高中化學(xué) 《課題二 海水的綜合利用》第一課時海水中鹽的開發(fā)和利用 同步導(dǎo)學(xué)課件 （新人教版選修2）

《高中化學(xué) 《課題二 海水的綜合利用》第一課時海水中鹽的開發(fā)和利用 同步導(dǎo)學(xué)課件 （新人教版選修2）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 《課題二 海水的綜合利用》第一課時海水中鹽的開發(fā)和利用 同步導(dǎo)學(xué)課件 （新人教版選修2）（54頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,2海水的綜合利用,第一課時海水中鹽的開發(fā)和利用,1．了解海水的主要成分。2．了解海水中鹽的開發(fā)和利用。3．掌握食鹽資源的利用。,一、海水制鹽1．鹽的種類海水含有多種鹽類，以最多，約占海水鹽類總量的，還含有、等。2．海水曬鹽的原理海水制鹽以為主，主要原理是。,氯化鈉,80%,氯化鎂,硫酸鈣,蒸發(fā)法(鹽田法),太陽照射后，,水分蒸發(fā)，達(dá)到飽和濃度時，依次以固體形式析出,3．鹽田選擇的條件鹽田必須符合的條件有三個：①；②；③。,有平坦空曠的海灘，潮汐落差大,氣候干燥、多風(fēng)、少雨,遠(yuǎn)離江河入海口,4．曬鹽的步驟(1)苦鹵是指，主要成分是、等。(2)海水曬鹽的流程可表示如下：,分離食鹽晶體后所得到的母液,氯化鉀,氯化鎂,二、食鹽資源的利用1．氯堿生產(chǎn)的核心技術(shù)——電解氯堿工業(yè)就是以為原料制取、和，再進(jìn)一步生產(chǎn)一系列的化工產(chǎn)品。(1)電解使電流通過而在陰、陽兩極引起叫做電解。,NaOH,Cl2,H2,食鹽,電解質(zhì)溶液,氧化還原,反應(yīng)的過程,(2)電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水時陽極反應(yīng)式，陰極反應(yīng)式，電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式是。2．氯堿生產(chǎn)的基本裝置(1)氯堿工業(yè)完成電解反應(yīng)的主體設(shè)備是。比較先進(jìn)的電解制堿技術(shù)是。(2)離子交換膜電解槽是由多個單元槽，每個單元槽主要由、、、和組成。,2Cl－－2e－===Cl2↑,2H＋＋2e－===H2↑,電解槽,離子交換膜法,串聯(lián)或并聯(lián)組成的,陽極,陰極,離子交換膜,電解槽框,導(dǎo)電銅棒,一、電解飽和食鹽水原理如何除去海水中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－等離子？選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖筒僮黜樞?。[學(xué)生交流]【提示】(1)可選用以下常見試劑：NaOH、Na2CO3、BaCl2和鹽酸。,(2)加入試劑的順序有三種：①先加NaOH，后加BaCl2，再加Na2CO3，最后用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH；②先加BaCl2，后加Na2CO3，再加NaOH，最后用鹽酸調(diào)節(jié)pH；③先加BaCl2，后加NaOH，再加Na2CO3，最后用鹽酸調(diào)節(jié)pH。,用惰性電極電解電解質(zhì)溶液時，陰、陽離子的放電順序如何？[師生互動]【提示】用惰性電極電解時，陽離子的放電順序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋(和金屬活動順序剛好相反)；陰離子的放電順序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子。,電解食鹽水實(shí)驗(yàn)裝置請你闡述有關(guān)原理，寫出電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式。,下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是(),【解析】在直流電源和電解池的閉合電路中，電子從電源負(fù)極流向電解池的陰極。電解飽和食鹽水，在陽極上生成Cl2，可用碘化鉀淀粉溶液作試劑檢驗(yàn)Cl2；在陰極上生成H2，可用向下排空氣法收集，采用點(diǎn)燃的操作方法檢驗(yàn)H2；在陰極區(qū)生成NaOH溶液，可用酚酞試液作試劑檢驗(yàn)NaOH?！敬鸢浮緿,【點(diǎn)評】①弄清陰陽兩極產(chǎn)物，會用合適的物質(zhì)來檢驗(yàn)產(chǎn)物。②陽極產(chǎn)物的判斷首先要看電極材料，如果是活性電極(金屬活動順序中Ag以前)，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不失電子。,1．某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使Cl2被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如右圖所示的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()A．a(chǎn)為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaClB．a(chǎn)為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaClC．a(chǎn)為陽極，b為陰極；HClO和NaClD．a(chǎn)為陰極，b為陽極；HClO和NaCl,【解析】該題可根據(jù)題干提供的要求，通過讀圖判斷直流電源如何連接才能達(dá)到制得消毒液的目的。上端的電極如果接通電源正極，通電電解時，產(chǎn)生氯氣，氯氣由玻璃導(dǎo)管直接排放到大氣中，污染環(huán)境。如果電源的正極接通下方的電極，下端產(chǎn)生氯氣，上端產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉，氫氣由玻璃導(dǎo)管直接排出，氯氣向上運(yùn)動的過程中，被氫氧化鈉吸收后，生成次氯酸鈉溶液?！敬鸢浮緽,二、離子交換膜法制燒堿離子交換膜的基本構(gòu)造、特性及其作用分別是什么？[學(xué)生交流]【提示】(1)基本結(jié)構(gòu)為離子交換膜電解槽單元槽：由陽極(鈦網(wǎng))、陰極(碳鋼網(wǎng))、離子交換膜、電解槽框、導(dǎo)電銅棒等組成。(2)離子交換膜的特性：只允許陽離子通過，且阻止陰離子和氣體通過。(3)離子交換膜的作用：①可防止H2和Cl2混合發(fā)生爆炸；②防止Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO影響燒堿質(zhì)量。,離子交換膜法電解制堿的主要生產(chǎn)流程如下圖所示：請你簡要回答離子交換膜電解原理。,[師生互動]【提示】離子交換膜法電解原理精制的飽和食鹽水進(jìn)入陽極室，加入NaOH的純水進(jìn)入陰極室，通電時，水在陰極表面放電生成H2，Na＋穿過離子交換膜由陽極室進(jìn)入陰極室，導(dǎo)出的陰極液中含NaOH，Cl－則在陽極表面放電生成Cl2，電解后的淡鹽水從陽極導(dǎo)出。由電解槽流出的陰極液中含有30%的NaOH，稱為液堿，液堿經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶可以得到固堿。陰極區(qū)的另一產(chǎn)物濕氫氣經(jīng)冷卻、洗滌、壓縮后被送往氫氣貯柜；陽極區(qū)產(chǎn)物濕氯氣經(jīng)冷卻、干燥、凈化、壓縮后可得到液氯。,氯堿產(chǎn)品只有NaOH、Cl2和H2的說法是否正確？離子交換膜制堿技術(shù)有何優(yōu)點(diǎn)？[學(xué)生交流]【提示】(1)不正確；電解飽和食鹽水可得到NaOH、Cl2、H2三種產(chǎn)品，但氯堿工業(yè)產(chǎn)品是指在工業(yè)上應(yīng)用電解飽和食鹽水的產(chǎn)物所制得的產(chǎn)品。如應(yīng)用Cl2所得產(chǎn)品聚氯乙烯、氯化橡膠、一氯甲烷、氯仿、氯苯等。(2)優(yōu)點(diǎn)：離子交換膜法制堿技術(shù)具有設(shè)備占地面積小、能連續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量高、能適應(yīng)電流波動、能耗低、污染小等優(yōu)點(diǎn)，是氯堿工業(yè)的發(fā)展方向。,氫氧化鈉是一種用途十分廣泛的重要化工原料。工業(yè)上主要通過電解飽和食鹽水的方法獲得氫氧化鈉，我國的氯堿工業(yè)大多采用離子交換膜電解槽。(1)寫出電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式和總的反應(yīng)式：陽極：________________，陰極：________________，總反應(yīng)式：_________________________________________________。(2)離子交換膜電解槽一般采用鈦?zhàn)麝枠O，其原因是________。陰極一般用碳鋼網(wǎng)制成。離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室，其作用是__________________________________________________________。,(3)為使電解飽和食鹽水的速率加快，下列措施可行的是()A．增大陰極碳鋼網(wǎng)面積B．提高飽和氯化鈉溶液的溫度C．加大陰極與陽極間的距離D．提高電解時的直流電源電壓(4)如果將某離子交換膜電解槽的①電解時的電壓增大到原來的2倍；②電解時的電流增大到原來的2倍；③電解時的溫度從30℃提高到60℃，則電解速率一定會達(dá)到原來2倍的是________，解釋其原因：__________________________。,當(dāng)電解時的電壓增大到原來的2倍時，電解池的電阻可能會變化，電流不一定為原來的2倍；當(dāng)電解時的溫度從30℃提高到60℃時，電解池的內(nèi)阻會有所降低，但不一定恰好降低為原來的一半；當(dāng)電解時的電流增大到原來的2倍時，單位時間內(nèi)流過電路的電荷量恰好為原來的2倍，發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量也恰好為原來的2倍，即反應(yīng)速率為原來的2倍。,(4)②當(dāng)電解時的電壓增大到原來的2倍時，電解池的電阻可能會變化，電流不一定為原來的2倍；當(dāng)電解時的溫度從30℃提高到60℃時，電解池的內(nèi)阻會有所降低，但不一定恰好降低為原來的一半；當(dāng)電解時的電流增大到原來的2倍時，單位時間內(nèi)流過電路的電荷量恰好為原來的2倍，發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量也恰好為原來的2倍，即反應(yīng)速率為原來的2倍【點(diǎn)評】本題主要考查使用離子交換膜電解飽和食鹽水的原理。,2.離子交換膜法制燒堿示意圖如下圖所示，有關(guān)說法正確的是(),A．a(chǎn)口進(jìn)水B．b口進(jìn)精制飽和食鹽水C．c口出的是Cl－，是由b口進(jìn)入的D．d口出的是H2【解析】a口進(jìn)入的是精制飽和NaCl溶液；b口進(jìn)入的是含少量NaOH的水；c口出的是淡鹽水；d口出的是H2?！敬鸢浮緿,20世紀(jì)90年代以來，發(fā)達(dá)國家氯堿產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化，即以強(qiáng)勁的加速度向高技術(shù)化、高附加值化、精細(xì)化、專用化方向挺進(jìn)。精細(xì)化工是世界氯堿工業(yè)發(fā)展的前沿，已成為氯堿企業(yè)激烈競爭的焦點(diǎn)，成為氯堿企業(yè)21世紀(jì)的制勝戰(zhàn)略，世界氯堿工業(yè)已由通用化工時代跨入“精細(xì)化工時代”。我國“九五”、“十五”規(guī)劃及2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要也明確指出我國化學(xué)工業(yè)要大力走精細(xì)化道路。對我國氯堿企業(yè)而言，來自國內(nèi)外的競爭和挑戰(zhàn)日益激烈，由于精細(xì)化工對資源的依賴性小、投資少、見效快、附加值高、利潤大、出口創(chuàng)匯率高，因此發(fā)展精細(xì)化工成為我國氯堿企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式根本性轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。,思考：如何通過食鹽來生產(chǎn)燒堿和氯氣？還可生產(chǎn)哪些化工產(chǎn)品？,1．下列關(guān)于氯堿工業(yè)產(chǎn)品的說法正確的是()A．產(chǎn)量越多越好B．依據(jù)用戶的需求量而定C．多產(chǎn)燒堿少產(chǎn)氯氣D．多產(chǎn)氯氣少產(chǎn)燒堿【解析】工業(yè)生產(chǎn)要綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益。【答案】B,2．下列關(guān)于離子膜電解槽電解飽和食鹽水的敘述不正確的是()A．精制飽和食鹽水注入陽極室B．Cl－和OH－透過陽離子膜進(jìn)入陽極室C．陰極區(qū)溶液使酚酞試液顯紅色D．陽極產(chǎn)生使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)的氣體【解析】明確離子交換膜的功能是只允許陽離子和水分子通過而不允許陰離子通過，因此Cl－不能透過離子交換膜。A正確，B不正確?！敬鸢浮緽,3．在氯堿工業(yè)中，原料鹽中的雜質(zhì)離子危害很高，能破壞離子膜，以下對Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－除去順序不合理的是()A．BaCl2、NaOH、Na2CO3B．BaCl2、Na2CO3、NaOHC．NaOH、BaCl2、Na2CO3D．Na2CO3、BaCl2、NaOH【解析】陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，故陽極需用惰性電極，陰極則不必。惰性金屬陽極比石墨陽極在耐腐蝕性、節(jié)電等方面性能更好?！敬鸢浮緽,4．海水是一個巨大的化學(xué)資源寶庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是()A．海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化C．從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2D．利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,【答案】C,5．下列每一方框中的字母代表一種反應(yīng)物或生成物：,物質(zhì)A跟B反應(yīng)生成物質(zhì)E、F和G；物質(zhì)C跟D反應(yīng)生成物質(zhì)I，某溫度下該反應(yīng)起始和某時刻的反應(yīng)混合物組成如上表所示。請?zhí)顚懴铝锌瞻住?1)物質(zhì)H的分子式是________。(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是______________________________________。(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式(須注明反應(yīng)條件)是____________________________________________________________________________。,6．海水占地球總儲水量的97.2%，若把海水淡化和加工生產(chǎn)結(jié)合起來，既可解決淡水資源缺乏的問題，又可充分利用海洋資源。(1)海水中存在大量的氯化鈉，氯化鈉中的金屬元素位于元素周期表第________族。(2)目前，國際上使用的“海水淡化”主要技術(shù)之一是蒸餾法。蒸餾法是將海水變成蒸汽，蒸汽經(jīng)冷卻而得到高純度的淡水。由此可判斷蒸餾法是________(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。,(3)工業(yè)上利用電解飽和食鹽水可制得重要化工產(chǎn)品。反應(yīng)式為：食鹽＋H2O―→NaOH＋H2↑＋Cl2↑(未配平)，該反應(yīng)中食鹽的化學(xué)式是________；利用電解所得氣體制36.5%的濃鹽酸1000t，最少需消耗食鹽________t。(可能用到的相對原子質(zhì)量：Na：23，Cl：35.5，H：1，O：16)(4)近年來，有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品及氯化鈉循環(huán)治理含二氧化硫廢氣并回收二氧化硫的方法。該方法流程如下：,請寫出②④的化學(xué)反應(yīng)方程式：_______________________________________________________________。上述亞硫酸氫鈉與甲醛經(jīng)過一定反應(yīng)可以合成俗稱“吊白塊(雕白粉)”的物質(zhì)。因吊白塊對人體有害，不能用于食品漂白，其結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2SO3Na，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，吊白塊能發(fā)生的反應(yīng)有________。A．皂化反應(yīng)B．聚合反應(yīng)C．與金屬鈉反應(yīng)D．氧化反應(yīng),【答案】(1)ⅠA(2)物理變化(3)NaCl585(4)NaOH＋SO2===NaHSO3，HCl＋NaHSO3===NaCl＋H2O＋SO2↑CD,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,