从海水中获得的化学物质优秀PPT.ppt

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1、从海水中获得的化学物质第1页，本讲稿共26页 在众多的自然在众多的自然资源中，海水是十资源中，海水是十分重要的资源之一。分重要的资源之一。利用海水中富含的利用海水中富含的化学物质，如：化学物质，如：NaCl、MgCl2、NaBr、NaI等，能获等，能获得的非金属单质得的非金属单质Cl2、Br2、I2。浩浩瀚瀚的的大大海海，巨巨大大的的宝宝藏藏第2页，本讲稿共26页海水中的成分可以划分为五类：海水中的成分可以划分为五类：1.主要成分（大量、常量元素）：指海水中浓度大于主要成分（大量、常量元素）：指海水中浓度大于1106mg/kg的成分。属的成分。属于此类的有阳离子于此类的有阳离子Na+，K+，C

2、a2+，Mg2+和和Sr2+五种，阴离子有五种，阴离子有Cl，SO42，Br，HCO3（CO32），），F五种，还有以分子形式存在的五种，还有以分子形式存在的H3BO3，其总和占海水盐分的其总和占海水盐分的99.9%。所以称为主要成分。所以称为主要成分。由于这些成分在海水中的含量较大，各成分的浓度比例近似恒定，生物活动和由于这些成分在海水中的含量较大，各成分的浓度比例近似恒定，生物活动和总盐度变化对其影响都不大，所以称为保守元素。总盐度变化对其影响都不大，所以称为保守元素。海水中的海水中的Si含量有时也大于含量有时也大于1mg/kg，但是由于其浓度受生物活动影响较大，但是由于其浓度受生物活动影

3、响较大，性质不稳定，属于非保守元素，因此讨论主要成分时不包括性质不稳定，属于非保守元素，因此讨论主要成分时不包括Si。第3页，本讲稿共26页2.溶于海水的气体成分，如氧、氮及惰性气体等。溶于海水的气体成分，如氧、氮及惰性气体等。3.营养元素（营养盐、生源要素）：主要是与海洋植物生长有关的营养元素（营养盐、生源要素）：主要是与海洋植物生长有关的要素，通常是指要素，通常是指N、P及及Si等。这些要素在海水中的含量经常受到等。这些要素在海水中的含量经常受到植物活动的影响，其含量很低时，会限制植物的正常生长，所以植物活动的影响，其含量很低时，会限制植物的正常生长，所以这些要素对生物有重要意义。这些要素

4、对生物有重要意义。4.微量元素：在海水中含量很低，但又不属于营养元素者。微量元素：在海水中含量很低，但又不属于营养元素者。5.海水中的有机物质：如氨基酸、腐殖质、叶绿素等海水中的有机物质：如氨基酸、腐殖质、叶绿素等第4页，本讲稿共26页引海水渠引海水渠道的闸门道的闸门海面海面堤坝堤坝贮水池贮水池蒸发池蒸发池结晶池结晶池盐田示意图盐田示意图1、如何从海水中得到、如何从海水中得到NaCl呢？呢？海水海水盐田盐田粗盐粗盐引入引入风吹风吹日晒日晒第5页，本讲稿共26页蒸发池蒸发池结晶池结晶池第6页，本讲稿共26页粗盐提纯 实验原理实验原理v粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，以及可溶性杂质如：粗盐中含有泥沙等

5、不溶性杂质，以及可溶性杂质如：Ca2+,Mg2+,SO4 2-等不溶性杂质可以用溶解、过滤的方法除去，然等不溶性杂质可以用溶解、过滤的方法除去，然后蒸发水分得到较纯净的精盐后蒸发水分得到较纯净的精盐 实验操作实验操作 1.溶解溶解 2.过滤过滤 过滤时漏斗里的液面不要高于滤纸边缘过滤时漏斗里的液面不要高于滤纸边缘 第7页，本讲稿共26页3.蒸发蒸发 把得到的澄清滤液倒入蒸发皿把蒸发皿放把得到的澄清滤液倒入蒸发皿把蒸发皿放在铁架台的铁圈上，用酒精灯加热（图）在铁架台的铁圈上，用酒精灯加热（图）同时用玻璃棒不断搅拌滤液（晶体析出时，同时用玻璃棒不断搅拌滤液（晶体析出时，防止固体飞溅）防止固体飞溅）

6、等到蒸发皿中出现较多量固体时，停止加等到蒸发皿中出现较多量固体时，停止加热利用蒸发皿的余热使滤液蒸干热利用蒸发皿的余热使滤液蒸干4.用玻璃棒把固体转移到纸上，称量后，回收用玻璃棒把固体转移到纸上，称量后，回收到教师指定的容器比较提纯前后食盐的状态到教师指定的容器比较提纯前后食盐的状态并计算精盐的产率并计算精盐的产率 第8页，本讲稿共26页5去除可溶性杂质：去除可溶性杂质：溶解溶解加入过量加入过量BaCl2(去除硫酸根离子去除硫酸根离子)SO42-+Ba2+=BASO4加入过量加入过量NaOH(去除镁离子去除镁离子)Mg2+2OH-=Mg(OH)2 加入过量加入过量Na2CO3(去除钙离子及去除

7、钙离子及BaCl2中的钡离子中的钡离子)Ca2+CO32-=CaCO3 Ba2+CO32-=BaCO36过滤过滤7往滤液中加入适量往滤液中加入适量HCl(除去过量除去过量NaOH,可用可用pH试纸控制加入的量试纸控制加入的量)蒸发，结晶蒸发，结晶 第9页，本讲稿共26页实验注意：一贴二低三靠实验注意：一贴二低三靠“一贴一贴”是指滤纸折叠角度要与漏斗内壁口径吻合，使湿润的滤纸是指滤纸折叠角度要与漏斗内壁口径吻合，使湿润的滤纸紧贴漏斗内壁而无气泡，因为如果有气泡会影响过滤速度紧贴漏斗内壁而无气泡，因为如果有气泡会影响过滤速度“二低二低”是指滤纸的边缘要稍低于漏斗的边缘，二是在整个过滤过程是指滤纸的

8、边缘要稍低于漏斗的边缘，二是在整个过滤过程中还要始终注意到滤液的液面要低于滤纸的边缘。这样可以防止杂质未经过中还要始终注意到滤液的液面要低于滤纸的边缘。这样可以防止杂质未经过滤而直接流到烧杯中，滤而直接流到烧杯中，“三靠三靠”一是指待过滤的液体倒入漏斗中时，盛有待过滤液体的烧一是指待过滤的液体倒入漏斗中时，盛有待过滤液体的烧杯的烧杯嘴要靠在倾斜的玻璃棒上，防止液体飞溅和带过滤液体冲破滤杯的烧杯嘴要靠在倾斜的玻璃棒上，防止液体飞溅和带过滤液体冲破滤纸；二是指玻璃棒下端要轻靠在三层滤纸处以防碰破滤纸；三是指漏斗纸；二是指玻璃棒下端要轻靠在三层滤纸处以防碰破滤纸；三是指漏斗的颈部要紧靠接收滤液的接受

9、器的内壁，以防液体溅出。的颈部要紧靠接收滤液的接受器的内壁，以防液体溅出。第10页，本讲稿共26页金属金属钠钠非金属非金属氯气氯气第11页，本讲稿共26页钠的物理性质钠的物理性质v1.银白色金属。银白色金属。2。质软。质软。3。密度比水小，能浮在水面上。密度比水小，能浮在水面上。4。熔点底，小于。熔点底，小于100度。度。5。能导电导热。能导电导热。v金属钠很软，可以用刀切割。切开外皮后，可以看到钠具有金属钠很软，可以用刀切割。切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽。钠是热和电的良导体。钠的密度是银白色的金属光泽。钠是热和电的良导体。钠的密度是0.97g/cm3，比水的密度小，钠的熔点是，

10、比水的密度小，钠的熔点是97.81，沸点是，沸点是882.9。第12页，本讲稿共26页 钠原子的最外层只有钠原子的最外层只有1个电子，很容易失去。因此，钠的化学性质非常活个电子，很容易失去。因此，钠的化学性质非常活泼，主要表现在：泼，主要表现在：v1.钠跟氧气的反应钠跟氧气的反应观察演示实验：钠与氧反应观察演示实验：钠与氧反应在常温时在常温时4NaO22Na2O在点燃时在点燃时2NaO2Na2O2(淡黄色淡黄色)(过氧化钠过氧化钠)过氧化钠比氧化钠稳定。过氧化钠比氧化钠稳定。v2.钠跟硫等非金属的反应钠跟硫等非金属的反应钠除了能跟钠除了能跟Cl2直接化合外，还能跟很多其它非金属直接化合，如跟硫

11、直接化合外，还能跟很多其它非金属直接化合，如跟硫化合时甚至发生爆炸。化合时甚至发生爆炸。2NaSNa2S(硫化钠硫化钠)钠的化学性质钠的化学性质第13页，本讲稿共26页3.钠跟水的反应钠跟水的反应 2Na2H2O2NaOHH24与盐溶液反应：与盐溶液反应：钠先与水反应，生成钠先与水反应，生成NaOH，H2，再考虑，再考虑NaOH与溶液中的盐反应。与溶液中的盐反应。如：钠投入如：钠投入CuSO4溶液中，有气体放出和蓝色沉淀。溶液中，有气体放出和蓝色沉淀。2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2 5钠在氯气中燃烧，黄色火焰，白烟：钠在氯气中燃烧，黄色火焰，白烟：点燃点燃2N

12、a+Cl2=2NaCl 钠的化学性质很活泼，所以它在自然界里不能以游离态存在，钠的化学性质很活泼，所以它在自然界里不能以游离态存在，因此，在实验室中通常将钠保存在煤油里因此，在实验室中通常将钠保存在煤油里,使之隔绝空气和水使之隔绝空气和水。第14页，本讲稿共26页用途用途1、钠的化合物，如碳酸氢钠和碳酸钠等钠的化合物，如碳酸氢钠和碳酸钠等 2、钠钾合金常温为液体，用于快中子反应堆热交换剂、钠钾合金常温为液体，用于快中子反应堆热交换剂 3、作强还原剂、作强还原剂 4、作电光源、作电光源 第15页，本讲稿共26页碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较v碳酸钠（碳酸钠（Na2CO3）俗

13、名：纯碱、苏打俗名：纯碱、苏打，易溶，易溶，热稳定性高，热稳定性高 与酸反应：与酸反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 与碱反应：与碱反应：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH v碳酸氢钠（碳酸氢钠（NaHCO3）俗名：小苏打俗名：小苏打，易溶，易溶，加热分解成，加热分解成Na2CO3，CO2和和H2O 与酸反应：与酸反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 与碱反应：与碱反应：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 第16页，本讲稿共26页碳酸氢钠和碳酸钠的鉴别碳酸氢钠和碳酸钠的鉴别v1.分别加热：有气体生成（能使澄清的石灰分别加热：有气

14、体生成（能使澄清的石灰水变浑浊）的是碳酸氢钠水变浑浊）的是碳酸氢钠 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O v2.滴加酚酞滴加酚酞,变红的是碳酸钠溶液变红的是碳酸钠溶液,变浅红的变浅红的是碳酸氢钠是碳酸氢钠 v3.向向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，开始一溶液中逐滴加入稀盐酸，开始一段时间无气体产生，当盐酸滴加到一定量后段时间无气体产生，当盐酸滴加到一定量后有气体产生。而向有气体产生。而向NaHCO3溶液中滴加稀盐溶液中滴加稀盐酸，立即产生无色无味的气体。酸，立即产生无色无味的气体。第17页，本讲稿共26页应用应用饱和碳酸钠和碳酸氢钠主要的应用在于饱和碳酸钠和碳酸氢钠主要的应用在于:除杂

15、，除杂，饱和溶液能吸收得更充分饱和溶液能吸收得更充分，而且在反应后因溶解度达，而且在反应后因溶解度达到饱和而析出固体到饱和而析出固体高中阶段饱和高中阶段饱和Na2CO3用于制乙酸乙酯的试验中用于制乙酸乙酯的试验中 目的是中和乙酸，目的是中和乙酸，溶解乙醇，溶解乙醇，降低乙酸乙酯溶解度降低乙酸乙酯溶解度 使其使其容易析出容易析出饱和饱和NaHCO3一般用于除酸性气体一般用于除酸性气体 如如SO2等等返回第18页，本讲稿共26页电解饱和食盐水电解饱和食盐水 氯碱工业氯碱工业 人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧碱碱(NaOH)等产品的工业称为等产品的工业称为“氯

16、碱工业氯碱工业”.2H2O+2NaCl=H2+Cl2+2NaOH电解阴极反应：阴极反应：2H+2e-=H2第19页，本讲稿共26页电解饱和食盐水反应原理电解饱和食盐水反应原理实验现象实验现象结论结论（1）（2）（3）（4）钢钉和碳棒上通电后钢钉和碳棒上通电后有气泡产生有气泡产生通电后有气体物通电后有气体物质生成质生成将钢钉上方收集到气体将钢钉上方收集到气体靠近火焰，有爆鸣声靠近火焰，有爆鸣声有氢气生成有氢气生成碳棒上有黄绿色刺激性气碳棒上有黄绿色刺激性气味的气体产生，能使湿润味的气体产生，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的淀粉碘化钾试纸变蓝有氯气生成有氯气生成钢钉周围溶液变红色钢钉周围溶液变红色有

17、碱性物质生成有碱性物质生成第20页，本讲稿共26页以氯碱工业为基础的化工生产随着人们环境保护意识的增强，对以随着人们环境保护意识的增强，对以氯碱工业为基础的化工生产过程中所氯碱工业为基础的化工生产过程中所造成的污染及其产品对环境造成的影造成的污染及其产品对环境造成的影响越来越重视。例如，现已查明某些响越来越重视。例如，现已查明某些有机氯溶剂有致癌作用，氟氯烃会破有机氯溶剂有致癌作用，氟氯烃会破坏臭氧层等，因此已停止生产某些有坏臭氧层等，因此已停止生产某些有机氯产品。我们在充分发挥氯碱工业机氯产品。我们在充分发挥氯碱工业及以氯碱工业为基础的化工生产在国及以氯碱工业为基础的化工生产在国民经济发展中

18、的作用的同时，应尽量民经济发展中的作用的同时，应尽量减小其对环境的不利影响。减小其对环境的不利影响。第21页，本讲稿共26页氯气的物理性质v颜色颜色气味气味状态：通常情况下为有刺激性气味的黄绿状态：通常情况下为有刺激性气味的黄绿色的气体。色的气体。v密度：比空气密度大，标况时是密度：比空气密度大，标况时是3.17g/L。v易液化。熔沸点较低，压强为易液化。熔沸点较低，压强为101kPa、温度为、温度为-34.6时易液化。液态氯为金黄色。如果将温度继续时易液化。液态氯为金黄色。如果将温度继续冷却到冷却到-101时，液氯变成固态氯。时，液氯变成固态氯。v溶解性：易溶于有机溶剂，难溶于饱和食盐水。溶

19、解性：易溶于有机溶剂，难溶于饱和食盐水。1体积水在常温下可溶解体积水在常温下可溶解2体积氯气，形成氯水，产生体积氯气，形成氯水，产生的次氯酸具有漂白性，可使蛋白质变质，且见光易分的次氯酸具有漂白性，可使蛋白质变质，且见光易分解。解。第22页，本讲稿共26页氯气的化学性质氯气的化学性质v1 助燃性：助燃性：在一些反应中，氯气可以支持燃烧。在一些反应中，氯气可以支持燃烧。v铜在氯气中燃烧生成氯化铜铜在氯气中燃烧生成氯化铜 CuCl2CuCl2（条件：点燃）（条件：点燃）现象：铜剧烈燃烧并生成棕黄色烟现象：铜剧烈燃烧并生成棕黄色烟v铁在氯气中燃烧生成氯化铁铁在氯气中燃烧生成氯化铁 2Fe3Cl22F

20、eCl3（条件：点燃）（条件：点燃）现象：剧烈燃烧并生成棕褐色烟现象：剧烈燃烧并生成棕褐色烟v氢气在氯气中燃烧生成氯化氢（工业制备氢气在氯气中燃烧生成氯化氢（工业制备HCl为氯气在为氯气在氢气中燃烧）氢气中燃烧）H2Cl22HCl（条件：点燃或光照）（条件：点燃或光照）现象：安静燃烧产生苍白色火焰，并现象：安静燃烧产生苍白色火焰，并有白雾产生，光照时会发生爆炸现象有白雾产生，光照时会发生爆炸现象第23页，本讲稿共26页v2与金属反应与金属反应钠在氯气中燃烧生成氯化钠钠在氯气中燃烧生成氯化钠化学方程式：化学方程式：2NaCl22NaCl（条件：点燃）（条件：点燃）现象：钠剧烈燃烧并产生白烟现象：

21、钠剧烈燃烧并产生白烟v3与非金属反应与非金属反应氢气在氯气中燃烧或受到光照生成氯化氢气体氢气在氯气中燃烧或受到光照生成氯化氢气体化学方程式：化学方程式：H2+Cl2=2HCl（条件：点燃或光照）（条件：点燃或光照）现象：燃烧发出苍白色火焰，光照时会发生爆炸现象现象：燃烧发出苍白色火焰，光照时会发生爆炸现象v4与碱溶液反应与碱溶液反应Cl22NaOHNaClNaClOH2O2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O上述两反应中，上述两反应中，Cl2作氧化剂和还原剂，有汽化现象。作氧化剂和还原剂，有汽化现象。v5与盐溶液反应与盐溶液反应Cl22FeCl22FeCl3第24页，本讲稿共26页氯气的用途v用于消毒用于消毒溶于水生成的溶于水生成的HClO具有强氧化具有强氧化性，有很强的氧化作用和杀菌能力性，有很强的氧化作用和杀菌能力 v制盐酸制盐酸与与H2反应生成反应生成HCl；v制漂白粉制漂白粉与与Ca(OH)2反应；反应；v制多种农药制多种农药v制氯仿等有机溶剂制氯仿等有机溶剂第25页，本讲稿共26页谢谢谢谢第26页，本讲稿共26页