师：好，上课。
生：老师好。
师：同学们好，请坐。从太空看地球，这是一个蓝色星球，71%被海洋资源覆盖。海洋资源是个巨大的宝藏，里面元素众多，种类丰富，总量也极为庞大。现在请看这几种常见元素及其浓度，这里浓度单位是毫克每升。同学们想想，如果换成摩尔每升，最大浓度的元素大概是多少？估算一下，有没有超过1摩尔每升？
生：没有。
师：没错，最大的是氯元素，也只达到了0.55摩尔每升。从常量元素浓度分析来看，它有什么特点呢？
生：总量大，但浓度低。
师：对，由于总量大，我们不能放过这个资源的开发，那面临的核心问题是什么呢？
生：如何进行转化、富集和分离。
师：非常好。接下来，我们回顾人类对海洋资源开发从古到今的历程。如果是你，会选择从海水里提取什么物质？大声告诉我。
生：氯化钠。
师：为什么选氯化钠？
生：可以解决饮食问题。
师：早在4000多年前，《天工开物》就提到了提取氯化钠。从那时发展到现在，我们已经进步到提取溴。溴在海水中含量只有67毫克每升。现在，我们开启海洋资源提取之路。盐乃百味之王，以前我们怎么提取氯化钠呢？神农氏时期，把海水架在大锅上，利用加热蒸发得到氯化钠，这个方法延续了几千年。到什么时候有了改进呢？
生：明朝永乐年间。
师：对，明朝永乐年间出现了日晒制盐，最早由广东沿海盐工发现。有句话叫“不管雨后晴天还是秋天夏天，都要纳潮水”，那要把潮水纳到哪里去呢？
生：过滤池。
师：没错，再到蒸发池，浓缩后转移到石槽上晒出盐。这个操作符合古代科技水平，从而制得食盐。现在工业和古代工业区别不大，同学们想想，这里涉及哪些我们学过的化学分离操作？小爱同学，你来说。
生：我觉得应该有过滤。
师：有过滤，还有什么？
生：浓缩。
师：浓缩还有什么？
生：结晶。
师：非常好，请坐，回答得很棒，有过滤、浓缩、结晶。而且，氯化钠提取过程涉及价态变化吗？
生：没有。
师：这就是人类最早对海洋资源的利用。现在石油工业流程也是从海水到蒸发池，再到结晶池，这样我们就获得了氯化钠。有了氯化钠，就会有氯化钠周边化工产品。同学们想想，如果用氯化钠做化工原料，还能制备哪些化工产品呢？结合必修知识说说。你来告诉我。
生：可以制备碳酸氢钠。
师：碳酸氢钠还可以制备什么？
生：碳酸钠。
师：这是什么原理？
生：侯氏制碱法。
师：很好。还可以制备什么？
生：氯气。
师：还有同学提到什么？
生：氢氧化钠。
师：这是什么原理？
生：电解饱和食盐水。
师：电解饱和食盐水的产物有什么？
生：氯气、氢氧化钠、氢气。
师：如果将氯气跟氢氧化钠反应，可以得到什么？
生：次氯酸钠。
师：它是什么的成分？
生：漂白液。
师：如果将氢气跟氯气反应，可以得到什么？
生：氯化氢。
师：所以，掌握了氯化钠，就能开发其周边化工产品造福人类。氯化钠有氯碱工业，可以得到氢氧化钠、氯气和氢气，还能通过侯氏制碱法制备碳酸钠等，甚至在金属冶炼中，电解熔融氯化钠制备金属钠。有了这样的基础，我们尝试解决常量元素中含量较低的溴的提取问题。为什么要从海水中提取溴呢？
生：溴99%储存在海水里，在医药、农药、染料中有重要作用。
师：对，比如患肺炎需要含溴药物。同学们打开书本背后的元素周期表，借助元素周期表和周期律来认识溴。告诉我溴在周期表中的位置，并尝试画出原子结构示意图。你来，到黑板右边帮我画出氯的示意图。小王同学，你说溴在周期表什么位置？
生：第4周期第ⅦA族。
师：在第ⅦA族，我们很熟悉哪个元素的性质？
生：氯。
师：那是不是可以用周期律进行类比迁移？溴在第几周期？
生：第四周期。
师：应该有几个电子层？
生：4个。
师：按照核外电子排布，每一层最多容纳2n2个电子，第一层2个，第二层8个，第三层应该几个？
生：18个。
师：很好，18个。那第四层呢？
生：7个。
师：好，感谢小孙同学。第四周期第ⅦA族，同学们根据这个结构，思考氯元素常见的价态有哪些？
生：有 -1价。
师：还有什么价态？
生：最高是 +7价。
师： -1价是什么离子形式存在？
生：溴离子。
师： +7价呢？
生：高溴酸根。
师：还有哪些常见价态？
生：有0价。
师：0价的存在形式是什么？
生：溴单质。
师：还有呢？
生： +1价，次溴酸。
师：很好，次溴酸根，还有继续发展的吗？
生：亚溴酸根、溴酸根。
师：溴酸根中溴是多少价？
生： +5价。
师：海水里溴的存在形式，你觉得是上面哪种？你根据什么推出的？
生：根据浓度低推出，关键要浓缩。
师：对，要对海水进行预处理，先浓缩。而且可以借用前面氯化钠工业留下的宝贵原料——苦卤。在提溴之前，先提取氯化钾，之后的浓卤水作为提溴原料。为什么呢？
生：苦卤中溴含量2500 - 3000毫克每升，浓卤水6000 - 7000毫克每升，符合工业大规模生产初步要求。
师：接下来思考溴怎么转化。想得到溴单质，从溴离子到溴单质，从氧化还原角度，应该加什么剂？
生：氧化剂。
师：常见的氧化剂有哪些？
生：氯气、高锰酸钾、氧气、双氧水。
师：从成本和环保角度考虑，选择哪种氧化剂？大声告诉我。
生：氯气。
师：对，氯气价格便宜，还是氯化钠周边化工产品，所以工业上综合考虑选择氯气做氧化剂。工业流程就是往苦卤中通氯气，这时提出一个新问题，为什么在工业氧化操作中要加硫酸酸化？硫酸在氧化过程中起什么作用？谁来回答一下。单一晨。