人教版高中化學(xué)選修2：化學(xué)與技術(shù) 課題2　海水的綜合利用“衡水杯”一等獎(jiǎng)

課題2海水的綜合利用第一頁(yè)，共二十頁(yè)。課標(biāo)解讀1.了解海水曬鹽的原理和工藝。2.掌握電解飽和食鹽水的反應(yīng)原理，了解離子交換膜法制堿技術(shù)的原理。重點(diǎn)難點(diǎn)1.電解飽和食鹽水的原理（重點(diǎn)）2.離子交換膜法制燒堿的原理（重難點(diǎn)）目標(biāo)導(dǎo)航第二頁(yè)，共二十頁(yè)。媽媽，為什么人類總是來我們的家園呢？因?yàn)楹Ｑ笾胁粌H有海洋生物還有許多其他的資源??！氧氯鈉鈷鉀錫金鎂溴鈾錳鈦鋅碘海水中儲(chǔ)有大量的化學(xué)物質(zhì)，儲(chǔ)量可觀的就有80多種化學(xué)元素，其中70多種可以被人類提取利用，海洋是地球上最大的礦產(chǎn)資源庫(kù)。全世界每年都要從海洋中提取大量的食鹽、鎂、溴、碘、鉀等有用物質(zhì)，海水素有“液體工業(yè)原料”之美譽(yù)。第三頁(yè)，共二十頁(yè)。知識(shí)1海水制鹽氯化鈉(80%)氯化鎂硫酸鈣2.海水曬鹽的原理太陽(yáng)照射水分蒸發(fā)達(dá)到飽和濃度以固態(tài)形式析出1.海水中鹽的種類第四頁(yè)，共二十頁(yè)。3.鹽田選擇的條件作為鹽田必須符合的條件有三個(gè)：落差大江河入海口（1）有平坦空曠的海灘，且潮汐

；（2）氣候干燥、多風(fēng)、少雨；（3）遠(yuǎn)離

。第五頁(yè)，共二十頁(yè)。4.曬鹽的步驟海水曬鹽的流程可表示如下：海水貯水池蒸發(fā)池結(jié)晶池食鹽母液苦鹵：副產(chǎn)品（氯化鉀、氯化鎂等）第六頁(yè)，共二十頁(yè)。知識(shí)2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NaOH、Cl2和H2，再進(jìn)一步生產(chǎn)一系列的化工產(chǎn)品。食鹽第七頁(yè)，共二十頁(yè)。2.電解飽和食鹽水的裝置和原理電解陰極陽(yáng)極氯化鈉溶液中離子種類使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起

氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解。電解池中與電源正極相連的電極是陽(yáng)極，與電源負(fù)極相連的電極叫陰極。陽(yáng)離子：H+、Na+陰離子：Cl-、OH-第八頁(yè)，共二十頁(yè)。溶液中陽(yáng)離子移動(dòng)方向與電流方向一致，H+、Na+向陰極移動(dòng)，陰離子Cl-、OH-向陽(yáng)極移動(dòng)。離子移動(dòng)方向電極反應(yīng)及總反應(yīng)2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑陽(yáng)極：陰極：總反應(yīng)：2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑電解第九頁(yè)，共二十頁(yè)。思考交流1.利用電解食鹽水制取NaOH，你認(rèn)為應(yīng)該采取什么措施？如果不采取，可能會(huì)發(fā)生什么危險(xiǎn)？【提示】

①Cl2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成NaClOCl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O②H2與Cl2能發(fā)生反應(yīng)

H2+Cl2=2HCl電解食鹽水制NaOH，應(yīng)將幾種產(chǎn)物分開，否則會(huì)產(chǎn)生其他物質(zhì)。而且，

H2與Cl2混合可能會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。第十頁(yè)，共二十頁(yè)。3.氯堿工業(yè)生產(chǎn)的基本裝置－+Cl2Cl2Cl-H2Na+H+OH-淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜

陽(yáng)極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)第十一頁(yè)，共二十頁(yè)。探究離子交換膜制燒堿①利用離子交換膜電解槽電解氯化鈉溶液制燒堿時(shí)在陰極室加入純水時(shí)為什么要加入一定量的NaOH溶液？增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性。②離子交換膜有哪些作用？（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NaCl和NaClO影響燒堿質(zhì)量和純度。第十二頁(yè)，共二十頁(yè)。離子交換膜電解制堿的主要生產(chǎn)流程如圖所示：第十三頁(yè)，共二十頁(yè)。思考交流2.氯堿工業(yè)產(chǎn)品只有Cl2、H2和NaOH

？【提示】

不正確；電解飽和食鹽水可得到Cl2、H2和NaOH

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。第十四頁(yè)，共二十頁(yè)。飽和食鹽水氫氣氯氣氫氧化鈉鹽酸漂白劑冶煉金屬等合成農(nóng)藥等造紙、玻璃、肥皂、紡織等第十五頁(yè)，共二十頁(yè)。海水中鹽的開發(fā)和利用制鹽食鹽利用1.海水中鹽的種類2.海水曬鹽的原理3.鹽田選擇的條件4.曬鹽的步驟①陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑②陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過，而阻止陰離子和氣體通過。③電解結(jié)果：在陽(yáng)極室生成Cl2，在陰極室生成H2和NaOH

。第十六頁(yè)，共二十頁(yè)。離子交換膜車間離子交換膜電解槽（占地面積小、能連續(xù)生產(chǎn)、能耗低、污染?。┑谑唔?yè)，共二十頁(yè)。氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下：第十八頁(yè)，共二十頁(yè)。依據(jù)上圖完成下列填空：(1)在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生的反應(yīng)為

;與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液pH

.

(2)工業(yè)食鹽含Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)，精制過程發(fā)生反應(yīng)方程式為

。(3)如果粗鹽中SO42-含量較高，必須添加鋇試劑除去SO42-，該鋇試劑可以是

（填字母）a.Ba(OH)2b.