新人教版化學(xué)選修2高中《海水的綜合利用》教案二

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1、 2019 最新新人教版化學(xué)選修 2 高中《海水的綜合利用》教案二 2.2 海水的綜合利用示范教案 目的要求 ： 了解海水中鹽的開(kāi)發(fā)和利用 ,掌握食鹽資源的利用。 了解海水提溴的重要步驟 教學(xué)過(guò)程： 引入： 海水成份及應(yīng)用前景： 海水是一個(gè)大的混合物體系（廣意）： 若將海水中的鹽結(jié)晶后平鋪于陸地上 ,地球?qū)⒃龈?150 米 海水中平均含鹽 3.5%, 含多種礦物質(zhì) , 如鈉、鈣、鉀、溴、碘、鍶等。海洋中還有大量的生物 , 是人類食物的來(lái)源之一 海水資源包括： 能量、生物、化學(xué)、礦物、及空

2、間資源 。利用潮汐能量發(fā)電 , 各種化學(xué) 物質(zhì)被綜合利用 , 海洋生物為人類提供食物和保健用品；海水還是人類 未來(lái) 重要的淡水來(lái)源、 新的能源和人類的 空間 資源。 一、海水中鹽的開(kāi)發(fā)和利用 1.海水制鹽 （ 1）海水制鹽以蒸發(fā)法（鹽田法）為主 ,主要原理是太陽(yáng)照射后 ,水分蒸發(fā) ,達(dá)到飽和濃度時(shí) , 依次以固體形式析出。 （ 2）鹽田必須符合的條件有三個(gè) ①有平坦空曠的海灘 ,潮汐落差大；②氣候干燥、多風(fēng)、少雨；③遠(yuǎn)離江河入?？凇? （ 3）鹽田一般分為貯水池、蒸發(fā)池、結(jié)晶池三部分。 （ 4）海水制鹽要經(jīng)過(guò)風(fēng)吹、日曬逐漸蒸發(fā)濃縮,達(dá)到飽和后會(huì)析出

3、 食鹽晶體 ,分離后所得的母液叫苦鹵 ,可綜合利用制得副產(chǎn)品氯化鉀、氯化鎂等。 （鹵水中主要含氯化鎂、碘化鉀、溴化鉀） （5）海水制鹽還可用電滲析法和冷凍法 ,這樣不但可制得鹽 ,還可得到淡水。 2、食鹽資源的利用 （ 1）化學(xué)工業(yè)之一的氯堿工業(yè) ,是以食鹽為原料制取 NaOH 、Cl 2 、H 2,再進(jìn)一步生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品。 （ 2）電解食鹽水實(shí)驗(yàn)裝置 （3）用惰性電極電解時(shí) ,各陽(yáng)離子的放電順序： Ag + ﹥ Cu2+﹥ H + ﹥ Pb2+﹥ Sn2+ ﹥ Fe2+﹥ Zn2+ ﹥

4、Al 3+ ﹥ Mg 2+﹥ Na+﹥ Ca2+ ﹥ K +( 和金屬活動(dòng)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。 （ 4）原理：氯 化鈉溶液中存在著 Na＋ 、 Cl —、 OH — 、H ＋ 四種 離子 ,通直流電后 ,Cl —、 OH — 向陽(yáng)極 移動(dòng)且 Cl — 比 OH —優(yōu)先失電子放電 ,Na＋ 、H ＋向陰極移動(dòng)且 Na＋ 比 H ＋ 優(yōu)先得電子放 1 / 3 電。 陽(yáng)極反應(yīng)式： 2 Cl — — 2e— = Cl 2 ；陰極反應(yīng)式

5、： H＋ ＋2e— = H 2 ↑ 電解飽和食鹽水的反應(yīng)式是 電解 2NaOH ＋ H2 ↑＋ Cl 2↑ 2NaCl ＋ 2H2O （ 5）電解產(chǎn)品及其他化工產(chǎn)品 電解食鹽水后產(chǎn)物 NaOH 、 Cl 2、 H2 可用來(lái)制其他化工產(chǎn)品。 2NaOH + CO 2 ==Na2CO3 + H 2 O 點(diǎn)燃 2HCl H 2 ＋ Cl 2 2NaOH + Cl 2=NaClO ＋ NaCl+ H 2O 二、海水提溴 溴是一種重要的化工原料 ,工業(yè)上可用作燃料的防爆劑；膠卷的感光材料；農(nóng)業(yè)上常用作殺蟲(chóng)劑；醫(yī)藥上可

6、用于紅藥水、鎮(zhèn)靜劑。 海水中蘊(yùn)藏著大量 的溴 , 目前常用吹出法從海水提 取溴元素。具體過(guò)程如下 1、氯化： 氯氣置換溴離子之前 ,要使海水酸化 ,使 pH=3.5, 用氯氣置換溴離子的反應(yīng) Cl 2＋ 2 Br — =2 Cl —＋ Br2 2、吹出： 當(dāng) Br — 被氧化成 Br 2 后 ,用空氣將其吹出 ,也可用水蒸氣與溴一起蒸出。 3、吸收： 空氣吹出的溴和大量的空氣混合不易分離 ,常用二氧化硫做還原劑回收溴 , 再用氯氣將其 — — 氧化得到溴產(chǎn)品： Br2＋SO2 ＋H 2O=2HBr ＋ H 2SO

7、4 Cl 2＋ 2 Br =2 Cl ＋ Br 2 三、海水提鎂 1、海水提鎂用到的原料是海灘上的貝殼 ,貝殼的主要成分是 CaCO3,煅燒貝殼可得到生 石灰 CaO,將其加入海水中可提供 OH —將海水中的 Mg 2+轉(zhuǎn)化成沉淀 Mg(OH) 2, 從而與海水分 離。發(fā) 生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ① CaCO3 煅燒 CaO+CO 2↑； ② CaO+H 2O=Ca(OH) 2； ③ MgCl 2+Ca(OH) 2=Mg(OH) 2↓ +CaCl 2。 2、從海水中的 Mg 2+到金屬鎂 ,經(jīng)歷了以下幾個(gè)過(guò)程

8、： ①（利用在溶液中 ,微溶物可向難溶物轉(zhuǎn)化） MgCl 2+Ca(OH) 2=Mg(OH) 2↓ +CaCl 2； ② Mg(OH) 2+2HCl=MgCl 2 +2H 2O； 3、電解熔融的氯化鎂 MgCl 2 （熔融）電解 Mg+Cl 2↑。 4、海水制鹽后的苦鹵中含有大量的氯化鎂 ,可以從中提取鎂。 【思考】（ 1） 如何用蒸發(fā)、結(jié)晶的方法從氯化鎂溶液中得到無(wú)水氯化鎂 ？ 答案：在氯化氫氣氛中蒸發(fā) （ 2 ）設(shè)計(jì)從上述苦鹵中提取 溴、碘？ -

9、 - - - - 提示：氧化性： Cl 2＞ Br2 ＞ I2 故有反應(yīng)： Cl 2+2Br = Br 2+2Cl ,Cl 2+2I =I 2+2 Cl ,Br 2+2I =I 2+2Br -。 , 用氫氧化鈉吸收后酸化；碘氧化后用萃取劑萃取 答案：溴氧化后吹出 四、從海水中提取重水 1、重水可作原子反應(yīng)堆的中子減速劑和傳熱介質(zhì)（重水 堆） 2、熱核聚變指的是兩個(gè)氘核在高溫高壓下融合成氦核 ,同時(shí)放出大量能量的過(guò)程。 3、

10、重水在海水中的貯量豐富 ,總計(jì)海水中含重水 2.010 14 t 。 2 / 3 3 / 3