2.2 海水的综合利用 教案 (3)

2.2海水的综合利用示范教案 目的要求： 了解海水中盐的开发和利用，掌握食盐资源的利用。 了解海水提溴的重要步骤 教学过程： 引入： 海水成份及应用前景： 海水是一个大的混合物体系（广意）： 若将海水中的盐结晶后平铺于陆地上，地球将增高150米 海水中平均含盐3.5%，含多种矿物质，如钠、钙、钾、溴、碘、锶等。海洋中还有大量的生物，是人类食物的来源之一 海水资源包括：能量、生物、化学、矿物、及 出卷网空间资源。利用潮汐能量发电，各种化学物质被综合利用 ，海洋生物为人类提供食物和保健用品；海水还是人类未来重要的淡水来源、新的能源和人类的空间资源。 一、海水中盐的开发和利用 1.海水制盐 （1）海水制盐以蒸发法（盐田法）为主，主要原理是太阳照射后，水分蒸发，达到饱和浓度时，依次以固体形式析出。 （2）盐田必须符合的条件有三个 ①有平坦空旷的海滩，潮汐落差大；②气候干燥、多风、少雨；③远离江河入海口。 （3）盐田一般分为贮水池、蒸发池、结晶池三部分。 （4）海水制盐要经过风吹、日晒逐渐蒸发浓缩，达到饱和后会析出 食盐晶体，分离后所得的母液叫苦卤，可综合利用制得副产品氯化钾、氯化镁等。 （卤水中主要含氯化镁、碘化钾、溴化钾） （5）海水制盐还可用电渗析法和冷冻法，这样不但可制得盐，还可得到淡水。 2、食盐资源的利用 （1）化学工业之一的氯碱工业，是以食盐为原料制取NaOH、Cl2、H2，再进一步生产其他化工产品。 （2）电解食盐水实验装置 （3）用惰性电极电解时，各阳离子的放电顺序： Ag+﹥Cu2+﹥H+﹥Pb2+﹥Sn2+﹥Fe2+﹥Zn2+﹥Al3+﹥Mg2+﹥Na+﹥Ca2+﹥K+(和金属活动顺序刚好相反)； 阴离子的放电顺序：S2-﹥I-﹥Br-﹥Cl-﹥OH-﹥含氧酸根离子。 （4）原理：氯化钠溶液中存在着Na＋、Cl 出卷网—、OH— 、H＋四种离子，通直流电后，Cl—、OH—向阳极移动且Cl—比OH—优先失电子放电，Na＋、H＋向阴极移动且Na＋比H＋优先得电子放电。 阳极反应式：2 Cl———2e—= Cl2↑ ；阴极反应式： H＋ ＋2e—= H2 ↑ 电解饱和食盐水的反应式是2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2 ↑ ＋ Cl2 ↑ （5）电解产品及其他化工产品 电解食盐水后产物NaOH、Cl2、H2 可用来制其他化工产品。 2NaOH + CO2 ==Na2CO3 + H2O H2 ＋ Cl22HCl 2NaOH + Cl2=NaClO＋NaCl+ H2O 二、海水提溴 溴是一种重要的化工原料，工业上可用作燃料的防爆剂；胶卷的感光材料；农业上常用作杀虫剂；医药上可用于红药水、镇静剂。 海水中蕴藏着大量的溴，目前常用吹出法从海水提取溴元素。具体过程如下 1、氯化： 氯气置换溴离子之前，要使海水酸化，使pH=3.5，用氯气置换溴离子的反应 Cl2＋2 Br—=2 Cl—＋Br2 2、吹出： 当Br— 被氧化成Br2后，用空气将其吹出，也可用水蒸气与溴一起蒸出。 3、吸收： 空气吹出的溴和大量的空气混合不易分离，常 出卷网用二氧化硫做还原剂回收溴，再用氯气将其氧化得到溴产品：Br2＋SO2 ＋H2O=2HBr＋H2SO4 Cl2＋2 Br—=2 Cl—＋Br2 三、海水提镁 1、海水提镁用到的原料是海 出卷网滩上的贝壳，贝壳的主要成分是CaCO3，煅烧贝壳可得到生石灰CaO，将其加入海水中可提供OH —将海水中的Mg2+转化成沉淀Mg(OH)2，从而与海水分离。发生反应的化学方程式为： ①CaCO3煅烧CaO+CO2↑； ②CaO+H2O=Ca(OH)2； ③MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2。 2、从海水中的Mg2+到金属镁，经历了以下几个过程： ①（利用在溶液中，微溶物可向难溶物转化）MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2； ②Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O； 3、电解熔融的氯化镁 MgCl（熔融）电解Mg+Cl2↑。 4、海水制盐后的苦卤中含有大量的氯化镁，可以从中提取镁。 【思考】（1） 如何用蒸发、结晶的方法从氯化镁溶液中得到无水氯化镁 ？ 答案：在氯化氢气氛中蒸发 ... ...