2(g)在有機(jī)溶劑中不溶解。 答案：①溶液橙色　溶液無(wú)色 ②生成淺黃色沉淀　溶液無(wú)色 ③加入四氯化碳　溶液呈橙紅色　溶液無(wú)色，氣體不溶解(其他合理答案亦可)