专题二从海水中获得的化学物质 溴、碘的提取 一、文化背景 贝尔纳德.库特瓦于1777年2月8日出生于法国的第我。他的父亲经营着一家硝石工 厂，并在著名的第戎学院任教，经常做一些精彩的化学讲演。库特瓦自小耳濡目染，十分喜 爱化学。他后来分别在孚克劳、泰纳和塞古思的指导下学习。塞古恩是法国化学家，曾在拉 瓦锡被送上断头台的最后五年里担任拉瓦锡的助手，进行呼吸作用、量热学研究。学成归来 库特瓦帮助父亲经营硝石工厂。在第我附近的诺曼底海岸上，许多浅滩生长的海生植物被 潮水冲到岸边。退潮后库特瓦常到海边采拾些藻类植物。他把这些藻类植物晒干后烧成灰， 再加水浸取，过滤。得到的溶液他称做海藻盐汁。现在我们知道这种溶液里含有钠、钾、镁 钙的卤化物、硫酸盐等。 库特瓦想从“海藻盐汁”中提取氯化钠、氯化钾、硫酸盐等。他首先蒸发溶液。在较高的 温度下，氯化钠的溶解度最小，最先结品析出。其次是氯化钾和硫酸钾。由于在約烧藻类桔 物时，硫酸盐被碳还原产生了疏化物，K2S04+2C=K2S+2C0, 为了氧化而除去这些硫化物，他加入了强氧化剂一浓硫酸。不一会儿，容器里目出了 紫色蒸气，宛如紫色的云彩冉冉上升。这一现象使库特瓦惊喜不己。最后，这种紫色燕气令 人室息地充满了实验室。当蒸气在冷的物体上凝结时，它并不变成液珠，而是成为一种紫黑 色的带有金属光泽的品体，也即发生了凝华现象。这事发生在18山年。也就是这一年，阿 佛加德罗提出了分子假说。 我们现在知道，这是因为浓硫酸氧化出了典分子。 2KI+2H2S04(浓)=K2S04+I2+S02+2H20 库特瓦用这种新物质做进一步的实验研究。他发现这种新物质不易与氧或碳发生反应， 但却能与氢和磷化合，能与几种金属直接化合。尤为奇特的是这种新物质不为高温分解，这 一特征使库特瓦猜想可能是发现了一种新元素。 库特瓦的实验室十分简陋，他就请另外两位法国化学家继续这一研究，并允许他们自由 地向科学界宜布这种新元素的发现经过。 1813年，这两位化学家写出了报告《库特瓦先生从一种碱金属盐中发现的新物质》，他 们描述道：“从海藻灰所得的溶液中含有一种特别奇异的东西，它很容易提取，方法是将硫 酸倾入溶液中，放进曲颈甑内加热，并用导管将曲颈甑的口与球形器连接。溶液中析出一种 黑色有光泽的粉末，加热后，紫色蒸气冉冉上升，蒸气凝结在导管和球形器内，结成片状品 体。”这两位化学家之一相信这种结晶是一种新元素，它的性质与氯相似，于是他就向法国 化学家、物理学家安培和英国化学家戴维报告。戴维用直流电将碳丝烧成红热，然后与这种 结晶接触，并不能使它分解，证明了它是一种新元素
专题二 从海水中获得的化学物质 溴、碘的提取 一、文化背景 贝尔纳德．库特瓦于 1777 年 2 月 8 日出生于法国的第戎。他的父亲经营着一家硝石工 厂，并在著名的第戎学院任教，经常做一些精彩的化学讲演。库特瓦自小耳濡目染，十分喜 爱化学。他后来分别在孚克劳、泰纳和塞古恩的指导下学习。塞古恩是法国化学家，曾在拉 瓦锡被送上断头台的最后五年里担任拉瓦锡的助手，进行呼吸作用、量热学研究。学成归来， 库特瓦帮助父亲经营硝石工厂。 在第戎附近的诺曼底海岸上，许多浅滩生长的海生植物被 潮水冲到岸边。退潮后库特瓦常到海边采拾些藻类植物。他把这些藻类植物晒干后烧成灰， 再加水浸取，过滤。得到的溶液他称做海藻盐汁。现在我们知道这种溶液里含有钠、钾、镁、 钙的卤化物、硫酸盐等。 库特瓦想从“海藻盐汁”中提取氯化钠、氯化钾、硫酸盐等。他首先蒸发溶液。在较高的 温度下，氯化钠的溶解度最小，最先结晶析出。其次是氯化钾和硫酸钾。由于在灼烧藻类植 物时，硫酸盐被碳还原产生了硫化物， K2SO4 + 2C = K2S + 2CO2 为了氧化而除去这些硫化物，他加入了强氧化剂——浓硫酸。不一会儿，容器里冒出了 紫色蒸气，宛如紫色的云彩冉冉上升。这一现象使库特瓦惊喜不已。最后，这种紫色蒸气令 人窒息地充满了实验室。当蒸气在冷的物体上凝结时，它并不变成液珠，而是成为一种紫黑 色的带有金属光泽的晶体，也即发生了凝华现象。这事发生在 1811 年。也就是这一年，阿 佛加德罗提出了分子假说。 我们现在知道，这是因为浓硫酸氧化出了碘分子。 2KI + 2H2SO4（浓）= K2SO4 + I2 + SO2 + 2H2O 库特瓦用这种新物质做进一步的实验研究。他发现这种新物质不易与氧或碳发生反应， 但却能与氢和磷化合，能与几种金属直接化合。尤为奇特的是这种新物质不为高温分解，这 一特征使库特瓦猜想可能是发现了一种新元素。 库特瓦的实验室十分简陋，他就请另外两位法国化学家继续这一研究，并允许他们自由 地向科学界宣布这种新元素的发现经过。 1813 年，这两位化学家写出了报告《库特瓦先生从一种碱金属盐中发现的新物质》，他 们描述道：“从海藻灰所得的溶液中含有一种特别奇异的东西，它很容易提取，方法是将硫 酸倾入溶液中，放进曲颈甑内加热，并用导管将曲颈甑的口与球形器连接。溶液中析出一种 黑色有光泽的粉末，加热后，紫色蒸气冉冉上升，蒸气凝结在导管和球形器内，结成片状晶 体。” 这两位化学家之一相信这种结晶是一种新元素，它的性质与氯相似，于是他就向法国 化学家、物理学家安培和英国化学家戴维报告。戴维用直流电将碳丝烧成红热，然后与这种 结晶接触，并不能使它分解，证明了它是一种新元素
新的发现使库特瓦很高兴。他制出很纯的碘，分送给化学界的朋友。 后来，库特瓦的硝石工厂停业。他的晚年在贫困中度过。1838年9月27日，库特瓦在 巴黎逝世，享年61岁。为电解制氟做出重要探索的弗雷米，他的祖父曾经说过：“把库特瓦 仅仅看成是一位制造硝石的平凡的商人是不公道的，他是一位技艺很高的化学家，他应该由 于发现碘而受到奖赏，绝不应该听任他因贫困而死去。 二、学习目标： 1.掌握B2、2单质的物理性质和化学性质。 2.掌握海水提溴的制取流程。 3.比较C2、B2、2单质的氧化性强弱。 重点和难点： 1.B、2单质的物理性质和化学性质。 2.C、B、k单质的氧化性强弱比较。 三、教学目标 1、了解从海水中提取溴、碘的过程，认识溴、碘及其化合物的用途： 2、了解工业上从海水中获取溴和海带中获取碘单质的基本方法 3、掌握氯、溴、碘间的置换反应： 4、掌握茶取的原理及操作方法。 5、通过引导学生观察、分析演示实验的现象和实验探究活动，培养学生的观察问题、 分析问题和动手能力。 6、过从海水中提取溴、碘的，让学生意识到人类生活的自然是提供人类生活资源的重 要来源和社会责任感 四、教学重点、难点 溴、碘提取的反应原理和方法 五、教学过程： [创设情景]可能在坐的各位许多都喜欢拍照，按下按扭，美丽的图案就很快的呈现在 我们面前。感光胶片在这一刹那起了决定性作用。那什么东西使感光胶片会有如此神奇的功 能呢 「学生回答)瑰化银 「教师评价]非常的好！同学们预习新课非常到位。 [教师讲述]碘化银是一种很好的感光材料，可以用来拍照。它也有另外一种类似于干 冰的重要用途一人工降雨。 人体含有少量的碘，但碘却是人体不可缺少的元素，碘缺乏可对人体尤其是儿童智力发 有造成严重危害，缺了碘就会得“大脖子”病，也就是我们所说的甲亢故。尤其是离海较远 的偏远山区易得此病，而沿海地带则少。1990年世界儿童首脑会议制定了“2000年全球消 灭碘缺乏病”的目标。1991年3月，中国政府己经对此作出承诺，并相继采取了一系列措 施 碘也是国防、工业、农业、医药等部门和行业所依赖的重要原料，海水提碘是从海水中
新的发现使库特瓦很高兴。他制出很纯的碘，分送给化学界的朋友。 后来，库特瓦的硝石工厂停业。他的晚年在贫困中度过。1838 年 9 月 27 日，库特瓦在 巴黎逝世，享年 61 岁。为电解制氟做出重要探索的弗雷米，他的祖父曾经说过：“把库特瓦 仅仅看成是一位制造硝石的平凡的商人是不公道的，他是一位技艺很高的化学家，他应该由 于发现碘而受到奖赏，绝不应该听任他因贫困而死去。” 二、学习目标： 1.掌握 Br2、I2 单质的物理性质和化学性质。 2.掌握海水提溴的制取流程。 3.比较 Cl2、Br2、I2 单质的氧化性强弱。 重点和难点： 1. Br2、I2 单质的物理性质和化学性质。 2. Cl2、Br2、I2 单质的氧化性强弱比较。 三、教学目标 1 、了解从海水中提取溴、碘的过程，认识溴、碘及其化合物的用途； 2 、了解工业上从海水中获取溴和海带中获取碘单质的基本方法 3 、掌握氯、溴、碘间的置换反应； 4 、掌握萃取的原理及操作方法。 5、通过引导学生观察、分析演示实验的现象和实验探究活动，培养学生的观察问题、 分析问题和动手能力。 6、过从海水中提取溴、碘的，让学生意识到人类生活的自然是提供人类生活资源的重 要来源和社会责任感。 四、教学重点、难点 溴、碘提取的反应原理和方法 五、教学过程： [创设情景] 可能在坐的各位许多都喜欢拍照，按下按扭，美丽的图案就很快的呈现在 我们面前。感光胶片在这一刹那起了决定性作用。那什么东西使感光胶片会有如此神奇的功 能呢？ [学生回答] 碘化银 [教师评价] 非常的好！同学们预习新课非常到位。 [教师讲述] 碘化银是一种很好的感光材料，可以用来拍照。它也有另外一种类似于干 冰的重要用途—人工降雨。 人体含有少量的碘，但碘却是人体不可缺少的元素，碘缺乏可对人体尤其是儿童智力发 育造成严重危害，缺了碘就会得“大脖子”病，也就是我们所说的甲亢故。尤其是离海较远 的偏远山区易得此病，而沿海地带则少。1990 年世界儿童首脑会议制定了“2000 年全球消 灭碘缺乏病”的目标。1991 年 3 月，中国政府已经对此作出承诺，并相继采取了一系列措 施。 碘也是国防、工业、农业、医药等部门和行业所依赖的重要原料，海水提碘是从海水中
提取元素碘的技术。海洋水体蕴藏的碘极丰富，总数估计达800亿吨，世界上有许多国家从 事海水提碘。 海水中含碘总数虽大，但浓度较底，这给提取带来了麻烦。某些海藻具有吸附碘的能力， 如干海带中碘的含量一般为0.3%~0.5%，比海水中碘的浓度高10万倍。因此，利用浸泡 液浸泡海带亦可制取碘。 这节课我们就来学习从海水中提取溴、碘。 [板)：一溴、碘的提取原理 [演示实验1]在一支试管中加入23mlKB溶液，滴加少量新制氯水，①振荡，静置， 观察实验现象；②再滴加少量CC4,振荡，静置，观察实验现象。 [学生动手实验]在两支试管中各加入2-3mlK溶液，分别滴加少量溴水和新制氯水，① 振荡，静置，观察实验现象：②再滴加少量CCL4,振荡，静置，观察实验现象。 实 验 实验现象 化学方程式 氯水与溴化钾溶液反应 分层，溶液由橙色变无 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 色：底层（四氯化碳层）由 无色变为橙红色 氯水与碳化钾溶液反网 分层，溶液由黄色变无 Cl2+2Nal=2NaCl+I2 色：底层（四氯化碳层）由 无色变为红棕色 误水与碘化钾溶液反应 分层，溶液由橙色变黄 Br2+2Nal=2NaBr+I2 无色：底层（四氯化碳层 由无色变为红棕色 [演示]一瓶碘水和一瓶溴水 [教师引导提问)由碘和溴的保存，你会发现什么问题？ [学生思考、讨论] 溴溶液分层，碘溶液大量存在碘固体说明溴碘在水中溶解度都不大。 溴碘都置于水底部说明它们的密度都比水大。 [教师引导]观察碘水和溴水颜色状态，与实验中加C℃4前后①②比较。 [学生思考讨论，得出结论] 实验1：氯单质置换出浪单质，且溴单质易溶于CC 实验2：氯单质置换出碘单质，溴单质置换出碘单质，且碘单质易溶于CC4 [教师补充]溴碘单质在水中溶解度都很小，但都易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂（相 似相溶)。利用在不同溶剂的溶解性差异这一特点，可以用来分离提纯物质一萃取 [补充实验】碘固体加热，观察现象 [学生总结]碘易升华 [教师补充：根据这一反应，可用于碘单质的分离提纯。 [补充实验2】碘水滴加到馒头上，观察现象 [学生总结]碘能使淀粉变蓝
提取元素碘的技术。海洋水体蕴藏的碘极丰富，总数估计达 800 亿吨，世界上有许多国家从 事海水提碘。 海水中含碘总数虽大，但浓度较底，这给提取带来了麻烦。某些海藻具有吸附碘的能力， 如干海带中碘的含量一般为 0.3％～0.5％，比海水中碘的浓度高 10 万倍。因此，利用浸泡 液浸泡海带亦可制取碘。 这节课我们就来学习从海水中提取溴﹑碘。 [板书]：一.溴、碘的提取原理 [演示实验 1]在一支试管中加入 2-3ml KBr 溶液，滴加少量新制氯水，①振荡，静置， 观察实验现象；②再滴加少量 CCI4，振荡，静置，观察实验现象。 [学生动手实验]在两支试管中各加入 2-3ml KI 溶液，分别滴加少量溴水和新制氯水，① 振荡，静置，观察实验现象；②再滴加少量 CCI4，振荡，静置，观察实验现象。 实 验 实验现象 化学方程式 氯水与溴化钾溶液反应 分层，溶液由橙色变无 色；底层（四氯化碳层）由 无色变为橙红色 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 氯水与碘化钾溶液反应 分层，溶液由黄色变无 色；底层（四氯化碳层）由 无色变为红棕色 Cl2+2NaI= 2NaCl+I2 溴水与碘化钾溶液反应 分层，溶液由橙色变黄 无色；底层（四氯化碳层） 由无色变为红棕色 Br2+ 2NaI= 2NaBr+ I2 [演示] 一瓶碘水和一瓶溴水 [教师引导提问] 由碘和溴的保存，你会发现什么问题？ [学生思考﹑讨论] 溴溶液分层，碘溶液大量存在碘固体-说明溴碘在水中溶解度都不大。 溴碘都置于水底部-说明它们的密度都比水大。 [教师引导] 观察碘水和溴水颜色状态，与实验中加 CCI4 前后①②比较。 [学生思考﹑讨论，得出结论] 实验 1：氯单质置换出溴单质，且溴单质易溶于 CCI4 实验 2：氯单质置换出碘单质，溴单质置换出碘单质，且碘单质易溶于 CCI4 [教师补充]溴碘单质在水中溶解度都很小，但都易溶于酒精﹑四氯化碳等有机溶剂（相 似相溶）。利用在不同溶剂的溶解性差异这一特点，可以用来分离提纯物质-萃取。 [补充实验 1] 碘固体加热，观察现象 [学生总结] 碘易升华 [教师补充]：根据这一反应，可用于碘单质的分离提纯。 [补充实验 2] 碘水滴加到馒头上，观察现象 [学生总结] 碘能使淀粉变蓝
[教师补充]：这是一个特征反应，可用于检验碘单质的存在 [小结]归纳淚、碘的物理性质 [板)二、溴、碘的物理性质 [过渡]溴和碳的单质在物理性质上都具有一定的特点，那么在化学性质呢？ [板三、溴、碘的化学性质 [教师引导]在初中我们学习了金属活动性顺序表，活泼金属可以把不活泼金属置换出 来。这一点与我们刚才所做的实验是否具有很相似性呢？氯可以将溴、碘从它们的化合物中 置换出来，溴也可以将碘从它的化合物中置换出来，由此我们可以得出什么样的一个结论 呢？ [学生思考氯、溴、碘单质的活泼性：C>Br> [问题探索]假如在溴化钾溶液中加入少量碘，加CC4,振荡，静置，溶液会从无色变 为橙色吗？ [回答]不会，因为碘的活泼性不如溴。 [教师讲述]在水溶液中，溴、确离子与硝酸银反应，生成难溶于水的淡黄色的溴化银 和黄色的碘化银沉淀。碘化银的用途己经介绍了，那溴化银有何用途呢？ [学生回答】]溴化银主要的用途可作为感光材料 [教师补充]此外，溴化银还可以应用于有色眼镜的制造。 [板]四.工业提取溴碘 [教师讲述]：刚才我们用实验的方法制得了溴碘的单质，工业上通常如何提取溴碘的单 质呢？请同学们阅读课本P44有关内容回答： 1、利用了什么反应原理？ 2、为何鼓入热空气或水燕汽说明？ 3、若不通入热空气或水蒸汽，是否有别的方法使溴单质得到富集？ [回答】. [小结本节课] 五、说板书设计 一、溴、碘的提取原理 Cl+2KBr=2KCI+Br2 Cl+2KI=2KCI+I2 Br2+2KI=2KBr+l2 二、浪、碘的物理性质 溴单质：深红棕色、液体、密度比水大，易溶于有机溶剂 碘单质：紫黑色固体、易升华，能使淀粉变蓝，易溶于有机溶剂 三、溴、碘的化学性质 氯、溴、碘单质的活泼性：C>Br>l 四、从海洋或海洋生物中溴、碘单质的提取 1、溴单质的提取 2、碘单质的提取
[教师补充]：这是一个特征反应，可用于检验碘单质的存在。 [小结]归纳溴、碘的物理性质 [板书]二、溴、碘的物理性质 [过渡] 溴和碘的单质在物理性质上都具有一定的特点，那么在化学性质呢？ [板书]三、溴、碘的化学性质 [教师引导] 在初中我们学习了金属活动性顺序表，活泼金属可以把不活泼金属置换出 来。这一点与我们刚才所做的实验是否具有很相似性呢？氯可以将溴、碘从它们的化合物中 置换出来，溴也可以将碘从它的化合物中置换出来，由此我们可以得出什么样的一个结论 呢？ [学生思考] 氯、溴、碘单质的活泼性：Cl2>Br2>I2 [问题探索]假如在溴化钾溶液中加入少量碘，加 CCI4，振荡，静置，溶液会从无色变 为橙色吗？ [回答]不会，因为碘的活泼性不如溴。 [教师讲述] 在水溶液中，溴、碘离子与硝酸银反应，生成难溶于水的淡黄色的溴化银 和黄色的碘化银沉淀。碘化银的用途已经介绍了，那溴化银有何用途呢？ [学生回答] 溴化银主要的用途可作为感光材料 [教师补充]此外，溴化银还可以应用于有色眼镜的制造。 [板书] 四．工业提取溴碘 [教师讲述]：刚才我们用实验的方法制得了溴碘的单质，工业上通常如何提取溴碘的单 质呢？请同学们阅读课本 P44 有关内容回答： 1、利用了什么反应原理？ 2、为何鼓入热空气或水蒸汽说明？ 3、若不通入热空气或水蒸汽，是否有别的方法使溴单质得到富集？ [回答] . [小结本节课] 五、说板书设计 一、溴、碘的提取原理 Cl2+2KBr=2KCl+Br2 Cl2+2KI=2KCl+I2 Br2+2KI=2KBr+I2 二、溴、碘的物理性质 溴单质：深红棕色、液体、密度比水大，易溶于有机溶剂 碘单质：紫黑色固体、易升华，能使淀粉变蓝，易溶于有机溶剂 三、溴、碘的化学性质 氯、溴、碘单质的活泼性：Cl2>Br2>I2 四、从海洋或海洋生物中溴、碘单质的提取 1、溴单质的提取 2、碘单质的提取