第1章微项目海带提碘与海水提溴-高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册.pptx

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1、第第1 1章章 微项目微项目体验元素性质递变规律的实际应用体验元素性质递变规律的实际应用 碘是动物和人体的必需元素碘是动物和人体的必需元素，在人体内用于合成甲状腺素，在人体内用于合成甲状腺素，调节新陈代谢。调节新陈代谢。碘还是重要的工业原料。碘还是重要的工业原料。可用来制药，做防腐剂、食品添可用来制药，做防腐剂、食品添加剂；放射性同位素碘加剂；放射性同位素碘-131-131用于放射性治疗和放射性示踪技术；用于放射性治疗和放射性示踪技术；碘还可以用于制造染料和摄影胶片。碘还可以用于制造染料和摄影胶片。为什么提取碘的原料是海带，而不是海水？为什么提取碘的原料是海带，而不是海水？海带海带等藻类植物对

2、碘有很高的富集本领，等藻类植物对碘有很高的富集本领，一般干海带里含碘一般干海带里含碘0.3 0.3 0.50.5，有的高达有的高达11，比海水中高出比海水中高出十几万倍十几万倍。碘碘碘碘资料在线2.有机碘有机碘1.无机无机碘碘 碘化物（碘化物（I-）88.3%碘酸碘酸盐（盐（IO3-）1.4%3,5-二碘二碘酪氨酸（酪氨酸（C9H13I2NO5）10.3%如何从如何从海带中提取碘？海带中提取碘？有机碘化物有机碘化物无机碘化物无机碘化物(I(I-)I I2 2（水）（水）灼烧（化学）灼烧（化学）氧化（化学）氧化（化学）I I2 2（CClCCl4 4）萃取（物理）萃取（物理）【问题问题】灼烧灼烧

3、的的作用及所用仪器是作用及所用仪器是什么什么？（如何除去海带中的有机物？）如何除去海带中的有机物？）将将干海带高温灼烧，使有机物转化为干海带高温灼烧，使有机物转化为COCO2 2和和H H2 2O O，气态气态逸散。碘元素以无机盐（逸散。碘元素以无机盐（I I-）的形式残留下来）的形式残留下来。仪器：坩埚仪器：坩埚、坩埚钳、三角架、坩埚钳、三角架、泥、泥三角、酒精灯三角、酒精灯流程01干海带干海带去沙去沙剪碎剪碎干干海带海带碎片碎片灼烧灼烧海带灰海带灰浸取浸取海带灰海带灰浸泡液浸泡液过滤过滤溶液溶液(I-)残渣残渣溶液（溶液（I2）淀粉淀粉溶液溶液变蓝变蓝氧氧化化萃取萃取分液分液I2(CCl(

4、CCl4 4)实验室里，从海带灰中提取碘单质包括实验室里，从海带灰中提取碘单质包括浸取、过滤、氧化、萃取浸取、过滤、氧化、萃取四个步骤四个步骤。其中，将碘离子氧化为碘单质是提取的关键步骤其中，将碘离子氧化为碘单质是提取的关键步骤，如何选择，如何选择氧化剂氧化剂？已知氧已知氧化性：化性：KMnO4(H+)Cl2H2O2 KMnO4、Cl2氧化性强，量多会将氧化性强，量多会将I-氧化成氧化成IO3-，H2O2最好，既环保，又最好，既环保，又无杂质生成，是绿色氧化剂。无杂质生成，是绿色氧化剂。碘单质碘单质蒸馏蒸馏方程式02H2O2+2KI+H2SO4=I2+K2SO4+2H2OH2O2+2I-+2H

5、+=I2+2H2O【问题问题】氧氧化化I-时时，用硫酸，用硫酸酸化酸化的作用是什么？的作用是什么？海带灰的浸出液含有海带灰的浸出液含有Na2CO3等，使溶液显碱性，酸化使溶液呈弱酸性，等，使溶液显碱性，酸化使溶液呈弱酸性，有利于氧化剂把有利于氧化剂把I-氧化成氧化成I2。【操作操作】萃取萃取与分液与分液上倒下流上倒下流实操3 3、氧化氧化 取取海带浸取液约海带浸取液约1 1滴管置于一小试管中，加入滴管置于一小试管中，加入1 1滴管滴管2mol/L2mol/L稀稀H H2 2SOSO4 4、1 1滴管滴管12%H12%H2 2O O2 2 ，摇，摇匀。匀。4 4、检验检验 取另一支试管，加入取另

6、一支试管，加入1 1滴管淀粉，然后加少量（约滴管淀粉，然后加少量（约1ml1ml）氧化后的）氧化后的 溶液，观察现象。溶液，观察现象。5 5、萃取萃取 将试管中余液全部转入分液漏斗中，并加入将试管中余液全部转入分液漏斗中，并加入2 2 滴管滴管 CClCCl4 4，振荡、，振荡、放气、静置于铁架放气、静置于铁架台上台上。6 6、分液分液 将将下层溶液从漏斗下口放在小烧杯中，上层溶液从漏斗上口倒下层溶液从漏斗下口放在小烧杯中，上层溶液从漏斗上口倒在在 另另一个小烧杯中。一个小烧杯中。1 1、灼烧灰化、灼烧灰化 将海带冲洗干净，用剪刀将海带剪成块状，用酒精润湿（便于灼将海带冲洗干净，用剪刀将海带剪

7、成块状，用酒精润湿（便于灼 烧）后烧）后，放在坩埚中，灼烧，放在坩埚中，灼烧至海带灰化完全。至海带灰化完全。2 2、溶解过滤、溶解过滤 将将灰烬转移到小烧杯中，灰烬转移到小烧杯中，加入加入10mL10mL蒸馏水蒸馏水，煮沸煮沸 2-3min2-3min，过滤。，过滤。实操蒸馏蒸馏蒸馏蒸馏萃取分液萃取分液萃取分液萃取分液氧化氧化氧化氧化过滤过滤过滤过滤灼烧灼烧灼烧灼烧溶解溶解溶解溶解沸点：沸点：CClCCl4 4:7777I I2 2:184184.35.35 用用反萃取法反萃取法将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来【问题问题】在在“海带提碘海带提碘”的实验中

8、，通常以四氯化碳为萃取剂对碘单质进行的实验中，通常以四氯化碳为萃取剂对碘单质进行萃取、富集。那么，如何萃取、富集。那么，如何将碘将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来呢？单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来呢？碘单质与浓碘单质与浓NaOH NaOH 溶液发生的反应为溶液发生的反应为：3I3I2 2 +6NaOH=5NaI+NaIO+6NaOH=5NaI+NaIO3 3+3H3H2 2O O 3I3I2 2+6OH6OH-=5I5I-+IOIO3 3-+3H3H2 2O O水层酸化后的反应水层酸化后的反应为为：5NaI 5NaI+NaIO+NaIO3 3+3H3H2 2S SO O4 4=3I=3I2

9、 2 +3Na3Na2 2SOSO4 4+3H3H2 2O O 5I5I-+IOIO3 3-+6H6H+=3I=3I2 2+3H3H2 2O O小结方法名称方法名称 适用对象适用对象实验仪器名称实验仪器名称实例实例过滤过滤蒸发蒸发蒸馏蒸馏(分馏分馏)分液分液 萃取萃取 固固-液混合物（不溶）液混合物（不溶）泥沙和水泥沙和水固固-液混合物（可溶）液混合物（可溶）粗盐提纯粗盐提纯液液-液混合物（互溶）液混合物（互溶）蒸馏水蒸馏水、石油石油的的分馏分馏油和水的油和水的分离分离溶质在互不相溶的溶溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同剂里溶解度不同利用利用CClCCl4 4从溴从溴水中萃取水中萃取溴溴液液-液

10、液混合物混合物（互不相溶，分层）互不相溶，分层）铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、温度计、铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、温度计、水冷凝管、尾接管、锥形瓶水冷凝管、尾接管、锥形瓶铁架台、分液漏斗铁架台、分液漏斗、烧杯、烧杯铁架台、分液漏斗、烧杯铁架台、分液漏斗、烧杯小结(1)(1)最常用的最常用的方法方法 过滤法、萃取法、升华法、化学转化法过滤法、萃取法、升华法、化学转化法等。等。(2)(2)分离和提纯的分离和提纯的原则原则 “不增不增”不能引入新的杂质不能引入新的杂质;“不减不减”不

11、能减少被提纯物质不能减少被提纯物质;“易分易分”杂质或反应后的杂质易与被提纯物质分离杂质或反应后的杂质易与被提纯物质分离;“易复原易复原”被提纯的物质要容易复原。被提纯的物质要容易复原。(3)(3)注意事项注意事项 为除尽杂质为除尽杂质,除杂试剂需除杂试剂需过量过量。加入试剂的原则加入试剂的原则:后面的试剂要把前面过量的试剂除尽。后面的试剂要把前面过量的试剂除尽。沉淀完全的判断方法是在上层清液中沉淀完全的判断方法是在上层清液中(或取少量上层清液置于小试管中或取少量上层清液置于小试管中)滴加沉淀剂滴加沉淀剂,如果不再产生沉淀如果不再产生沉淀,说明沉淀已经完全。说明沉淀已经完全。地球地球上上999

12、9%的的溴元素以溴元素以BrBr-的的形式存在于形式存在于海水海水中，所以人们也把溴称为中，所以人们也把溴称为“海洋元素海洋元素”。目前，从海水中提取的溴占世界溴。目前，从海水中提取的溴占世界溴年产量的年产量的1/3 1/3 左右左右。苦卤苦卤（海水晒盐后得到的母液）（海水晒盐后得到的母液）是海水制盐业的副产物，其中是海水制盐业的副产物，其中含有含有高浓度高浓度的的K K+、MgMg2+2+、BrBr-和和SOSO4 42-2-等，是从海水中提取溴的等，是从海水中提取溴的主要原料。主要原料。流程核心转化核心转化：BrBr2海水提溴海水提溴的最的最成熟工业方法成熟工业方法空气空气吹出法吹出法主要

13、步骤：浓缩主要步骤：浓缩、氧化和、氧化和提取提取2Br2Br-+Cl+Cl2 2=Br=Br2 2+2Cl+2Cl-SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4流程：流程：反应反应：【注意注意】“空气吹出、空气吹出、SOSO2 2吸收、吸收、ClCl2 2氧化氧化”等等步骤步骤就是就是溴水浓缩溴水浓缩的过程。的过程。在在空空气气吹吹出出法法的的工工艺艺中中，选选用用纯纯碱碱溶溶液液作作溴溴蒸蒸气气吸吸收收剂剂的的反反应应原原理理为为3Na3Na2 2COCO3 33Br3Br2 2=5NaBr=5NaBrNaBrONaBrO3 33CO3CO2 2，也也有有选选用用SOSO2 2作作溴溴蒸蒸气气吸吸收收剂剂的的，下列有关说法正确的下列有关说法正确的是是（）A.A.两种吸收过程中，两种吸收过程中，BrBr2 2只作氧化剂只作氧化剂B.B.只有只有SOSO2 2吸收过程发生了氧化还原反应吸收过程发生了氧化还原反应C.C.用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱既不是还原剂也不是氧化剂用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱既不是还原剂也不是氧化剂D.D.用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应反馈练习CThanks