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（新人教選修2） 2019-2020年新人教版化學(xué)選修2高中《海水的綜合利用》word教案二 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?50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(lèi)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(lèi)提供食物和保健用品；海水還是人類(lèi)未來(lái)重要的淡水來(lái)源、新的能源和人類(lèi)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)離江河入海口。 （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 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、Cl2、H2，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+﹥Al3+﹥Mg2+﹥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)先得電子放電。 陽(yáng)極反應(yīng)式：2 Cl——2e—= Cl2↑ ；陰極反應(yīng)式：2 H＋ ＋2e—= H2 ↑ 電解飽和食鹽水的反應(yīng)式是2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2 ↑＋ Cl2↑ （5）電解產(chǎn)品及其他化工產(chǎn)品 電解食鹽水后產(chǎn)物NaOH、Cl2、H2 可用來(lái)制其他化工產(chǎn)品。 2NaOH + CO2 ==Na2CO3 + H2O H2 ＋ Cl22HCl 2NaOH + Cl2=NaClO＋NaCl+ H2O 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) Cl2＋2 Br—=2 Cl—＋Br2 2、吹出： 當(dāng)Br— 被氧化成Br2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 ＋H2O=2HBr＋H2SO4 Cl2＋2 Br—=2 Cl—＋Br2 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Mg2+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： ①CaCO3煅燒CaO+CO2↑； ②CaO+H2O=Ca(OH)2； ③MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2。 2、從海水中的Mg2+到金屬鎂，經(jīng)歷了以下幾個(gè)過(guò)程： ①（利用在溶液中，微溶物可向難溶物轉(zhuǎn)化）MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2； ②Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O； 3、電解熔融的氯化鎂 MgCl（熔融）電解Mg+Cl2↑。 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？ 提示：氧化性：Cl2＞ Br2＞I2 故有反應(yīng)：Cl2+2Br-= Br2+2Cl-，Cl2+2I-=I2+2 Cl- ，Br2+2I-=I2+2Br-。 答案：溴氧化后吹出，用氫氧化鈉吸收后酸化；碘氧化后用萃取劑萃取 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、重水在海水中的貯量豐富，總計(jì)海水中含重水2.01014t 。