高三无机实验物质分类：海带提碘 、海水提溴(教师版)

从海水中提取溴和碘教案（共5篇）第一篇：从海水中提取溴和碘教案从海水中提取溴和碘一、教学目标1、知道海水提溴的基本原理和主要方法。

2、知道海带提碘的基本原理和实验操作流程。

3、知道几种分离物质的方法4、认识溴、碘在生产和生活中的重要应用。

5、通过海水提溴和海带提碘的学习，认识生活和生产实际中物质制备和提取的一些过程和方法。

认识到海水是人类的宝贵自然资源，培养与大自然友好相处的情感。

二、教学重点从海水或海产品中提取溴、碘单质的基本原理和方法。

教学难点: 掌握物质分离提纯的方法。

三、教学方法：通过分析、讲解、对比等方法，让学生进一步学会综合运用知识解决问题。

四、教学过程1、新课过程[情境创设]：通过前面的学习我们知道，在海洋中蕴藏着丰富的的资源，我们目前已经掌握了从海洋中提取氯的方法，但海洋还有大量的资源等着我们去开发。

虽然在海水中几乎存在所有的常见元素，海水中除了H2O外含量最高、最容易获得的物质是食盐。

大多数的元素含量较低。

但目前从海水中提取的两类物质已经形成产业。

分析表中数据：一类是海水中含量较高提取容易的物质如镁、钾等；另一类是陆地含量极少，只能从海水中提取的物质，如溴、碘等。

(一)从海水中提取的元素-溴引言：溴在科学研究、人们的日常生活及工农业生产中有很多用途。

陆地上溴的储量只占地球上溴的总储量的1%，剩余99% 的溴分布在海洋中。

溴在人类日常生活中的用量很大，然而我国溴的年产量仅数千吨，远不能满足需求，因此，需要大力开展海水提溴的研究和开发。

1)提问溴的用途：学生回答不全面教师总结：被称为“海洋元素”的溴也被广泛的运用于生产和生活中，它可以用于生产多种药剂，例如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等等。

2)介绍提溴方法的发展历史和现状1)早在19世纪初，法国化学家就发明了提取溴的传统方法(以中度卤水和苦卤为原料的空气吹出制溴工艺)，这也是目前工业规模海水提溴的惟一成熟方法。

2)此外，树脂法、溶剂萃取法和空心纤维法提溴新工艺正在研究中。

海带提碘与海水提溴知识点海带是一种常见的海洋藻类植物，它富含多种营养物质，其中包括碘。

海带提碘是指从海带中提取出碘元素，常用于制作食品添加剂和药物。

而海水提溴则是指从海水中提取出溴元素，溴化物在很多领域都有广泛的应用。

本文将介绍海带提碘和海水提溴的相关知识。

海带提碘是通过对海带进行化学处理，将其中的碘元素提取出来。

碘是一种必需元素，对人体的正常生长和发育至关重要。

海带中的碘含量较高，因此海带成为了最常见的碘来源之一。

碘是甲状腺激素的重要组成部分，它对甲状腺功能的正常运作起着至关重要的作用。

碘缺乏会导致甲状腺问题，如甲状腺肿大和甲亢等疾病。

因此，碘的摄入对于维持甲状腺健康至关重要。

海带提碘的方法有多种，常用的方法是将海带浸泡在含有碘化钠或碘化钾的溶液中，利用溶液中的碘元素与海带中的碘元素进行置换反应，从而将碘提取出来。

提取出的碘可以用于制作食品添加剂、药物和化学试剂等。

另外，还可以通过将海带干燥后研磨成粉末，然后进行溶剂提取的方法来提取碘。

这种方法通常用于大规模的工业生产。

海水提溴是指从海水中提取出溴元素。

溴元素在化学工业中有广泛的应用，如制造溴化物和有机溴化合物等。

溴化物在消毒剂、阻燃剂和某些药物中都起着重要的作用。

海水中溴的浓度较低，通常只有几十微克/升，因此提取溴需要一定的技术和设备。

一种常用的方法是通过将海水蒸发浓缩，使溴浓度逐渐增加，然后通过化学反应将溴元素提取出来。

另外，还可以通过电解法、溶剂萃取法和膜分离法等方法进行提取。

海带提碘和海水提溴在工业生产中都有重要的应用。

海带提碘的产品广泛应用于食品工业、医药工业和化学工业等领域。

碘化钾和碘化钠是常见的碘化合物，在食品中常用作防腐剂和抗氧化剂。

此外，碘化钠还被用于制作药物，如抗甲状腺药物。

海水提溴的产品主要用于化学工业，如制造阻燃剂和消毒剂等。

海带提碘和海水提溴都是利用海洋资源中的碘和溴元素进行的提取过程。

海带提碘是为了利用碘的营养价值和药用价值，海水提溴则是为了满足化学工业对溴的需求。

化工生产——海水提溴和海带提碘考点一 海水提溴1.流程图海水 蒸发浓缩 → 富含Br -的海水 酸化，通氯气氧化 → 含Br 2的溶液 通空气、水蒸气吹出→ Br 2方法一：SO 2吸收法Br 2 二氧化硫吸收→ 吸收液 氯气氧化→ 含Br 2的溶液 控温80−90℃蒸馏→ 液溴方法二：浓碳酸钠吸收法Br 2 浓Na2CO3吸收→ NaBr 、NaBrO 3混合液 硫酸→ 含Br 2的溶液 80−90℃蒸馏→ 液溴2.注意事项：① 处酸化的目的是 海水为弱碱性，抑制氯气与海水反应 ③处溴可用空气吹出的原因 液溴的沸点低，易挥发 ④处发生的反应为 SO 2 + 2H 2O + Br 2 →2 HBr + H 2SO 4⑥处蒸馏时需控制温度在 80℃—90℃的原因是 温度过高，水蒸气会随Br 2 排出，纯度低；温度过低，Br 2 不能完全蒸出，产率低。

⑦处浓碳酸钠吸收的化学方程式为 3Na 2CO 3 + 3Br 2 → 5NaBr +NaBrO 3 + 3CO 2 ，此处不用盐酸酸化的原因是 HCl 会被溴酸钠氧化⑧处硫酸酸化的化学方程式为 5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 SO 4 → 3Br 2 + 3Na 2 SO 4 +3H 2O① ② ③④ ⑤ ⑥⑦⑧【例题】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③的离子方程式：_________________________________________________。

(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。

分离仪器的名称是__________。

(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过__________(填试剂名称)溶液，以除去氯气。

(4)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。

温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_______________________________________________________________。

精锐教育学科教师辅导教案学员编号：年级：高三课时数：3 学员__辅导科目：化学学科教师： 课程主题：海带中提碘、海水中提溴 授课时间：学习目标1.了解海水提溴、提碘的流程.2.学习提取过程中的实验操作与原理.教学内容一、实验背景碘不仅是重要的工业原料,而且是动物和人体必需的元素,碘在人体内用于合成甲状腺素,调节新陈代谢.碘在地壳中的含量为3×10-5%.自然界中并不存在游离态的碘,独立的矿物也很少,只有碘酸钙矿.碘的主要来源：①智利硝石中含有0.2%碘酸钠,智利硝石在提取硝酸钠以后,其母液中约含有3%碘酸钠.②海水中碘的浓度尽管很低,只有一亿分之五,但是总量却很大,特别是海带、马尾藻的那个藻类植物有很高的的富集碘的本领.一般干海带里含碘0.3%~0.5%,有的可高达1%,比海水中含碘的浓度高出十几万倍.所以通常从海带或马尾藻中提取碘.工业制备碘的方法空气吹出法、碘化亚铜沉淀法、活性炭吸附法、淀粉吸附法、硝酸银或硫酸铜沉淀法、离子交换树脂法等二、实验用品试管、100 mL 烧杯〔2只〕、瓷坩埚〔或铁坩埚〕、漏斗、分液漏斗、铁架台〔带铁圈〕、酒精灯〔或酒精喷灯、煤气灯〕、坩埚钳、托盘天平、泥三角、玻璃棒、滤纸、剪刀、火柴.氯水〔新制〕、1%淀粉溶液、四氯化碳、蒸馏水、干海带.三、实验内容1．准备用布擦掉干海带表面的泥沙等杂质,用剪刀将海带剪碎〔便于灼烧〕.2．称量称取约5 g 干海带,放入瓷坩埚内,在铁架台的铁圈上放置泥三角,再将坩埚放在泥三角上. 3．灼烧开始时用酒精灯小火加热,并用玻璃棒小心翻动.待水气蒸干,再集中加热、灼烧,直到无烟、海带全部变成灰为止.4．溶解待坩埚冷却,然后将海带灰转移到烧杯中,加入10mL 水,搅拌1 min 〔必要时可微热〕,加知识精讲物质的分离：海带中提取碘速碘化物的溶解.5．过滤将海带灰中的浸出液过滤,收集滤液.如果滤液浑浊,则再过滤一次.6．检验在试管中取1 mL 溶液,加2滴淀粉溶液,再逐滴加入氯水,观察到_________________,证明____________________________________________.7．萃取在试管中取6 mL 滤液,加入1 mL 四氯化碳,再逐滴加入氯水,并不断振荡,观察到___________.几个实验小组将上述液体一起注入分液漏斗中,进行分液,得到碘的四氯化碳溶液,集中倒入回收瓶中.① 晒干灼烧 坩埚、坩埚钳、泥三角、酒精灯、玻璃棒、三脚架 ② 过滤 普通漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台〔带铁圈〕③ 氧化 22I C I 2Cl +-→-+l 〔适量氯水〕 ④ 萃取、分液 分液漏斗、烧杯、铁架台〔带铁圈〕⑤〔减压〕蒸馏蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、酒精灯、石棉网、承接管、锥形瓶、烧杯、铁架台〔铁圈、铁夹〕[思考和讨论]1．海带中提取碘的基本化学原理是什么？除了上述实验中用氯水作氧化剂外,还可以用其他试剂作氧化剂吗？22I C I 2Cl +-→-+l双氧水、高锰酸钾、溴水等氧化性大于碘单质的试剂,但是实验室很少使用双氧水,究其原因：①H 2O 2价格相对较贵②双氧水的量不容易控制,容易过量：5H 2O 2 + I 2 → 2HIO 3 + 4H 2O,而高锰酸钾做氧化剂因为颜色较深,不便于后期的观察和提纯,所以实验室一般选择的是氯水2．用分液漏斗来进行萃取或分液时要注意些什么？为什么能用四氯化碳来萃取碘水中的碘,其作用是什么？漏斗内加入的液体量不能超过容积的3/4.为防止杂质落入漏斗内,应盖上漏斗口上的塞子.放液时,磨口塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔要对准,这时漏斗内外的空气相通,压强相等,漏斗里的液体才能顺利流出.分液漏斗不能加热.四氯化碳和水互不相溶,且碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大很多,其作用是萃取提纯碘碘单质3．实验中将海带灼烧成灰的作用是什么？通过灼烧将海带中的碘元素转化为I-从而便于后续的溶解除杂等操作.4．在检验滤液中的微量I-时,为什么不宜先加氯水,再加淀粉溶液检验？过量的氯水会把单质碘氧化成无色的碘酸：I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl,所以淀粉溶液最后加的会无法准确的判定氯水什么时候将I-完全氧化I2.5．为了确定在20 mL海带提取液中加多少毫升氯水,恰好能使全部碘离子全部氧化成单质碘,设计一个实验方法并说明理由.取20ml海带提取液装入锥形瓶中,并滴加几滴品红溶液.将新制氯水倒入酸式滴定管,滴定海带提取液,直到锥形瓶内溶液红色褪去〔品红已被新制氯水氧化〕,滴定完全.记录滴定前后新制氯水的用量,计算.三、实验注意事项1．灼烧应在通风处加热灼烧,或使用通风设备去除白烟和难闻的气味.应边加热边搅拌,用坩埚钳夹持坩埚,玻璃棒小心搅拌,使海带均匀受热,加快灰化的速度.灼烧完毕,应将坩埚和玻璃棒放在石棉网上冷却,不可直接放在冷的实验台上,防止温度很高的坩埚骤冷而破裂2．氧化与检验控制试剂的用量.检验碘元素应取少量含I-的滤液,不要直接向滤液中直接加淀粉溶液,否则滤液会被污染使得后续实验将无法操作.3．萃取漏斗内加入的液体量不能超过容积的3/4.为防止杂质落入漏斗内,应盖上漏斗口上的塞子.例题解析1.下列仪器名称正确的是〔〕A ．三脚架B ．表面皿C ．镊子D ．瓷钳锅 答案：B2.从海带中提取碘的实验过程中,涉与到下列操作,其中正确的是〔〕A ．海带灼烧成灰B ．过滤得含I －溶液 C ．放出碘的苯溶液 D ．分离碘并回收苯 答案：D3下列装置可达到实验目的是A ．证明酸性： 醋酸>碳酸>苯酚B ．制备乙酸丁酯C ．苯萃取碘水中I 2,分出水层后的操作D ．用NH 4Cl 饱和溶液制备NH 4Cl晶体[答案]B4.海带含有丰富的碘,为了从海带中提取碘,设计并进行以下实验：完成下列填空：〔1〕步骤①灼烧海带时,不需要用到的仪器是〔选填编号〕冷凝水海带海带灰海带灰悬浊液含碘离子溶液含碘水溶液 水层苯层单质碘（3）灼烧（4）浸泡 （5）（6） （7）（8）新制氯水 苯〔2〕步骤③的操作名称是；步骤⑤的操作名称是.〔3〕步骤④所发生反应的离子方程式是.〔4〕步骤⑤中不能用酒精代替苯的理由是.〔5〕检验提取碘后的水层是否还含有单质碘的方法是.答案：〔1〕 c〔2〕过滤；萃取〔3〕2 I—+ Cl2→ 2Cl—+I2〔4〕酒精与水互溶〔5〕取样,滴入淀粉溶液,若溶液变为蓝色,则存在单质碘；若溶液不为蓝色,则不存在单质碘. 5有如下流程：27．CCl4含有〔12〕键的〔13〕分子〔均选填"极性〞或"非极性〞〕28．灼烧海带时除需要三脚架、酒精灯、泥三角外,还需要的主要仪器是〔14〕.29．为更好地完成实验,灼烧海带时,需加入一定量的氢氧化钠充分混合后再灼烧,此操作的目的是〔15〕30．向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4和氯水,〔16〕〔填"上〞或"下〞〕层呈紫红色.如果氯水加过量,CCl4层会由紫红色变成无色.整个过程中被氧化的微粒是〔17〕.写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式：〔18〕 + 〔19〕 +〔20〕→ 〔21〕 + 〔22〕HIO3[答案]题号序号答案分值〔12〕极性1分〔13〕非极性1分〔14〕坩埚、玻璃棒、坩埚钳〔两个就给2分〔二〕分〕〔15〕减少碘的损失〔碘易与氢氧化钠反应,可加入一定量的氢氧化钠充分混合后再灼烧,可减轻碘的损失〕2分〔16〕下1分〔17〕I2、I-2分〔18〕I2分〔19〕5Cl22分〔20〕6H2O〔21〕 2〔22〕10HCl一、萃取1．原理利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同的性质,用一种溶剂〔CCl4、苯、汽油等〕把溶质〔X2〕从它与另一种溶剂〔水〕组成的溶液里提取出来,这种方法叫萃取.[注意]〔1〕两种溶剂互不相溶〔2〕萃取剂与溶质不反应〔3〕溶质在萃取剂中的溶解度远大于原溶剂〔4〕密度相差大,便于分层仪器：分液漏斗、烧杯操作：检漏→装液→振荡→静置→分液〔打开上口玻璃塞〕知识延伸取液：下层液体：从下部放出上层液体：待下方液体放完后,从漏斗上口倒出上层液体二、如何从碘的四氯化碳溶液中提取碘单质——反萃取法1．在碘的四氯化碳溶液中逐滴加入适量40％NaOH溶液,边加边振荡,直至四氯化碳层不显红色为止.碘单质反应生成I-和IO3-进入水中.〔方程式为3I2+6OH-→ 5I-+ IO3-+3H2O〕2．分液,将水层转移入小烧杯中,并滴加45%的硫酸酸化,可重新生成碘单质.由于碘单质在水中的溶解度很小,可沉淀析出.〔方程式为5I-+ IO3-+ 6H+→3 I2+3H2O〕3．过滤,得到碘单质晶体〔常温下,碘的溶解度为0.02g/100g水〕.三、海水中提取溴1．海水提溴〔1〕海水中溴的浓度比较低,怎么办？因此我们利用的是将海水浓缩晒盐和提取氯化钾之后的苦卤进行溴的提取.〔2〕我们需要的是游离态的单质溴,而海水中的溴是以什么形态存在的呢？我们怎么将这种形态的溴转变为单质溴呢？海水中的溴是以化合态Br－的形式存在加入氧化剂,如：Cl2 + 2Br－→ 2Cl－ + Br2.〔3〕海水呈碱性,在通氯气前应对海水做怎样的处理？如果直接通氯气会怎样呢？在通入氯气之前需要用硫酸酸化,若未用硫酸酸化,则通入氯气后氯气会和溶液中的氢氧根反应〔Cl2+2OH-→Cl-+ClO-+H2O〕;从而造成氯气会有损耗,原料利用率下降.〔4〕得到的单质溴仍然溶解在海水中,如何将溴从海水中提取出来呢?热空气或热的水蒸气吹出.〔5〕为什么要将溴蒸气的出口温度控制在70～80℃？温度过高或过低会有什么影响？温度过低,不能让溴充分地挥发,降低产率.温度过高,大量的水蒸气也随溴一起挥发,产品的纯度下降.〔6〕海水中提取溴的流程Ⅰ如图所示：〔7〕写出步骤④的化学方程式.Br2＋ SO2＋ 2H2O → 2HBr＋H2SO4.〔8〕为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过"空气吹出、SO2吸收、氯化〞?①氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏原料,耗时耗能,成本高.②"空气吹出、SO2吸收、氯化〞的过程实际上是一个Br2的浓缩过程.〔9〕为什么不直接将含溴的空气冷凝得到液溴,而需要进行"SO2吸收、氯化〞？此时的含溴空气中所含水蒸气的含量比较大,直接冷凝的话所得液溴的含量还是较低,所以需要进一步的富集.〔10〕步骤④也可以用纯碱溶液吸收单质溴,步骤⑤再以硫酸酸化,化合态的溴又转化为溴单质.写出相关反应的离子方程式.3CO32－ +3Br2→5Br－ + BrO3－+3CO2↑BrO3－ +5Br－+6H+→3Br2+3H2O〔11〕溴微溶于水,步骤⑦中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离.分离仪器的名称是 ______,分离时液溴从分离器的______排出,而溴水则可以循环在利用.分液漏斗、下端.〔12〕海水中提取溴的流程Ⅱ如图所示：2．提溴小结综上所述,海水中提溴的过程可以简化如下：例题解析1已知粗碘中含有的IBr和ICl受热都会升华,若先在粗碘中加入下列物质中的一种再加热,就可制得纯净的碘.该物质是A． KI B．H2OC．Zn D．NaCl答案：A2.完成下列实验所选择的装置正确的是〔〕答案：A3.海水中蕴含着丰富的化学资源,下图为海水利用的部分过程.有关说法正确的是〔〕A．A物质是碳酸钠B．利用氯碱工业可以获得烧碱、氯气、氢气、盐酸等化工产品C．通过电解MgCl2溶液可以得到MgD．步骤②可以用FeCl3氧化Br－答案：B1. 甲状腺肿大的病人需要多吃海带,这是因为海带中含有较多的〔 〕A. 氯元素B. 钠元素C. 碘元素D. 铁元素答案:C2.海水中含量最多的卤素是〔 〕A. 氟B. 氯C. 溴D. 碘 答案:B3.从海水中可以提取溴,主要反应为：222Br Cl Br 2Cl --+→+,下列说法正确的是〔〕 A. 溴离子具有氧化性B. 氯气是还原剂C. 该反应属于复分解反应D. 氯气的氧化性比溴单质强答案：D4.海带提碘实验中,不会用到的装置是〔〕答案：D5．下列装置不能达到除杂目的〔括号内为杂质〕的是A. 乙烷〔乙烯〕B. 苯〔甲苯〕C. 溴苯〔CaO 〕D. I 2〔CCl 4〕 答案：B6．对化工生产认识正确的是A ．海水提溴：一般需要经过浓缩、氧化、提取三个步骤B ．合成氯化氢：通入H 2的量略大于Cl 2,可以使平衡正移C ．合成氨：采用500℃的高温,有利于增大反应正向进行的程度课后作业总结回顾D．侯德榜制碱法：析出NaHCO3的母液中加入消石灰,可以循环利用NH3答案：A7中学实验室为完成下列实验通常选择的装置正确的是A B C D实验用CCl4萃取溴水中的溴从NaCl与I2的混合物中回收I2制备与收集二氧化硫制备乙酸丁酯装置答案：A8.工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分流程如下：已知：3Br2＋3CO32-→5Br－＋BrO错误!＋3CO2.<1>．反应釜1中发生反应的离子方程式为〔20〕.<2>．②中通入热空气的目的是〔21〕；上述流程中,步骤②③④的目的是〔22〕.<3>．在实验室中完成操作⑤时,常用的仪器除了酒精灯、锥形瓶、温度计、接收器、接液管、石棉网与必要的夹持仪器,还需要的玻璃仪器有〔23〕、〔24〕.<4>．蒸馏后废液为Na2SO4溶液,从该溶液中提取芒硝〔Na2SO4.10H2O〕的实验操作依次是〔25〕.<5>．检验Na2CO3吸收Br2后的溶液中是否含有CO32-.请设计相关实验方案.可供选择的试剂有：稀硫酸、四氯化碳、澄清石灰水.〔26〕.答案：<1>．〔20〕Cl2+2Br-→Br2+2Cl-〔2分〕；<2>．〔21〕尽可能地吹出溶液中的溴；〔22〕富集海水中的溴〔4分〕；<3>．〔23〕冷凝管〔24〕蒸馏烧瓶〔4分〕；<4>．〔25〕蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤〔2分〕；<5>．〔26〕取烧瓶B中的溶液适量,加入澄清石灰水,若变浑浊,则说明有CO32-〔或取样,加入过量的〔4〕．氯和碘处于同一主族,原子最外层都有7个电子,由于碘原子电子层数比氯多,原子核对最外层电子吸引力弱,所以碘得电子能力弱,单质的氧化性比氯弱,无法将铁元素氧化到+3价.〔3分〕预习内容侯德榜制碱法和工业制硫酸。