遼寧省撫順市高中化學(xué) 第二單元 化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用 2.2 海水的綜合利用導(dǎo)學(xué)案新人教版選修2.doc

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海水的綜合利用 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解海水中鹽的開(kāi)發(fā)和利用，掌握食鹽資源的利用。 2.了解海水提溴的重要步驟 重點(diǎn) 海水中鹽的開(kāi)發(fā)利用 難點(diǎn) 海水綜合利用的反應(yīng)原理 學(xué)法指導(dǎo) 很據(jù)海水中存在很多鹽類(lèi)，所以海水是寶貴的化學(xué)資源。我們可以通過(guò)海水曬鹽得到NaCl,在通過(guò)氯堿工業(yè)得到氯氣和燒堿。海水中存在溴離子，我們可以通過(guò)氯化、吹出、吸收的方法來(lái)提取溴單質(zhì)。海水中含有鎂離子，我們可以從海水中提取出氯化鎂固體，然后通過(guò)電解的方法得到單質(zhì)鎂 自學(xué)引導(dǎo)︵學(xué)生課前必須完成︶ 一、自主學(xué)習(xí)：（請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀課本32-37頁(yè)，你一定能完成下列問(wèn)題） （一）海水中鹽的開(kāi)發(fā)和利用 海水中含有多種鹽類(lèi)，以 最多，約占海水中鹽類(lèi)總量的 ，還含有 、 等。 1.海水制鹽 （1）海水制鹽以 法（鹽田法）為主，主要原理是太陽(yáng)照射后， 蒸發(fā)，達(dá)到 濃度時(shí)，依次以 形式析出。 （2）鹽田必須符合的條件 ① ； ② ； ③ 。 （3）鹽田一般分為 、 、 三部分。 （4）海水制鹽要經(jīng)過(guò) 逐漸蒸發(fā)濃縮，達(dá)到飽和后會(huì)析出 ，分離后所得的母液叫 ，可綜合利用制得副產(chǎn)品 、 等。 （鹵水中主要含氯化鎂、碘化鉀、溴化鉀） （5）海水制鹽還可用 法和 法，這樣不僅可制得鹽，還可得到 。 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 為原料制取 ，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 用電解飽和食鹽溶液的方法來(lái)制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)，稱(chēng)為氯堿工業(yè)。 氯化鈉溶液中存在著 四種離子，通直流電后， 向陽(yáng)極移動(dòng)， 向陰極移動(dòng)。 ⑶陽(yáng)極反應(yīng)式 ，陰極反應(yīng)式 ⑷電解飽和食鹽水的反應(yīng)式是 。 3. 離子交換膜法制燒堿 電解制堿目前主要采用 法。離子交換膜電解槽是由多個(gè) 槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。 （二）海水提溴 從海水中提溴約占世界溴年產(chǎn)量的 ，常用的方法叫 ，即用氯氣氧化海水中的 ，使其變成 ，然后用空氣或水蒸氣 。 1.氧化 （1）寫(xiě)出用氯氣置換溴離子的反應(yīng)式 。 （2）氯氣置換溴離子之前，要使海水 化，使pH= 。 2.吹出 當(dāng)Br— 被氧化成 后，用 將其吹出，也可用 與溴一起蒸出。 3.吸收：寫(xiě)出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)品的反應(yīng)方程式 、 。 （三）海水提鎂 1.海水中鎂的總儲(chǔ)量約為 ，目前世界生產(chǎn)的鎂 來(lái)自海水。 2.談?wù)劰I(yè)生產(chǎn)提取鎂的主要方法和寫(xiě)出主要反應(yīng)方程式 ⑴ ⑵ ⑶ 四、從海水中提取重水 提取重水的方法有_________、__________、________________和________等。較為常見(jiàn)的方法是___________________,其中的一種____________________________ 是比較成功的生產(chǎn)方法，反應(yīng)原理為_(kāi)________________________________________ 二、自主練習(xí)：（通過(guò)自學(xué)，相信自己能解決下列問(wèn)題） 1、用惰性電極電解下列物質(zhì)的水溶液，在陽(yáng)極上不放出O2的是 （ ） A.KOH B.Na2SO4 C.KCl D.K2SO4 2．目前下列工藝過(guò)程沒(méi)有直接使用離子交換技術(shù)的是（） A．硬水的軟化 B．電解飽和食鹽水制造NaOH C．電滲析淡化海水 D．海水中提取金屬M(fèi)g 3、許多國(guó)家十分重視海水資源的綜合利用。不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是（ ） A、氯、溴、碘 B、鈉、鎂、鋁 C、燒堿、氫氣 D、食鹽、淡水 三、你還有哪些不會(huì)的問(wèn)題，請(qǐng)?zhí)岢鰜?lái)讓老師和同學(xué)幫你解決 獨(dú)立思考 合作探究 例題.請(qǐng)回答氯堿工業(yè)中的如下問(wèn)題：（1）氯氣、燒堿是電解食鹽水時(shí)按固定的比率k（質(zhì)量比）生成的產(chǎn)品。理論上k=______________ （2）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用。精制時(shí)，粗鹽溶于水過(guò)濾后，還要加入的試劑分別為①Na2CO3②鹽酸③BaCl2，這3種試劑添加的合理順序是__________________(填序號(hào)) （3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)能30%以上。在這種工藝設(shè)計(jì)中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)。 ①圖中X、Y分別是_______、_______（填化學(xué)式），分析比較圖中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%的大小______________； ②分別寫(xiě)出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng) 正極：_________________________；負(fù)極：______________________________ ③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)（電）能之處在于（寫(xiě)2處）________________________、 _______________________________ 鞏固練習(xí) 1.下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液（含酚酞）電解產(chǎn)物的裝置是 2.如圖所示，兩容器都盛有食鹽水和酚酞混合液，在下列裝置中最先觀察到變紅現(xiàn)象的區(qū)域是____________，并寫(xiě)出各極的反應(yīng)式。 甲______________；乙 ______________；丙______________；丁______________； 3.海水是化工原料的主要來(lái)源，下面是工業(yè)上對(duì)海水綜合利用的示意圖： 回答下列問(wèn)題：(1)以海灘貝殼為原料制備Ca(OH)2的過(guò)程可用化學(xué)方程式表示為_(kāi)_____________________________，_______________________________。 （2）MgCl26H2O脫水過(guò)程中易水解生成堿式氯化鎂，化學(xué)方程式為_(kāi)___________。因此工業(yè)上常使MgCl26H2O 晶體在_______氣體中脫水而得到干燥無(wú)水的MgCl2。 （3）電解無(wú)水 MgCl2可得金屬鎂和氯氣，利用副產(chǎn)品氯氣還可制備漂白粉，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。 學(xué)習(xí)體會(huì)