第二单元课题2 海水的综合利用(教案)
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证对市爱幕阳光实验学校铁路高三化学复习:第二章课题2 海水的综合利用一.海水中盐的利用——氯碱工业(1)设备:离子交换膜电解槽。
离子交换膜只允许Na+通过。
(2)化学反阴极:2H++2e-===H2↑(复原反)阳极:2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反)化学方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(3)粗盐的精制①目的:除去泥沙,使Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子的含量到达要求。
②原因:Ca2+、Mg2+在碱溶液中形成的沉淀及泥沙会破坏离子交换膜,而SO42-会引入杂质。
③试剂:BaCl2、Ca(OH)2、Na2CO3、稀盐酸。
用BaCl2除去SO42-,用Ca(OH)2除去Mg2+、Fe3+,用Na2CO3除去Ba2+及Ca2+,所加沉淀剂稍过量。
④工艺流程在进入电解槽前需通过离子交换树脂进一步除去Ca2+、Mg2+离子,以防破坏离子交换膜。
⑤有关反方程式Ba2++SO42- ===BaSO4↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓,Ca2++CO32-===CaCO3↓,Ba2++CO32- ===BaCO3↓,CO32-+2H+===H 2O +CO2↑。
二.海水提溴(1)工艺流程(2)反原理Cl2+2NaBr===2NaCl+Br23Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2↑三.海水提镁(1)工艺流程(2)主要化学反①制备石灰乳:CaCO 3CaO+CO2↑CaO+H2O===Ca(OH)2②沉淀Mg2+:Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca2+③制备MgCl2:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O④电解MgCl2:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑(3)生产中用的平衡原理①沉淀溶解平衡原理a.向海水中参加沉淀剂Ca(OH)2,由于c(OH-)增大,Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,那么最大程度地将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀。
教课准备1.教课目的知识与能力1加深对复分解反响的理解2增强解决实验研究题得能力3回想一些重要的实验操作过程与方法经过例题的练习,培育学生解决实验研究题得能力感情态度与价值观经过在海洋中制取淡水,纯盐等,培育学生热爱海洋,热爱大自然的感情态度2.教课要点 / 难点教课要点:1复习复分解反响,重要的实验操作2学习解决实验研究题的方法教课难点:除掉粗盐中的杂质需加试剂的次序从海水制镁过程中的电解氯化镁的方程式制烧碱过程3.教课器具4.标签教课过程引入解说:海洋是一个巨大的宝藏,此中除水外还溶解了很多物质。
这节课让我们重新认识海洋。
下边我们看张图片经过图片我们能够知道,从海水中能够制取很多实用的物质。
这节课我们主要解决如何从海水中制备 :(1)淡水的问题(2)精盐的问题(3)镁的问题(4)烧碱的问题这四个问题。
板块一:地球上海水好多,可是淡水资源却极少。
海水中含有大批的水资源,如何将海水中的水资源利用起来,制备淡水呢?让我们经过一此中考例题一同看看人类是如何利用海水制备淡水的剖析例题并解决问题,复习溶液的有关知识假如让同学们自己利用海水制备少许的淡水,我们能够采纳什么方法呢??答:利用蒸馏法制取总结,同学们,我们已经知道了两种利用海水制备淡水的方法,分别是淡化膜法和蒸馏法板块二:食盐是我们厨房最常有的调味品。
前段时间因为日当地震引起的核电站放射性物质泄露,致使大批放射性物质流入海水,人们疯抢食盐,因为我们吃的食盐都是从海水中制备的,下边我们看看从海水中制备粗盐的流程经过这个过程,我们从海水中获得的只是是粗盐,下一步我们议论粗盐精制的方法经过议论我们能够获得一种制备精盐的实验方案解说加入稀盐酸的作用此刻我们知道了如何将粗盐精制,经过例题,我们复习一下板块三:我们看张图片,这是北京奥运会时的烟花表演,漂亮的烟花将鸟巢装点的分外漂亮。
五彩斑斓的烟花离不开金属镁!!我们还能够从海水中制取金属镁,你必定不知道吧,让我们一同看看如何从海水中制备镁和学生一同达成制备镁的流程在这个过程中,有一个化学反响是镁电解,经过察看,你能自己写出这个反响的化学方程式吗?氯化镁在通电条件下分解为镁和氯气这是一道对于海水制备镁的中考题,我们一同达成板块四:其实我们除了能够在海水中提取实用的物质,还能够用海水来办理含有二氧化硫的废气,你能写出图中四个反响的化学方程式吗?以海水为原料的氯碱工业能够生产很多重要的化工原料这节课我们做了些实验研究题,这种问题一般拥有起点高、落点低、情形新、知识活、即学即用等特色.解决这种问题时,第一经过对信息的阅读,将新知识进行理解、消化、剖析、综合;其次要实时检索出有关的旧知识,成立新旧知识的联系,将新旧知识有机联合,成立新的知识网络;再次,运用新信息并迁徙所学知识到新问题的解决中去;最后,在平常的学习中应多注意新旧知识的联合,增强思想训练,培育自学、迁徙、创新、实践能力,提升自己的综合素质,这是解决问题的要点。
课题2 海水的综合利用1.了解海水晒盐的原理和工艺流程。
2.掌握电解饱和食盐水的反应,了解氯碱工业的工艺流程及产品。
3.掌握海水提镁和海水提溴的原理和简单过程。
4.简单了解从海水中提取重水的工艺流程。
20世纪90年代以来,发达国家氯碱产品结构正以强劲的势头向高技术化、高附加值化、精细化、专用化方向挺进。
我国化学工业也要走精细化道路。
思考:氯碱工业中,如何通过食盐来生产烧碱和氯气?答案:电解饱和食盐水,化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
一、海水中盐的开发和利用1.海水制盐(1)海水的成分。
海水中含有多种盐类,主要是___________、___________、___________等,以______的含量最高。
(2)海水制盐的方法。
海水制盐的方法有___________、________、________等,其中________和________在制盐的同时也可以得到淡水。
(3)蒸发法。
目前,海水制盐的方法仍以蒸发法(即___________法)为主。
海水引入贮水池,待澄清后流入蒸发池,经过风吹、日晒,海水逐渐_____________,达到饱和析出________,分离后所得的母液叫___________。
2.食盐资源的利用(1)电解饱和食盐水的原理。
①饱和食盐水中的离子:存在Na+、Cl-、H+、OH-四种离子。
通电后,Na+和H+向____极移动,Cl-和OH-向________极移动。
②电极反应式:阴极:____________(还原反应);阳极:__________________(氧化反应);③总反应式:______________________。
(2)氯碱生产的基本装置——电解槽。
目前,比较先进的电解槽是________电解槽。
精制的饱和食盐水进入______室,纯水(加一定量的NaOH溶液)加入______室。
通电时,H2O在阴极表面生成______,饱和食盐水中的________穿过离子交换膜进入______室,导出的阴极液中含有________。
海水的综合利用知识与能力1 加深对复分解反应的理解2 加强解决实验探究题得能力3 回忆一些重要的实验操作过程与方法通过例题的练习,培养学生解决实验探究题得能力情感态度与价值观通过在大海中制取淡水,纯盐等,培养学生热爱大海,热爱大自然的情感态度教学重点1 复习复分解反应,重要的实验操作2 学习解决实验探究题的方法教学难点除去粗盐中的杂质需加试剂的顺序从海水制镁过程中的电解氯化镁的方程式制烧碱过程教学过程引入讲解:大海是一个巨大的宝藏,其中除水外还溶解了许多物质。
这节课让我们从新认识大海。
下面我们看张图片通过图片我们可以知道,从海水中可以制取许多有用的物质。
这节课我们主要解决如何从海水中制备:(1)淡水的问题(2)精盐的问题(3)镁的问题(4)烧碱的问题这四个问题。
板块一:地球上海水很多,但是淡水资源却很少。
海水中含有大量的水资源,如何将海水中的水资源利用起来,制备淡水呢?让我们通过一个中考例题一起看看人类是怎样利用海水制备淡水的分析例题并解决问题,复习溶液的相关知识如果让同学们自己利用海水制备少量的淡水,我们可以采用什么方法呢??答:利用蒸馏法制取总结,同学们,我们已经知道了两种利用海水制备淡水的方法,分别是淡化膜法和蒸馏法板块二:食盐是我们厨房最常见的调味品。
前段时间由于日本地震引发的核电站放射性物质泄漏,导致大量放射性物质流入海水,人们疯抢食盐,因为我们吃的食盐都是从海水中制备的,下面我们看看从海水中制备粗盐的流程经过这个过程,我们从海水中得到的仅仅是粗盐,下一步我们讨论粗盐精制的方法通过讨论我们可以得到一种制备精盐的实验方案解释加入稀盐酸的作用现在我们知道了如何将粗盐精制,通过例题,我们复习一下板块三:我们看张图片,这是北京奥运会时的烟花表演,美丽的烟花将鸟巢装点的格外漂亮。
五彩缤纷的烟花离不开金属镁!!我们还可以从海水中制取金属镁,你一定不知道吧,让我们一起看看如何从海水中制备镁和学生一起完成制备镁的流程在这个过程中,有一个化学反应是镁电解,通过观察,你能自己写出这个反应的化学方程式吗?氯化镁在通电条件下分解为镁和氯气这是一道关于海水制备镁的中考题,我们一起完成板块四:其实我们除了可以在海水中提取有用的物质,还可以用海水来处理含有二氧化硫的废气,你能写出图中四个反应的化学方程式吗?以海水为原料的氯碱工业可以生产许多重要的化工原料这节课我们做了些实验探究题,这类问题一般具有起点高、落点低、情景新、知识活、即学即用等特点.解决这类问题时,首先通过对信息的阅读,将新知识进行理解、消化、分析、综合;其次要及时检索出相关的旧知识,建立新旧知识的联系,将新旧知识有机结合,建立新的知识网络;再次,运用新信息并迁移所学知识到新问题的解决中去;最后,在平时的学习中应多注意新旧知识的结合,加强思维训练,培养自学、迁移、创新、实践能力,提高自己的综合素质,这是解决问题的关键。
海水提铀、重水海水提铀的方法很多,目前最为有效的是吸附法.氢氧化钛有吸附铀的性能。
利用这一类吸附剂做成吸附器就能够进行海水提铀。
现在海水提铀已从基础研究转向开发应用研究。
日本已建成年产10千克铀的中试工厂,一些沿海国家亦计划建造百吨级或千吨级铀工业规模的海水提铀厂.如果将来海水中的铀能全部提取出来,所含的裂变能相当于l×1016吨优质煤,比地球上目前已探明的全部煤炭储量还多1000倍.重水也是原子能反应堆的减速剂和传热介质,也是制造氢弹的原料,海水中含有2×1014吨重水,氘是氢的同位素。
氘的原子核除包含一个质子外,比氢多了一个中子。
氘的化学性质与氢一样,但是一个氘原子比一个氢原子重一倍,所以叫做“重氢”。
氢二氧一化合成水,重氢和氧化合成的水叫做“重水”.如果人类一直致力的受控热核聚变的研究得以解决,从海水中大规模提取重水一旦实现,海洋就能为人类提供取之不尽、用之不竭的能源。
蕴藏在海水中的氘有50亿吨,足够人类用上千万亿年。
实际上就是说,人类持续发展的能源问题一劳永逸地解决了。
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第二单元走进化学工业课题2 海水的综合利用【教学目标】1.了解天然水净化的几种方法。
2.注意污水的处理,使学生认识保护水资源和重要意义。
3.了解海水淡化的意义。
【教学过程】一、海水中盐的开发和利用1.海水制盐海水制盐的方法以蒸发法(盐田法)为主,它的原理很简单,即在太阳照射后,海水受热使水分蒸发,当各种盐分别达到其饱和浓度时,依次以固态形式析出。
并不是所有的海岸都可以晒盐,作为盐田必须符合以下条件:(1)有平坦空旷的海滩,且潮汐落差的:(2)气候干燥、多风、少雨;(3)远离江河入海口,避免海水被淡水冲稀。
盐田一般分贮水池、蒸发池和结晶池三部分。
盐田周围有堤坝,以防海浪冲积。
靠海一面的堤坝上有引入海水的渠道和闸门。
蒸发池和结晶池分许多区,用小堤隔开。
晒盐时,利用涨潮把海水引入贮水池,待海水澄清后,使它顺序流经蒸发池各区,经过风吹、日晒,海水逐渐蒸发浓缩,达到一定浓度后,引入结晶池继续浓缩,直至达到饱和析出食盐晶体;分离食盐晶体后所得到的母液叫苦卤,可以综合利用,制得一系列副产品,如氯化钾、氯化镁等。
随着科学和技术的进步,人们还利用其他方法从海水制盐,如电渗析法、冷冻法等。
用这两种方法不但可以制盐,同时也可以得到淡水。
2.食盐资源的利用:食盐是人类生活所不可缺少的物质,也是重要的化工原料,化学工业中氯和钠的相关产品,大多都以食盐为原料。
例如,作为基本化学工业之一的氯碱工业,就是以食盐为原料制取NaOH、CI2、和H2,再进一步生产一系列的化工产品。
在氯碱工业中,通过电解饱和食盐水的方法得到NaOH、CI2、和H2。
在氯化钠溶液中存在着Na+、H+、CI-、OH-、四种离子,当接通直流电源后,带负电的CI-、OH向阳极移动,带正电的Na+、H+向阴极移动。
在所给的电解条件下,CI-比OH-容易失去电子,H+比Na+容易得电子,在两极分别发生下列反应:阳极:2 CI--2e-=CI2↑ 阴极:2 H++2e-=H2↑由于不断电离出H+和CI-形成CI2、和H2,溶液中的OH-浓度增大。
高中化学选修二-海水的综合利用教学设计海水的综合利用教学设计一、海水中盐的开发和利用1、若将海水中的盐结晶后平铺于陆地上,地球将增高150米2、海水中平均含盐3.5%,含多种矿物质,如钠、钙、钾、溴、碘、锶等。
3、海水中含有多种盐类:氯化钠(80%)还有氯化镁、硫酸钙等4、海水制盐历史:四千年前1.海水制盐(1)、海水制盐常见方法:蒸发法(盐田法)(2)、原理:主要原理是太阳照射后,海水蒸发,当各种盐分别达到浓度时,依次以固体形式析出。
(2)、盐田必须符合的条件①、有平坦空旷的海滩,且潮汐落差大②、气候干燥、多风、少雨。
③、原理将和入海口,避免海水被淡水稀释。
(3)、盐田的组成:贮水池、蒸发池、结晶池。
(4)、海水制盐流程:沉积澄清蒸发浓缩继续浓缩至饱和过滤(5)海水制盐其他方法:电渗析法、冷冻法;得食盐和淡水。
2、.食盐资源的利用阳离子交换膜法电解饱和食盐水的氯碱工业。
探究案1、电解食盐水实验装置及反应原理2、此装置有何弱点3、如果要利用电解食盐水制NaOH ,在装置上应采取什么合适的措施?4、离子交换膜有何作用综合利用海水涨潮入贮水池蒸发池结晶池食盐母液苦卤氯化钾和氯化镁碘化钾、溴化钾等副产品5、离子交换膜法制碱技术具有哪些优点?设备占地面积小,能连续生产,生产能力强、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点。
6、写出电解食盐水后产物NaOH、Cl2、H2用来制其他化工产品的反应方程式。
造纸、印染、纺织;盐酸,消毒,农药;燃料。
二、海水提溴从海水中提溴约占世界溴年产量的三分之一,常用的方法叫吹出发,即用氯气氧化海水中的溴离子,使其变成单质溴,然后用空气或水蒸气吹出。
提取流程:提取步骤:1.氧化(1)氯气置换溴离子之前,要使海水酸化,使pH= 3.5(2)氯气置换溴离子的离子方程式2.吹出当Br-被氧化成氧化后,用空气将其吹出,也可用水蒸气与溴一起蒸出。
3.吸收:写出用二氧化硫做还原剂回收溴,再用氯气将其氧化得到溴产品的反应方程式SO2+Br2+2H2O = H2SO4 + 2HBr; 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br24、溴的用途:工业上:燃料的防爆剂;胶卷的感光材料;农业上:杀虫剂;医药上:红药水、镇静剂。
课题2 海水的综合利用一、海水中盐的开发和利用1、海水制盐目前,海水制盐的方法以为主,另外还有、等。
后两种方法不但可以制盐,同时也可得到。
蒸发法的原理:太阳照射后,海水受热,各种盐分别达到,依次以形式析出。
盐田一般分为、、三部分。
分离食盐晶体后所得到的母液叫,主要含。
2、食盐资源的利用(1)食盐水的精制(2)氯碱工业阳极:阴极:总反应:请分析上述装置的弱点:如何改进?生产设备名称:阳极:阴极:阳离子交换膜:离子交换膜的作用例1、氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如图:依据图,完成下列填空:(1)粗盐中含有的较多的可溶性杂质(氯化镁、氯化钙、硫酸钠等)和。
(2)工业食盐含有较多杂质,精制过程中加NaOH的作用是。
(3)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生的反应为。
与电源负极相连的电极附近,溶液的pH .(填“升高”、“不变”、“降低”)(4)粗盐中硫酸钠含量较高,必须添加钡试剂除去硫酸根离子,该钡试剂可以是A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2C.BaCl2(5)为了有效地除去氯化镁、氯化钙、硫酸钠,加入试剂的合理顺序为A.先加入NaOH,后加入Na2CO3,再加入钡试剂B.先加入NaOH,后加入钡试剂,再加入Na2CO3C.先加入钡试剂,后加入NaOH,再加入Na2CO3D.先加入钡试剂,后加入Na2CO3,再加入NaOH(6)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过(填写操作名称)、冷却、过滤除去NaCl.(7)用隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2和NaOH反应,Cl2和NaOH溶液充分接触,产物是NaClO和氯化钠和水,请写出Cl2和NaOH溶液反应的化学方程式。
※海水中提取化学物质的一般方法二、海水提溴——法基本流程:1、氯化氯化之前要将海水,原因是。
氯化反应:2、吹出用或将溴吹出。
3、吸收用还原剂使溴单质变为HBr,再用将其氧化成溴产品。
人教版高二化学选修2《课题2海水的综合利用》评课稿1. 课题概述《课题2海水的综合利用》是人教版高二化学选修2中的一篇重要课题。
本课题旨在通过对海水的了解和实践操作,让学生了解海水中的各种物质组成和海水的综合利用方法,培养学生的实践操作能力和分析问题的能力。
通过本课题的学习,学生能够更好地认识海水资源的珍贵性和综合利用的重要性,为环境保护和可持续发展做出贡献。
2. 课题内容2.1 海水的组成海水是地球上咸水湖洋体系的总称,主要由水、溶解性盐类和悬浮物等组成。
通过本课题,学生将学习到海水中的主要成分,如盐类、金属元素、溶解氧、有机物质等。
同时,学生还将了解到海水中的微量元素和有害物质的存在。
2.2 海水的综合利用方法探索和开发海水的综合利用方法是保护海洋环境和开发海洋资源的重要途径。
本课题将介绍海水的综合利用方法,如海水淡化、海洋沉积物的利用、海水中有害物质的处理等。
学生将学习到这些方法的原理、操作步骤和应用场景,并进行实践操作。
2.3 环境保护和可持续发展通过学习海水的综合利用,学生能够更好地认识到保护海洋环境和实现可持续发展的重要性。
同时,学生还能够了解到海洋资源的脆弱性和人类活动对海洋环境的影响。
通过讨论和思考,学生将进一步增强环保意识,提出保护海洋环境的具体措施和建议。
3. 课堂教学设计3.1 教学目标通过本节课的学习,学生应达到以下教学目标: - 了解海水的组成和主要成分; - 掌握海水的综合利用方法及其原理;- 培养学生的实践操作能力和分析问题的能力; - 增强学生的环保意识和可持续发展观念。
3.2 教学内容本节课的教学内容包括以下几块: - 海水的组成及主要成分的介绍; - 海水的综合利用方法和应用场景的讲解; - 环境保护和可持续发展的相关知识介绍。
3.3 教学方法本节课将采用多种教学方法,包括讲授、实验操作和讨论等。
通过多种方法的结合运用,激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力和思考能力。
第二单元化学与资源开发利用课题二海水的综合利用第1课时教学目标1.了解氯碱工业反应原理;正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式.2.初步了解电解槽的简单结构及食盐水的精制.3.常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。
4.通过电解食盐水的实验,培养学生的观察能力、分析归纳能力和利用化学原理解决实际问题的能力。
5.通过阅读材料,培养学生的自学能力。
6.通过对实验现象的观察,掌握观察实验的方法和步骤,准确记录实验现象,正确分析实验现象,探究实验规律的方法.通过讨论,激发学生的求知欲,闪现智慧火花,培养创新意识。
教学重点氯碱工业反应原理。
教学难点氯碱工业反应原理。
教学方法演示实验法教学用具1.实验仪器:铁架台、U型管、石墨电极、导线、电流表、直流电源。
2.实验药品:饱和氯化钠溶液。
3.幻灯片若干张。
课时安排2课时引入新课:本节课我们学习电解饱和食盐水制烧碱—-又称氯碱工业。
我们学习的主要目标是掌握工业上制取氯气和烧碱的反应原理,初步了解化工生产设备、原料及其精制、生产流程.【板书】第二节氯碱工业一、电解饱和食盐水反应原理【演示】实验装置如右图:【投影】实验步骤:1.按装置图安装好仪器。
2.向U型管中注人饱和食盐水,接通电源。
3.向阴阳两极滴加几滴酚酞溶液,把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极试管口上方。
【设疑】电解池两极上各有什么现象产生?【提问】请描述实验现象,试判断出结论。
【学生回答】(相互补充)1.两极均产生气体。
2.阴极区附近溶液出现红色,有碱生成。
3.阳极淀粉碘化钾试纸变蓝,气体有刺激性气味,应是Cl2.【阅读讨论】阅读教材,看后相互讨论,推选代表回答产生这种现象的原因。
【小结并板书】师生共同总结:在阴极:由于2H++2e— = H2↑,H+不断被消耗,促进H2OH++OH—向右移动,破坏了水的电离平衡,c(OH-)相对的增大了,因此,在阴极附近形成了氢氧化钠溶液.【提问】写出电解的总的化学反应方程式。
第二单元课题2 海水的综合利用教学目的1、了解海水制盐场地的选择、盐田构造及海水制盐的常用方法。
2、理解氯碱工业原理,掌握其所涉及的化学方程式、电极方程式的书写。
3、掌握海水中提取溴、镁和重水的化学原理,并了解相应的工业生产流程。
教学重点、难点氯碱工业原理及其所涉及的化学方程式、电极方程式的书写,海水中提取溴、镁和重水的化学原理教学用具PPT课件课时安排1课时教学过程【进行新课】[复习回顾]电解饱和食盐水溴的化学性质镁的化学性质同位素[导言]本课时谈一下海水的综合利用[展示]胶片海水制盐工业生产(一)海水中盐的开发和利用1.海水制盐.盐场的选择a 有平坦空旷的海滩,且潮汐落差大;b 气候干燥、多风、少雨;c 远离江河入海口,避免海水被淡水冲稀。
盐田结构:贮水池、蒸发池、结晶池2. 食盐资源的利用方程式见胶片[思考]电解食盐水的产物间能否发生化学反应?写出有关化学反应方程式。
利用电解食盐水制氢氧化钠需采取什么措施?否则会产生什么危险?氯碱工业流程和离子交换膜电解槽的结构见胶片(二)海水提溴常用方法:吹出法原料:海水、氯气、酸、二氧化硫(或其他还原剂)、水流程:氯化→吹出→吸收→再氯化流程图见胶片[练习]写出氯化得到溴单质的离子方程式(三)海水提镁常用方法:电解法原料:海水(或卤水)石灰乳(可由海洋中牡蛎壳煅烧制得)盐酸(由副产物氯气制得可循环使用)流程:沉淀→过滤→溶解→过滤→烘干→电解流程图见胶片[思考]你能用离子方程式或化学方程式表示海水提镁的过程么?(四)海水中提取重水[练习]根据前面对同位素的学习,写出氢的同位素的化学符号和名称。
重水:重氢与氧化合而成的水。
用途:1.原子能反应堆的中子减速剂和传热介质;2.为热核聚变技术提供氘。
常见方法:蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法反应方程式及流程图见胶片。
【课堂训练】【小结】1海水中盐的开发和利用(1).海水制盐(2).食盐资源的利用2 海水提溴3海水提镁4从海水中提取重水【布置做业】课本:43-45页。
(新人教选修2)
2.2海水的综合利用示范教案
目的要求:
了解海水中盐的开发和利用,掌握食盐资源的利用。
了解海水提溴的重要步骤
教学过程:
引入:
海水成份及应用前景:
海水是一个大的混合物体系(广意):
若将海水中的盐结晶后平铺于陆地上,地球将增高150米
海水中平均含盐3.5%,含多种矿物质,如钠、钙、钾、溴、碘、锶等。
海洋中还有大量的生物,是人类食物的来源之一
海水资源包括:能量、生物、化学、矿物、及空间资源。
利用潮汐能量发电,各种化学物质被综合利用,海洋生物为人类提供食物和保健用品;海水还是人类未来重要的淡水来源、新的能源和人类的空间资源。
一、海水中盐的开发和利用
1.海水制盐
(1)海水制盐以蒸发法(盐田法)为主,主要原理是太阳照射后,水分蒸发,达到饱和浓度时,依次以固体形式析出。
(2)盐田必须符合的条件有三个
①有平坦空旷的海滩,潮汐落差大;②气候干燥、多风、少雨;③远离江河入海口。
(3)盐田一般分为贮水池、蒸发池、结晶池三部分。
(4)海水制盐要经过风吹、日晒逐渐蒸发浓缩,达到饱和后会析出
食盐晶体,分离后所得的母液叫苦卤,可综合利用制得副产品氯化钾、氯化镁等。
(卤水中主要含氯化镁、碘化钾、溴化钾)
(5)海水制盐还可用电渗析法和冷冻法,这样不但可制得盐,还可得到淡水。
2、食盐资源的利用
(1)化学工业之一的氯碱工业,是以食盐为原料制取NaOH、Cl2、H2,再进一步生产其他化工产品。
(2)电解食盐水实验装置
(3)用惰性电极电解时,各阳离子的放电顺序:
Ag+﹥Cu2+﹥H+﹥Pb2+﹥Sn2+﹥Fe2+﹥Zn2+﹥Al3+﹥Mg2+﹥Na+﹥Ca2+﹥K+(和金属活动顺序刚好相反);
阴离子的放电顺序:S2-﹥I-﹥Br-﹥Cl-﹥OH-﹥含氧酸根离子。
(4)原理:氯化钠溶液中存在着Na+、Cl—、OH—、H+四种离子,通直流电后,Cl—、
OH—向阳极移动且Cl—比OH—优先失电子放电,Na+、H+向阴极移动且Na+比H+优先得电子放电。
阳极反应式:2 Cl——2e—=Cl2 ;阴极反应式:2 H++2e—=H2↑
电解饱和食盐水的反应式是2NaCl+2H2O 电解2NaOH+H2↑+Cl2↑
(5)电解产品及其他化工产品
电解食盐水后产物NaOH、Cl2、H2 可用来制其他化工产品。
2NaOH + CO2 ==Na2CO3 + H2O H2+Cl2点燃2HCl
2NaOH +Cl2=NaClO+NaCl+ H2O
二、海水提溴
溴是一种重要的化工原料,工业上可用作燃料的防爆剂;胶卷的感光材料;农业上常用作杀虫剂;医药上可用于红药水、镇静剂。
海水中蕴藏着大量的溴,目前常用吹出法从海水提取溴元素。
具体过程如下
1、氯化:
氯气置换溴离子之前,要使海水酸化,使pH=3.5,用氯气置换溴离子的反应
Cl2+2 Br—=2 Cl—+Br2
2、吹出:
当Br—被氧化成Br2后,用空气将其吹出,也可用水蒸气与溴一起蒸出。
3、吸收:
空气吹出的溴和大量的空气混合不易分离,常用二氧化硫做还原剂回收溴,再用氯气将其氧化得到溴产品:Br2+SO2+H2O=2HBr+H2SO4Cl2+2 Br—=2 Cl—+Br2
三、海水提镁
1、海水提镁用到的原料是海滩上的贝壳,贝壳的主要成分是CaCO3,煅烧贝壳可得到生石灰CaO,将其加入海水中可提供OH—将海水中的Mg2+转化成沉淀Mg(OH)2,从而与海水分离。
发生反应的化学方程式为:
①CaCO3煅烧CaO+CO2↑;②CaO+H2O=Ca(OH)2;
③MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2。
2、从海水中的Mg2+到金属镁,经历了以下几个过程:
①(利用在溶液中,微溶物可向难溶物转化)MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;
②Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;
(熔融)电解Mg+Cl2↑。
3、电解熔融的氯化镁MgCl
2
4、海水制盐后的苦卤中含有大量的氯化镁,可以从中提取镁。
【思考】(1)如何用蒸发、结晶的方法从氯化镁溶液中得到无水氯化镁?
答案:在氯化氢气氛中蒸发
(2)设计从上述苦卤中提取溴、碘?
提示:氧化性:Cl2>Br2>I2 故有反应:Cl2+2Br-= Br2+2Cl-,Cl2+2I-=I2+2 Cl-,Br2+2I-=I2+2Br-。
答案:溴氧化后吹出,用氢氧化钠吸收后酸化;碘氧化后用萃取剂萃取
四、从海水中提取重水
1、重水可作原子反应堆的中子减速剂和传热介质(重水堆)。
2、热核聚变指的是两个氘核在高温高压下融合成氦核,同时放出大量能量的过程。
3、重水在海水中的贮量丰富,总计海水中含重水2.0×1014t 。