化学《海水的综合利用》111111111111111111

海水中盐的开发和利用学习目标1.了 解 海 水 制 盐 知 识 。2.了 解 氯 碱 工 业 化 学 原 理 ， 正 确 书 写 电 极 反应 式 和 电 解 的 总 方 程 式 。3 常 识 性 认 识 以 氯 碱 工 业 为 基 础 的 化 工 生产 。4.初 步 了 解 食 盐 水 的 精 制 。5.通 过 电 解 食 盐 水 的 实 验 ， 培 养 大 家 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 。6.通 过 阅 读 材 料 ， 培 养 同 学 们 的 自 学 能 力 。 浩 瀚 的 海 洋 是 个 巨 大 的 资 源 宝 库 ， 它 不 仅 孕 育 着 无 数的 生 命 ， 还 孕 育 着 丰 富 的 矿 产 ， 而 海 水 本 身 含 有 大 量 的化 学 物 质 ， 又 是 宝 贵 的 化 学 资 源 。 海 水 中 储 有 大 量 的 化 学 物质 ， 储 量 可 观 的 就 有 80多 种 化学 元 素 ， 其 中 70多 种 可 以 被 人类 提 取 利 用 ， 海 洋 是 地 球 上 最大 的 矿 产 资 源 库 。 全 世 界 每 年都 要 从 海 洋 中 提 取 大 量 的 食 盐 、镁 、 溴 、 碘 、 钾 等 有 用 物 质 ，海 水 素 有 “ 液 体 工 业 原 料 ” 之美 誉 。一、海水制盐大连复州湾盐场一、海水制盐结 晶 池蒸 发 池海南莺歌海盐场结晶池 海 水 制 盐 的 方 法 主 要 还 有 电 渗 析 法 和 冷 冻 法 。 盐 是 人 类 日 常 生 活 中 的 必 需 品 ， 也 是 很 多 工 业 部门 的 原 料 之 一 ， 而 海 盐 又 是 盐 的 主 要 来 源 之 一 。二 、 食 盐 资 源 的 利 用氯 碱 工 业 以 食 盐 为 原 料 制 取 NaOH、 Cl2、 H2， 再 进 一 步 生产 一 系 列 的 化 工 产 品 的 工 业 。 动 手 、 动 脑 ： 分 析 图 2-9所 示 实 验 ，溶 液 中 离 子 的 运 动 ， 两 极 的 电 极 反应 式（1）电解饱和食盐水反应原理实验现象： 电 解 时 ， 阴 、 阳 两 极 均 有 气体 产 生 。阳 极 ： 气 体 有 刺 激 性 气 味 ，并 使 湿 润 的 KI淀 粉 试 纸 变 蓝 。阴 极 ： 产 生 无 色 气 体 ， 溶 液变 红 。（1）电解饱和食盐水反应原理 问题探究 1、 通 电 前 ， NaCl溶 液中 存 在 哪 些 离 子 ？2、 通 电 前 和 通 电 后 这些 离 子 是 如 何 移 动 的 ？ 3、 在 阴 阳 两 极 会 发 生什 么 反 应 ？（1）电解饱和食盐水反应原理 问题探究 1、 通 电 前 ， NaCl溶 液中 存 在 哪 些 离 子 ？2、 通 电 前 和 通 电 后 这些 离 子 是 如 何 移 动 的 ？ 3、 在 阴 阳 两 极 会 发 生什 么 反 应 ？（1）电解饱和食盐水反应原理 阴 极 ： 阳 极 ：总 反 应 ： 2H+ + 2e- = H22Cl- -2e- = Cl22Cl- + 2H2O = H2 + Cl2 + 2OH- 电 解2NaCl + 2H2O = H2 + Cl2 + 2NaOH电 解用惰性电极电解时，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。学 与 问 1.上述电解食盐水的产物间能否发生化学反应？你能写出反应的方程式吗？2.如果要利用电解食盐水的反应制NaOH，你认为在装置上应该采取什么措施？如果不采取措施，可能会发生什么危险？学 与 问1.H2和Cl2 混合不安全2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯。 H2 Cl2 2HCl2NaOH + Cl2=NaClO NaCl+ H2O(2)离子交换膜法制烧碱+ Cl2Cl2Cl H2Na+ H+OH淡 盐 水 NaOH溶 液精 制 饱 和NaCl溶 液 H2O（ 含 少 量 NaOH）离 子 交 换 膜 阳 极金 属 钛 网 阴 极碳 钢 网1、 生 产 设 备 名 称 ： 离 子 交 换 膜 电 解 槽 阳 极 ： 金 属 钛 网 (涂 钛 钌 氧 化 物 ) 阴 极 ： 碳 钢 网 (有 镍 涂 层 ) 阳 离 子 交 换 膜 ： 只 允 许 阳 离 子 通 过 ， 把 电 解槽 隔 成 阴 极 室 和 阳 极 室 。2、 离 子 交 换 膜 的 作 用 ： (1)防 止 氯 气 和 氢 气 混 合 而 引 起 爆 炸 (2)避 免 氯 气 与 氢 氧 化 钠 反 应 生 成 次 氯 酸 钠影 响 氢 氧 化 钠 的 产 量3、 生 产 流 程氯 碱 工 业 中 的 NaOH、 Cl2、 H2 有 何 用 途 ？1 用 什 么 方 法 除 去 泥 沙 ？2 用 什 么 试 剂 除 去 Ca2+、 Mg2+、 Fe3+、SO 42-？3 所 用 试 剂 只 有 过 量 才 能 除 净 这 些 杂 质 ，你 能 设 计 一 个 合 理 的 顺 序 逐 一 除 杂 吗 ？思 考 ：三 、 粗 盐 精 制粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）过量BaCl2Ba2+ + SO42- =BaSO4Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ BaSO4Ca2+ + CO32- = CaCO3Ba2+ + CO32- = BaCO3CaCO3BaCO3过量Na2CO3Mg2+、Fe3+、CO32-Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3过量NaOHFe(OH)3Mg(OH)2OH-、CO32-食 盐 精 制过量盐酸Na+、Cl、H+ CO2加热蒸发结晶OH-+H+=H2OCO32-+2H+=CO2+H2O食 盐 精 制 OH-、CO32-精盐温 馨 提 示 ： 粗 盐 提 纯 过 程 中 需 要 理 解 真 正的 实 验 思 想 。 掌 握 比 如 实 验 过 程 的 设 计 、蒸 发 结 晶 时 加 热 的 程 度 、 洗 涤 除 杂 时 的 试剂 过 量 问 题 、 过 滤 后 固 体 洗 涤 干 净 的 判 断 。再 见2021年 8月 10日 星 期 二