专题2从海水中获得的化学物质

专题2 从海水中获得的化学物质教材分析和教学建议玉环县楚门中学柯友良一、教材结构与编写思路分析1、教材结构专题2分为两个单元：（1）第一单元氯、溴、碘及其化合物分两部分内容：一是有关氯、溴、碘及其化合物知识；二是氧化还原反应①氯气的制法：以“观察与思考”的方式主要介绍了氯气的生产（氯碱工业），以“化学史话”的方式给出资料介绍实验室制法原理（浓盐酸与二氧化锰反应），以“交流与讨论”的方式了解实验室制法装置。

②氯气的性质：介绍了氯气的主要物理性质，以“观察与思考”方式掌握氯气主要化学性质（如氯气与金属铁钠铜、非金属氢气在点燃条件下的反应，以“活动与探究”方式掌握氯气与水的反应、氯气与碱如氢氧化钙反应，并根据氯气与水反应的情况，引出了“可逆反应”的概念。

③溴、碘的提取：以“活动与探究”方式通过实验学习氯气与溴化钾、碘化钾的反应，提出海水溴的提取和海带等海洋植物中碘的提取。

以“资料卡”方式介绍溴、碘的性质。

④以“你知道吗”方式从氯气与钠反应例子出发，分析了氧化还原反应的表现和实质；氧化剂和还原剂的概念，并介绍了用双线桥来表示氧化还原反应的情况；以“问题解决”方式深化理解。

（2）第二单元钠、镁及其化合物分两部分内容：一是钠、镁及其化合物；二是离子反应①金属钠及氧化物的性质与应用：以“观察与思考”方式介绍钠的物理性质与重要的化学性质如与空气中的氧气、水反应等，介绍氧化钠的碱性氧化的性质。

以“资料卡”方式介绍过氧化钠的性质，同时介绍钠的制法及应用②碳酸钠的性质与应用：以“活动与探究”方式中介绍了碳酸钠与酸、碱、盐反应的实验，并与碳酸氢钠的性质进行比较；在“拓展视野“栏目中，介绍了“候氏制碱法”③镁的提取及应用：介绍了从海水中提取镁的流程和重要化学反应；以“观察与思考”方式中介绍了镁的重要性质如镁与二氧化碳反应、氮气反应的有关性质。

④离子反应：以“活动与探究”方式以电解质溶液导电性实验引入，分析得出强电解质与弱电解质的概念；以“交流与讨论”方式进一步引出离子反应的概念，以“信息提示”方式分析离子方程式的书写。

专题2从海水中获得的化学物质整体介绍本专题是高中化学必修1的第二个专题，是学生在进入高中学习阶段第一次系统地探究典型元素及其化合物的性质和用途。

本专题以蕴藏丰富自然资源的海水为知识背景，以海水资源的综合利用作为知识主线，组织了氯、溴、碘、钠、镁等元素化合物知识，体现了学科知识与社会实际的有机融合。

学生在习得相关的化学知识、实验技能和探究方法的同时，认识到自然资源利用与化学科学密不可分，体会人与自然和谐共处的重要意义。

一、本专题主要内容本专题围绕海水资源的利用，设置两个单元，分别介绍从海水中获取的非金属元素和金属元素，同时介绍了在元素知识学习过程中具有重要的基础理论，即氧化还原反应及离子反应。

第一单元（氯、溴、碘及其化合物）主要包含以下内容：海水中蕴含的自然资源，氯化钠的提取及利用，氯气的生产原理、性质及用途，碘的提取原理及实验步骤，溴的提取原理及过程，氧化还原反应的实质及表示方法，氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、氧化反应、还原反应的判断。

第二单元（钠、镁及其化合物）主要包含以下内容：金属钠的性质与应用，碳酸钠的性质与应用，碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较，金属镁的提取原理、镁的性质与应用，离子反应与离子方程式的书写等。

二、本专题地位与作用本专题作为教材中第一部分有关元素化合物的知识，既有它相对的独立性，同时对后续的学习又起着基础与指导的作用。

本专题不仅涉及多种元素及化合物知识，而且也蕴含着相应的学习方法与研究方法，不仅是后续元素化合物知识及《化学2》中化学基本理论学习的基础，更是选修模块的继续学习不可缺少的知识与方法的准备。

1．初步形成元素化合物知识系统。

专题2是学生高中阶段首次接触的元素化合物知识，教材以典型的非金属元素氯、溴、碘和典型的金属元素钠、镁及其化合物为例，研究了这些物质的制备、性质和应用。

例如，教材从氯化钠出发，通过化学反应制得了氯气、钠单质以及相关的一些新物质（如下图），研究这些物质的制备、性质及其应用，从而初步形成元素化合物知识系统。

一、氯气1、物理性质：通常状况下，黄绿色，气体，密度比空气大，能溶于水，有刺激性气味，有毒。

2、化学性质：（ 1）制备：① 工业制法： 2NaCl+2HO2NaOH+ H↑+ Cl2↑（在阳极生成黄2绿色的氯气，阴极生成氢气）阴极阳极②实验室制法： MnO2＋（浓）MnCl 2＋ 2↑十24HCl Cl2H O( 2) 与金属： 2Na＋ Cl22NaCl 现象：剧烈燃烧，有白烟（ NaCl 小颗粒）生成。

Cu＋Cl2CuCl22Fe＋3Cl22FeCl3（ 3）与非金属：H2＋Cl22HCl（4）与水： Cl2＋H2O＝ HCl＋HClO注： HClO 的性质：①弱酸性：酸性比H2CO3还要弱；②强氧化性： HClO中氯元素的化合价为＋ 1 价，因此它具有很强的氧化性，可以用作漂白剂和自来水的杀菌消毒剂；③不稳定性： HClO 不稳定，见光受热可以发生分解反应。

2HClO 2HCl＋O2↑。

所以久置的氯水中含有H2分子和＋、Cl－、OH－离子，相当于稀盐酸。

O H新制氯水中含有 H2、、Cl2 分子和H＋、Cl－、OH－、ClO-离子。

O HClO( 5) 与碱溶液的反应Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2Cl 2+2Ca(OH)=CaCl2+Ca(ClO)2+ H2O( 制漂白粉 )Ca(ClO) 2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO（漂白原理）Ca(ClO) 2+2HCl=CaCl+2HClO（ 6）与其它卤素： Cl +2NaBr=2NaCl+Br Cl +2NaI= 2NaCl+I2Br + 2NaI=2222NaBr+ I2(2222还原性 I—---氧化性 F > Cl>Br > I>Br>Cl >F ）－33（ 7） Cl的检验：与 AgNO溶液反应，生成不溶于稀 HNO的白色沉淀 ( 原理：AgNO+ NaCl ＝AgCl↓+NaNO)33二、溴、碘1、物理性质：溴（ Br2）：深红棕色的液体，刺激性气味，易挥发，在水中溶解度小，易溶于有机溶剂。

↑ ＋ ↑【学海导航】专题 2 从海水中获得的化学物质 第一单元《氯、溴、碘及其化合物》导学海水是化学元素宝库，海水中溶解了大量气体物质和各种盐类。

人类在陆地上觉察的 l00 多种元素，在海水中可找到 80 多种。

海水是人类猎取氯、溴、碘、镁及其化合物的重要资源。

一、氯、溴、碘的提取〔一〕氯碱工业——电解食盐水生产氯气和烧碱的化学工业我国主要以海盐为原料。

海盐中含硫酸钙、硫酸镁、氯化镁等杂质，要净化后制成饱和食盐水再电解。

2NaCl + 2H O 通=电= 2NaOH + H Cl 222氯碱工业面临问题：①产品对设备腐蚀严峻、环境污染显著。

②电能消耗量大。

〔二〕从海水中提取溴的常见工艺① 浓缩并酸化海水后， 通入适量的氯气， 使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl 2 =Br 2+2NaCl②向含溴单质的水溶液中通空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸取塔内以到达富集的目的：Br +SO +2H O==2HBr+H SO 〔也可用 NaOH 或 Na CO溶液吸取〕2222423③向吸取塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl 2==2HCl+Br2④用四氯化碳〔或苯〕萃取吸取塔内的溶液中的溴单质。

〔三〕从海洋植物中提取碘的主要工艺①用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬②向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质：2NaI+Cl2 == I2+2NaCl③过滤，用有机溶剂萃取碘单质。

二、氯、溴、碘的性质和用途〔一〕氯气〔chlorine gas〕的性质和用途氯自1774 年被舍勒觉察，到1810 年被戴维确认为一种元素，经受了36 年。

试验室制备：①原理：MnO2＋4HCl(浓) △MnCl2＋Cl2↑＋2H2O②装置：固液加热型③收集：向上排空气法④验满：潮湿的淀粉－碘化钾试纸等⑤尾气吸取：NaOH 溶液。

1、物理性质：通常是黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味气体。

能溶于水，有毒。

2、化学性质：氯原子易得电子，氯是活泼的非金属元素。