高中化学第2单元化学与资源开发利用课题2海水的综合利用(第1课时)海水中盐的开发和利用学业分层测评新

3.氯碱产品只有 NaOH、Cl2 和 H2 的说法是否正确?离子交换 膜制碱技术有何优点?
答案:(1)不正确;电解饱和食盐水可得到 NaOH、Cl2、H2 三种 产品,但氯碱工业产品是指在工业上应用电解饱和食盐水的产物所 制得的产品。如应用 Cl2 制得产品聚氯乙烯、氯化橡胶、一氯甲 烷、氯仿、氯苯等。
答案:D
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2.现在有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽,用 氯碱工业中的离子交换膜技术原理,可电解Na2SO4溶液生产(shēngchǎn)NaOH溶液 和H2SO4溶液。下列说法中正确的是( )
第三页，共二十九页。
(2)盐田选择的条件: 盐田选择必须符合的条件有三个: ①有平坦空旷的海滩,且潮汐落差大; ②气候干燥、多风、少雨; ③远离江河入海口,避免海水被淡水冲稀。 (3)海水晒盐的流程可表示如下:
预习交流 1 盐田法所得粗盐中的主要杂质离子有哪些? 提示:海水制盐中得到的是粗盐,粗盐中常含有 Ca2+、Mg2+、 SO42-等杂质离子,必须精制提纯。
迁移应用 在氯碱工业中,原料盐中的杂质离子危害很大,能破坏离子膜,以 下对除去 Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-所添加试剂的顺序不合理的是 () A.BaCl2、NaOH、Na2CO3 B.BaCl2、Na2CO3、NaOH C.NaOH、BaCl2、Na2CO3 D.Na2CO3、BaCl2、NaOH 解析:除杂原则是每一种试剂必须过量,不能引入其他杂质离子, 或者引入的杂质离子利用后加试剂能除去。而 D 项加入 BaCl2 后, 再加 NaOH 时不能将过多的钡离子除去,从而引入新的杂质。 答案:D
第十页，共二十九页。
典题例解 【例 1】 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨 作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使 Cl2 被完全吸收制得有较 强杀菌能力的消毒液,设计了如右图所示的装置,则对电源电极名称 和消毒液的主要成分判断正确的是( ) A.a 为正极,b 为负极;NaClO 和 NaCl B.a 为负极,b 为正极;NaClO 和 NaCl C.a 为阳极,b 为阴极;HClO 和 NaCl D.a 为阴极,b 为阳极;HClO 和 NaCl 思路点拨:该题可根据题干提供的要求,通过读图判断直流电源 如何连接才能达到制得消毒液的目的。生成消毒液的反应为 Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。

证对市爱幕阳光实验学校铁路高三化学复习：第二章课题2 海水的综合利用一．海水中盐的利用——氯碱工业(1)设备：离子交换膜电解槽。

离子交换膜只允许Na＋通过。

(2)化学反阴极：2H＋＋2e－===H2↑(复原反)阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反)化学方程式：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

(3)粗盐的精制①目的：除去泥沙，使Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42-离子的含量到达要求。

②原因：Ca2＋、Mg2＋在碱溶液中形成的沉淀及泥沙会破坏离子交换膜，而SO42-会引入杂质。

③试剂：BaCl2、Ca(OH)2、Na2CO3、稀盐酸。

用BaCl2除去SO42-，用Ca(OH)2除去Mg2＋、Fe3＋，用Na2CO3除去Ba2＋及Ca2＋，所加沉淀剂稍过量。

④工艺流程在进入电解槽前需通过离子交换树脂进一步除去Ca2＋、Mg2＋离子，以防破坏离子交换膜。

⑤有关反方程式Ba2＋＋SO42- ===BaSO4↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，Ca2＋＋CO32-===CaCO3↓，Ba2＋＋CO32- ===BaCO3↓，CO32-＋2H＋===H 2O ＋CO2↑。

二．海水提溴(1)工艺流程(2)反原理Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br23Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑三．海水提镁(1)工艺流程(2)主要化学反①制备石灰乳：CaCO 3CaO＋CO2↑CaO＋H2O===Ca(OH)2②沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋③制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O④电解MgCl2：MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑(3)生产中用的平衡原理①沉淀溶解平衡原理a．向海水中参加沉淀剂Ca(OH)2，由于c(OH－)增大，Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，那么最大程度地将Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀。

第二单元化学与资源开发利用课题二海水的综合利用第1课时教学目标1．了解氯碱工业反应原理；正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式。

2．初步了解电解槽的简单结构及食盐水的精制。

3．常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。

4．通过电解食盐水的实验，培养学生的观察能力、分析归纳能力和利用化学原理解决实际问题的能力。

5．通过阅读材料，培养学生的自学能力。

6．通过对实验现象的观察，掌握观察实验的方法和步骤，准确记录实验现象，正确分析实验现象，探究实验规律的方法。

通过讨论，激发学生的求知欲，闪现智慧火花，培养创新意识。

教学重点氯碱工业反应原理。

教学难点氯碱工业反应原理。

教学方法演示实验法教学用具1．实验仪器：铁架台、U型管、石墨电极、导线、电流表、直流电源。

2．实验药品：饱和氯化钠溶液。

3．幻灯片若干张。

课时安排2课时引入新课：本节课我们学习电解饱和食盐水制烧碱——又称氯碱工业。

我们学习的主要目标是掌握工业上制取氯气和烧碱的反应原理，初步了解化工生产设备、原料及其精制、生产流程。

【板书】第二节氯碱工业一、电解饱和食盐水反应原理【演示】实验装置如右图：【投影】实验步骤：1．按装置图安装好仪器。

2．向U型管中注人饱和食盐水，接通电源。

3．向阴阳两极滴加几滴酚酞溶液，把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极试管口上方。

【设疑】电解池两极上各有什么现象产生？【提问】请描述实验现象，试判断出结论。

【学生回答】(相互补充)1．两极均产生气体。

2．阴极区附近溶液出现红色，有碱生成。

3．阳极淀粉碘化钾试纸变蓝，气体有刺激性气味，应是Cl2。

【阅读讨论】阅读教材，看后相互讨论，推选代表回答产生这种现象的原因。

【小结并板书】师生共同总结：在阴极：由于2H+＋2e- = H2↑，H+不断被消耗，促进H2O H+＋OH-向右移动，破坏了水的电离平衡，c(OH-)相对的增大了，因此，在阴极附近形成了氢氧化钠溶液。

【提问】写出电解的总的化学反应方程式。

教学资料参考范本
【精】最新高中化学第二单元化学与资源开发利用课题2海水的综合利用教学案新人教版选修2
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1．海水制盐
(1)海水制盐的方法有三种：蒸发法、电渗析法和冷冻法。

(2)目前，海水制盐的方法仍以蒸发法
(盐田法)为主，其原理是海
水经蒸发浓缩，达到饱和后析出食盐晶体，分离后所得到的母液叫苦卤。

(3)盐田选择的条件：
作为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空气干燥、多风、少雨
③远离江河入海口
(4)流程：
2．食盐资源的利用
(1)电解饱和食盐水的反应原理：
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。

阴极：2H＋＋2e－===H2↑。

总反应的化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

(2)氯碱工业：
①生产装置：离子交换膜电解槽。

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课题2 海水的综合利用名师导航知识梳理海水中的化学物质种类繁多，是巨大的资源宝库。

（性质决定分离方法与试剂等）一、海水中的盐的开发和利用海水中的盐主要有氯化钠（占总量_______左右）、_______和硫酸钙1.海水制盐——蒸发法或盐田法流程：_______池→_______池→_______池（食盐及苦卤：主要含氯化钾和氯化镁）。

2.食盐资源的利用氯碱工业：___________________________。

电解的概念：___________________________。

电解食盐水原理：阳极：_______________，阴极：________________。

总反应：______________________________________________________________________。

（阳）离子选择性膜电解食盐水电解原理示意图：二、海水提溴(占溴产量的1/3)——吹出法1.氯化：__________________________；2.吹出：__________________________；3.吸收：__________________________。

三、海水提镁原理：____________________________________________________。

四、从海水中提取重水重水概念：__________________________。

原理：__________________________。

流程：__________________________。

知识导学首先对海水含有的成分有一个大致的了解，海水含有80多种元素，主要有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、B、Sr、F。

由它们构成了海水中的主要盐类，占海水总含盐量的99.8％—99.9％。

其中最主要的是氯化钠。

蒸发法制盐的原理主要根据氯化钠的溶解度几乎不受温度的影响，所以从海水中获得氯化钠的方法只能从减少溶剂的角度出发来考虑。

粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-） 过量BaCl2
Na+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、 Cl过量NaOH
BaSO4↓
Fe(OH)3↓ Mg(OH)2↓
Na+、 Mg2+、 Ca2+ 、 Ba2+ 、 Cl- 、 OH过量Na2CO3
Mg2+、 Ca2+、 Na+、 Cl- 、 OH-、CO32-
Mg（OH）2过滤 Mg（OH）2 盐酸
HCl
石灰乳 水
贝壳煅烧 CaO
MgCl2溶液 蒸发
Cl2 Mg
结晶
电解
MgCl2·6H2O 干燥 MgCl2
【练习】(改编自 2007年山东高考第31题）
工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。
H2SO4
Cl2
海水
苦卤（Ca2＋、Mg2＋、Br－等）
人教版选修2《化学与技术》第二单元
课题2 海水的综合利用
吉安一中 毛盛珊
一、海水中盐的开发和利用
粗盐
1、海水制盐:海水 贮水池 蒸发池
苦卤
引海水渠 道的闸门
海面
堤坝
贮水池
蒸发池
结晶池
盐田示意图
思考：
粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、 SO42-，如何对粗盐进行提纯？
2、精制 食盐水
按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备？
，原因是 。
三、 海水提溴
思考：
海水中的溴是以什么形式存在的？根据已学 知识，应该怎样从海水中提取溴？

你想是如何的人，你就是如何的人；你想成为如何的人，你离这个目标就不会太远。

第二单元课题2海水的综合利用教课目标1、认识海水制盐场所的选择、盐田结构及海水制盐的常用方法。

2、理解氯碱工业原理，掌握其所波及的化学方程式、电极方程式的书写。

3、掌握海水中提取溴、镁和重水的化学原理，并认识相应的工业生产流程。

教课要点、难点氯碱工业原理及其所波及的化学方程式、电极方程式的书写，海水中提取溴、镁和重水的化学原理教课器具PPT课件课时安排 1 课时教课过程【进行新课】[ 复习回首 ]电解饱和食盐水溴的化学性质镁的化学性质同位素[ 导言 ] 本课时谈一下海水的综合利用[ 展现 ] 胶片海水制盐工业生产( 一 ) 海水中盐的开发和利用1.海水制盐. 盐场的选择a有平展空阔的海滩，且潮汐落差大；b天气干燥、多风、少雨；c远离江河入海口，防止海水被淡水冲稀。

盐田结构：贮水池、蒸发池、结晶池2.食盐资源的利用方程式见胶片[思虑]电解食盐水的产物间可否发生化学反响？写出相关化学反响方程式。

利用电解食盐水制氢氧化钠需采纳什么举措？不然会产生什么危险？氯碱工业流程和离子互换膜电解槽的结构见胶片( 二) 海水提溴常用方法：吹出法原料：海水、氯气、酸、二氧化硫（或其余复原剂）、水流程：氯化→吹出→汲取→再氯化流程图见胶片[练习]写出氯化获得溴单质的离子方程式（三）海水提镁常用方法：电解法原料：海水（或卤水）石灰乳（可由大海中牡蛎壳煅烧制得）盐酸（由副产物氯气制得可循环使用）流程：积淀→过滤→溶解→过滤→烘干→电解流程图见胶片[ 思虑 ] 你能用离子方程式或化学方程式表示海水提镁的过程么？( 四 ) 海水中提取重水[练习]依据前方对同位素的学习，写出氢的同位素的化学符号和名称。

重水：重氢与氧化合而成的水。

用途： 1. 原子能反响堆的中子减速剂和传热介质；2.为热核聚变技术供给氘。

常有方法：蒸馏法、电解法、化学互换法、吸附法反响方程式及流程图见胶片。

2021学年高中化学第二单元化学与资源开发利用课题2 海水的综2021学年高中化学第二单元化学与资源开发利用课题2海水的综专题2海水综合利用海水中盐的开发和利用[自读教材夯基础]1．海水制盐（1）从海水中制盐有三种方法：蒸发、电渗析和冷冻。

(2)目前，海水制盐的方法仍以蒸发法(盐田法)为主，其原理是海水经蒸发浓缩，达到饱和后析出食盐晶体，分离后所得到的母液叫苦卤。

（3）盐田选择条件：作为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空气干燥、多风、少雨③远离江河入海口(4)流程：2.盐资源的利用(1)电解饱和食盐水的反应原理：阳极：2cl－2e===cl2↑。

阴极：2h＋2e===h2↑。

电解总反应的化学方程式：2nacl＋2h2o=====2naoh＋h2↑＋cl2↑。

(2)氯碱工业：① 生产单位：离子膜电解槽。

② 生产过程：＋－－－精制的饱和食盐水进入阳极室，纯水(加入一定量的naoh溶液)加入阴极室。

通电时，h2o在阴极表面放电生成h2，na穿过离子交换膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有一＋naoh；Cl 2是由Cl在阳极表面的放电产生的。

[跟随名师解疑难]（1）离子交换膜只允许阳离子通过，但防止阴离子和气体通过，避免双极产物的混合，从而获得相对纯净的NaOH、Cl 2和H2。

(2)采用饱和食盐水是为了减少cl2的溶解。

（3）在注入阴极区域的水中加入少量NaOH可以提高导电性。

（4）在工业生产中，石墨常被用作阳极，铁常被用作阴极。

[剖析典例探技法]【例1】氯碱厂电解饱和盐水生产氢氧化钠的工艺流程图如下：－根据示意图填写以下空白：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

在连接到电源负极的电极附近，溶液的pH值为（填写“未改变”、“上升”或“下降”）。

高考化学普通高中课程标准实验教科书—化学选修第二册[人教版]第二单元化学与资源的开发利用课题2 海水的综合利用教学目标：1．掌握氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学原理；2．了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用。

教学重点、难点：氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学原理。

探究建议：1．收集资料：海水资源的综合利用。

2．查阅有关氯碱工业发展的资料，讨论科学技术对促进生产力发展所起的作用。

课时划分：两课时教学过程第一课时见PPT文件[课堂练习]1、关于电解NaCI水溶液，下列叙述正确的是（B ）A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴人KI溶液，溶液呈棕色C．若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后落液呈中性2、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（B）A a为正极，b为负极；NaClO和NaClB a为负极，b为正极；NaClO和NaClC a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl3、（2005年高考广东理综）海水占地球总储水量的97.2%。

若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。

（1）海水中含有大量的氯化钠。

氯化钠中的金属元素位于元素周期表第族。

（2）目前国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。

蒸馏法是将海水变成蒸汽，蒸汽经过冷却而得高纯度淡水，由此可判断蒸馏法是（填物理变化、化学变化）（3）工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，反应式为：食盐+H 2O NaOH+H 2+Cl 2（未配平）。

该反应中食盐的化学式是 。

利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸1000t ，最少需要消耗食盐 t 。

第十四页，共四十页。
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探究
(tànjiū)一
(tànjiū)
探究
二
X 新知导学 Z重难探究
INZHIDAOXUE
HONGNANTANJIU
D当堂检测
ANGTANGJIANCE
探究
(tànjiū)三
例题 1
氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程示意图如下:
依据上图完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生的反应为 。
解析:海水中的溴以 Br-形式存在,A 错误。
答案:A
第七页，共四十页。
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一
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三
X 新知导学 Z重难探究
INZHIDAOXUE
HONGNANTANJIU
四
三、海水提镁
海水提镁的基本反应原理可表示如下:
MgCl2(溶液)
Mg(OH)2
海水
1.所用操作方法
a.过滤;b.浓缩结晶烘干;c.电解。
2.离子方程式或化学方程式
而加入 BaCl2 或 Ba(OH)2 均不会增加新的杂质。
(4)除杂质时加入 Ba2+和 OH-无先后之分,但 Na2CO3 一定在 BaCl2 之后
2-
加入,因为 CO3 还能除去多余的 Ba2+。
(5)脱盐工序的目的是分离 NaOH 和 NaCl,由于 NaCl 溶解度小,因而
NaCl 首先析出。其操作过程是蒸发、冷却,经过滤可除去 NaCl。
课题(kètí)2 海水的综合利用
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思维脉络
学习目标
1.了解海水晒盐的
原理和工艺流程。
2.掌握电解饱和食

课题2 海水的综合利用一、海水中盐的开发和利用1、海水制盐目前，海水制盐的方法以为主，另外还有、等。

后两种方法不但可以制盐，同时也可得到。

蒸发法的原理：太阳照射后，海水受热，各种盐分别达到，依次以形式析出。

盐田一般分为、、三部分。

分离食盐晶体后所得到的母液叫，主要含。

2、食盐资源的利用（1）食盐水的精制（2）氯碱工业阳极：阴极：总反应：请分析上述装置的弱点：如何改进？生产设备名称：阳极：阴极：阳离子交换膜：离子交换膜的作用例1、氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如图：依据图，完成下列填空：（1）粗盐中含有的较多的可溶性杂质（氯化镁、氯化钙、硫酸钠等）和。

（2）工业食盐含有较多杂质，精制过程中加NaOH的作用是。

（3）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的反应为。

与电源负极相连的电极附近，溶液的pH ．（填“升高”、“不变”、“降低”）（4）粗盐中硫酸钠含量较高，必须添加钡试剂除去硫酸根离子，该钡试剂可以是A．Ba（OH）2 B．Ba（NO3）2C．BaCl2（5）为了有效地除去氯化镁、氯化钙、硫酸钠，加入试剂的合理顺序为A．先加入NaOH，后加入Na2CO3，再加入钡试剂B．先加入NaOH，后加入钡试剂，再加入Na2CO3C．先加入钡试剂，后加入NaOH，再加入Na2CO3D．先加入钡试剂，后加入Na2CO3，再加入NaOH（6）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过（填写操作名称）、冷却、过滤除去NaCl．（7）用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2和NaOH反应，Cl2和NaOH溶液充分接触，产物是NaClO和氯化钠和水，请写出Cl2和NaOH溶液反应的化学方程式。

※海水中提取化学物质的一般方法二、海水提溴——法基本流程：1、氯化氯化之前要将海水，原因是。

氯化反应：2、吹出用或将溴吹出。

3、吸收用还原剂使溴单质变为HBr，再用将其氧化成溴产品。

2021/6/23
食盐精制
OH-、CO32-
过量盐酸
Na+、Cl—、H+
OH-+H+=H2O CO32-+2H+=CO2+H2OCO2
加热蒸发结晶
精盐
温馨提示：粗盐提纯过程中需要理解真正 的实验思想。掌握比如实验过程的设计、 蒸发结晶时加热的程度、洗涤除杂时的试 剂过量问题、过滤后固体洗涤干净的判断。
再见
2021年6月23日星期三
动手、动脑：分析图2-9所示实验， 溶液中离子的运动，两极的电极反 应式
（1）电解饱和食盐水反应原理
实验现象：
电解时，阴、阳两极均有气 体产生。
阳极：气体有刺激性气味， 并使湿润的KI淀粉试纸变蓝。
阴极：产生无色气体，溶液 变红。
（1）电解饱和食盐水反应原理
问题探究
1、通电前，NaCl溶液 中存在哪些离子？ 2、通电前和通电后这 些离子是如何移动的？ 3、在阴阳两极会发生 什么反应？
槽隔成阴极室和阳极室。
2、离子交换膜的作用： (1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸 (2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠
影响氢氧化钠的产量
3、生产流程
氯碱工业中的NaOH、Cl2、H2 有何用途？
氯碱工业
饱和食盐水
氢气
氯气
氢氧化钠
盐酸
漂白剂
冶炼金属等 合成农药等 造纸、玻璃、 肥皂、纺织等
课题2 海水资源的综合利用第一课时海水中盐的开发和利用
2NaOH + Cl2=NaClO＋NaCl+ H2O
(2)离子交换膜法制烧碱
淡盐水
阳极 金属钛网
Cl2  －
H+ Na+