卤族元素从海水中提取溴和碘.ppt

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,卤族元素,一、卤族元素二、溴碘单质的主要性质三、卤族元素的递变规律,导学,一、卤素结构,氟,氯,溴,碘,非金属性逐渐减弱,相同点:,最外层7个电子,易得一个电子(的电子能力较强),不同点:,核电荷数递增,电子层数递增,原子半径依次增大,得电子能力逐渐减弱,核电荷数,电子层排布,元素符号,F,Cl,Br,I,9,17,35,53,2,7,2,8,7,2,8,18,7,2,8,18,18,7,原子结构,性质,决定,AgBr-胶卷、相纸的感光材料,汽油抗震剂,溴钨灯,红药水,抗生素,杀虫剂,催泪弹,镇静剂,含溴化合物有广泛的用途,请观察盛溴的试剂瓶,根据现象,描述溴的物理性质,1.溴是深红棕色液体(常温下唯一的液态非金属单质),3.密度比水大,4.可溶于水,在水中的溶解度不大,易溶于有机溶剂,2.很容易挥发(蒸气为红棕色),有强烈刺激性气味,二、物理性质,5.有强烈的腐蚀性,保存:棕色细口试剂瓶,并用水液封,不能用橡胶塞。,*溴的水溶液溴水黄橙色*溴的四氯化碳溶液橙橙红色,2.碘,受热易升华成紫色的碘蒸气(特性一),紫黑色固体,有金属光泽,几乎不溶于水,易溶于有机溶剂,碘与淀粉变蓝色(特性二),F2,Br2,I2,Cl2,单质,颜色,密度,状态,熔沸点,浅黄绿色,黄绿色,深红棕色,紫黑色,气态,气态,液态,固态,逐渐增大,逐渐升高,卤素单质物理性质的变化规律(P42),水,汽油(苯),四氯化碳,溴,碘,黄橙色,橙橙红色,棕黄褐色,淡紫紫红,淡紫深紫,溴和碘在不同溶剂中的颜色变化(由稀至浓),橙橙红色,思考:如果在碘水中加四氯化碳会出现什么情况?,碘的萃取实验,CCl4,I2,汽油或苯,水,碘水,上层:碘的汽油溶液,(棕色),(紫红色),下层:碘的四氯化碳溶液,(棕色),(深紫色),利用溶质在互不相溶的两种溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从另一种溶剂中提取出来的方法。,萃取的条件:,(1)两种溶剂互不相溶且密度不同。,(2)溶质在两种溶剂中的溶解度不同,相差越大越好。,萃取是常用的分离物质的方法,酒精是一种有机溶剂,溴和碘在酒精中的溶解度大,能否用酒精萃取水溶液中的溴和碘?为什么?,思考题:,如何将两种互不相溶的液体分开?,分液把两种互不相溶(分层)的液体进行分离的操作。,CCl4,Br2,汽油或苯,水,溴水,溴的苯溶液,(橙色),(橙红色),溴的四氯化碳溶液,(橙色),(橙红色),溴的萃取实验,练习,1.实验室洗刷仪器时,对做过碘升华实验的烧杯壁上残留的碘,可用洗涤;对制取氯气用的烧瓶底部沾有的二氧化锰固体,可用洗涤;对玻璃仪器上沾有的铁锈,应用洗涤。,酒精,浓盐酸,稀盐酸,2.如何除去KI中的碘单质?,三、化学性质(类比氯气)1、与金属反应:2、与非金属单质H2反应:(P44)3、与H2O(除F2外)反应:4、与NaOH(除F2外)反应:,5、卤族单质间的置换反应,卤素单质的活泼性:F2Cl2Br2I2,卤族元素的非金属性:FClBrI,思考题(P43):,通过学习,你能总结出几种比较非金属性强弱的方法?,氯,溴,碘,氟,F,Br,Cl,I,相似性:,最外层均为7个电子,递变性:,电子层数依次递增,原子半径依次增大,思考:根据原子结构的相似性和递变性,请你推测一下卤素单质在化学性质上的相似性和递变性.,核电荷数依次递增,相似性:易得一个电子,均具有氧化性.递变性:从FI核对外层电子的吸引力依次减弱,得电子能力依次减弱氧化性依次减弱.,卤素的原子结构,卤素的原子和离子大小示意图,一、卤素单质的物理性质,一、卤素单质的物理性质,2F22H2O=4HFO2,Cl2H2OHClHClO,反应越来越难,(能反应)(很弱)(极弱),(很剧烈),3、卤素单质与水的反应,相似性:,X2H2OHXHXO(X=Cl、Br、I),递变性:,与水反应的能力依次渐弱,F2的特殊性,Br2H2O,HBr,HBrO,I2H2O,HI,HIO,H2+F22HF,H2+Br2=2HBr,H2+I2=2HI,500,化学方程式,与H2反应的条件,名称,F2,Br2,I2,Cl2,浏览下列表格,卤素单质与氢气反应有什么相似性和递变性?,冷暗处爆炸,HF很稳定,光照或点燃,HCl稳定,H2+Cl2=2HCl,500,较不稳定,持续加热,很不稳定,2、卤素与氢气反应,Cl2+2NaII2+2NaCl,Cl2+2NaBrBr2+2NaCl,Br2+2NaII2+2NaBr,4、卤素间的置换反应,单质活动性:,F2Cl2Br2I2,卤素离子失电子能力:,F-Cl-Br-I-,氢卤酸的酸性:酸性逐渐增强HF(弱酸)HCl(强酸)HBr(强酸)HI(强酸)HF特性:可以腐蚀玻璃,只能用塑料瓶或铅制容器盛放,不能用玻璃瓶盛放SiO2+4HF=SiF4+2H2O(工业上用于雕刻玻璃),2.递变规律,2,3,4,5,你能给出几种判断非金属性强弱的方法?,总结,应用,1、单质与氢气化合的难易程度;2、气态氢化物的稳定性;3、置换反应,怎样检验Cl、Br、I,抢劫储蓄所的案犯被缉拿归案,指纹鉴定,法医做指纹显影试验时,先对准指纹处喷洒AgNO3溶液,使之与人体分泌出的汗水中的某种离子结合,然后进行光照处理,就可显出指纹。请回答:(1)该指纹显影实验的原理是人体汗液中含有NaCl,加入的AgNO3与之结合成AgCl,AgCl见光分解生成黑色的银,从而显出指纹(2)整个实验过程中所发生的化学方程式为AgNO3NaClAgClNaNO32AgCl2Ag+Cl2。,2.卤化银的性质(氟化银除外):A、不溶于水,也不溶于酸和碱AgCl白色沉淀AgBr淡黄色沉淀AgI黄色沉淀B、不稳定性:2AgX2AgX2,光照,抢劫储蓄所案件现场手印,在案犯抢劫时所使用的吉普车方向盘上所提取。,1.卤化银的用途:,感光纸、胶卷、变色眼镜(AgBr),人工降雨(AgI),卤素离子(Cl-、Br-、I-)的检验,1、先加硝酸银溶液,再加稀HNO3NaCl+AgNO3NaNO3+AgCl(白色)NaBr+AgNO3NaNO3+AgBr(淡黄色)KI+AgNO3KNO3+AgI(黄色),即Ag+X-AgX,CCl4,氯水,汽油或苯,水溶液,碘水,上层:紫红色;下层:无色,(棕色),(棕色),四、卤离子的检验,2、先加氯水,再加有机溶剂:可检验溴离子和碘离子的存在。,上层:无色;下层:深紫色,2、Br-、I-的检验:在溶液样品中加入氯水,再加CCl4(或者苯等)有机溶剂,如果有机层呈橙色或橙红色,说明有Br-;如果有机层呈紫色或者紫红色,说明有I-,3、I-的检验:在溶液样品中加入氯水,再加淀粉试纸溶液,如果变蓝,说明含有I-,四、卤离子的检验,地球上99%的溴分布在海洋中,以“Br-”的形式存在。如何在海水中提取Br2?,Extractingbromine,提溴,fromseawater,海水,1、海水中溴离子的浓度很低,怎么办?2、如何将溴离子变成溴单质?3、如何将溴单质从水中分离出来?4、如何对分离出来的溴进行提纯?,思考题:,2.工业提取Br2:提取粗盐后的母液通入Cl2鼓入热空气或水蒸气挥发出Br2蒸气冷凝得粗溴精制得纯溴,步骤:浓缩(concentration)氧化(oxidation)提取(extraction),原理:Cl2+2Br-Br2+2Cl-,二、溴的提取,三、海水提溴,步骤:,富集:蒸发浓缩,制取海盐所得苦卤中Br浓度高达6g/L,氧化:通入氯气,使Br氧化成单质Br2,提取粗溴:向苦卤中吹入热空气,使溴挥发,冷凝后得粗溴,粗溴提纯:Br2BrBr2,流程:,碘的提取,Extractingiodine,问题,1.食盐为什么要加碘?2.从哪里获得碘呢?,提碘原料,碘是非金属元素。但是,碘在海水中含量太低,仅有0.06g/L目前还不能直接从海水中提取碘。海洋植物,如海带、马尾藻等有吸附碘离子的特殊能力,它们能把海水中的碘富集到是海水中的10万倍以上。所以通常从海带或马尾藻中提取碘。,思考,2、碘元素在海带中存在的形式如果以化合态存在,如何把碘由化合态变为游离态并分离出来?,1、首先确定碘元素在海带中存在的形式?,碘元素以碘离子的形式存在,先把这些植物烧干,灼烧成灰(烧去有机物),再用水浸泡;使其大部分的碘离子转入水中,最后选用氧化剂将其氧化成单质碘。,3、分组设计从海带中提取碘的实验方案。,海带,海带灰,灼烧,溶解、过滤,含I2的溶液,含I-的溶液,残渣,氧化剂,碘的有机溶液,有机溶剂,3.工业提取I2:,蒸馏,晶体碘,蒸馏装置,蒸馏是一种分离方法,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分先蒸发再冷凝达到分离混合物的方法,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。,优点:不需使用其它试剂,从而保证不会引入新的杂质。,探究实验三:不用其他任何试剂对下列试样进行鉴别,试述操作过程及现象。,NaBr、AgNO3、KI、NaOH、HCl、NaNO3、CuCl2七种溶液,2.关于卤族元素的下列叙述正确的是()A.卤素是典型的非金属单质,因此不能与其它非金属单质化合B.卤素各单质都能与水剧烈反应C.卤化银都是白色固体,既不溶于水,也不溶于稀硝酸D.卤素单质都能与钠反应,生成钠的化合物,3.鉴别Cl-、Br-、I-可以选用的试剂是()A.碘水、淀粉溶液B.氯水、四氯化碳C.淀粉、碘化钾溶液D.硝酸银溶液、稀硝酸,D,BD,
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