高二化学海水的综合利用省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

海水的综合利用第二课时1/22

电解饱和食盐水反应原理

阴极：阳极：总反应：2H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2H2O+2Cl-=H2↑

+Cl2↑

+2OH-

电解2H2O+2NaCl=H2↑

+Cl2↑

+2NaOH电解复习：2/22－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少许NaOH）离子交换膜

阳极金属钛网阴极碳钢网复习：3/22

1、氧化工业上从海水中提取溴时，首先通氯气于pH为3.5左右晒盐后留下苦卤(富含Br-离子)中置换出Br2。

二、海水提溴Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

4/222.吹出然后用空气把Br2吹出，再用Na2CO3溶液吸收，即得较浓NaBr和NaBrO3溶液：

3CO32-+3Br2=5Br-+BrO33-+3CO2↑

最终，用硫酸将溶液酸化，Br2即从溶液中游离出来：

5Br-+BrO33-+6H+=3Br2+3H2O

3.吸收用还原剂二氧化硫使溴单质变为HBr，再用氯气将其氧化成溴产品。Br2+SO2

+2H2O

=2HBr+H2SO4Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

5/22思索：１．海水是一个混合溶液，其中主要含有哪些离子？Cl-Na+Mg2+Ca2+SO42-

Ｋ＋……２．结合海水资源特点，我们从海水中提取镁到底有没有实际意义？在提取过程中又可能见面临怎样困难？三、海水提镁6/22思索：１、怎样实现Mg2+

富集和分离？能够加入一个试剂使Mg2+

沉淀２、是不是直接往海水中加沉淀剂？不是，因为海水中Mg2+浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2+沉淀，而且会增大沉淀剂用量，我们能够先将海水浓缩，再加沉淀剂３、从综合角度考虑选取哪种试剂作沉淀剂好？Ca(OH)27/22思索：怎样由贝壳制得氢氧化钙？贝壳(CaCO3)煅烧CaOCa(OH)28/22１、从沉淀效果看，澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多，怎样处理这一矛盾？３、怎样制得无水MgCl2

？４、由MgCl2

到Mg终究用还原法还是电解法好？思索：用石灰乳代替石灰水先加盐酸反应，再浓缩得MgCl2·6H2O晶体，然后再将MgCl2·6H2O晶体在HCl气氛中加热脱水即可得无水MgCl2

因为镁本身比较活泼，用还原法比较困难，工业上常使用电解熔融氯化镁得到镁２、请设计由Mg(OH)2到Mg可能路径。9/22

过滤，加盐酸

加热

电解海水母液b

c煅烧

a浓缩贝壳石灰乳

a

；

b

；

c

。MgCl2溶液[练习]依据讨论，在以下方框中填入适当物质化学式完成工业上用海水提镁工艺流程，并写出a、b、c三个步骤化学方程式：CaOMg(OH)2MgCl2·6H2OMgCl2MgＭgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl2(熔融)

=

Mg+Cl2通电10/2211/22思索：电解产生Cl2怎么处理？Cl212/22探究一：取一小段除去氧化膜镁条投入盛有一定量稀盐酸试管中；现象：

结论或化学方程式：

镁条逐步溶解，有大量气体产生

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑探究二：取一小段除去氧化膜镁条投入滴有酚酞水中；现象：

结论或化学方程式：有气体产生，滴有酚酞水溶液变红(但比钠与水反应缓解得多）Mg+H2O=Mg(OH)2+H213/22探究三：取一根除去氧化膜镁条，点燃后插入充满CO2集气瓶中。现象：

结论或化学方程式：

燃着镁条在CO2中继续燃烧，发出刺眼白光，生成白色固体，在集气瓶内壁有黑色固体附着2Mg+CO2=2MgO+C点燃四、Mg条与氮气反应

3Mg+N2=Mg3N2点燃14/221.海水中含MgCl2是Mg主要起源之一,从海水中提镁，可按以下步骤进行：（1）将贝壳制成石灰乳（２）在引入海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物（３）将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物（４）将产物熔融后电解关于提取镁，以下说法中不正确是（）Ａ.此法优点之一是原料起源丰富Ｂ.进行（1）、（2）、（3）步目标是从海水中提取MgCl2Ｃ.第四步会产生氯气

D.以上过程中包括到复分解反应、化合反应和置换反应Ｄ15/222.分析镁在空气中燃烧产物，必定不存在物质是（）

A.CB.MgOC.MgCO3D.Mg3N2CMgBr2+２NaOH=2NaBr+Mg(OH)23.镁粉使溴水褪色后，再向溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，发生反应化学方程式为

16/22小结２.海水中化学元素存在与利用３.海水提镁工艺流程４.镁性质１.镁用途17/22四、从海水中提取重水

海水中溶存着80各种元素，其中不少元素能够提取利用，含有主要开发价值。据计算，每立方千米海水中含有3750×104t固体物质，其中除氯化钠约3000×104t外，镁约450×104t，钾、溴、碘、钍、钼、铀等元素也不少。

中国海域

镁在海水中含量很高，仅次于氯和钠，居第3位。

溴浓度较高，平均为67×10-3mL/L，地球上99％以上溴都储存在海水里，故溴有“海洋元素”之称。

碘在海水中浓度只有0.06×10-6，属于微量元素。

钾在海水中总量为500×1012t以上。海水中所含钾储量远远超出钾盐矿物储量。

铀海水中总量非常可观，达45×108t，相当于陆地储量4500倍。一吨海水中所含重水核聚变反应，可释放出相当于256t石油燃烧所产生能量。

重水核聚变反应可释放出相当能量，海水中约有200×108t重水。提取18/22

氘是氢同位素。氘原子核除包含一个质子外，比氢多了一个中子。氘化学性质与氢一样，不过一个氘原子比一个氢原子重一倍，所以叫做“重氢”。氢二氧一化合成水，重氢和氧化合成水叫做“重水”。重水主要赋存于海水中，总量可达250亿吨。重水现在已是核反应堆运行不可缺乏辅助材料，也是制取氘原料。

制备重水有两种方法，蒸馏法：这种方法只能得到纯度为92%重水；电解法：可得99.7%重水，但消耗电能尤其大。化学法：19/22重水能够经过各种方法生产。然而只有两种方法已证实含有商业意义：水-硫化氢交换法（和氨-氢交换法。

水-硫化氢交换法是基于在一系列塔内（经过顶部冷和底部热方式操作）水和硫化氢之间氢与氘交换一个方法。在此过程中，水向塔底流动，而硫化氢气体从塔底向塔顶循环。使用一系列多孔塔板促进硫化氢气体和水之间混合。在低温下氘向水中迁移，而在高温下氘向硫化氢中迁移。氘被浓缩了硫化氢气体或水从第一级塔热段和冷段接合处排出，而且在下一级塔中重复这一过程。最终一级产品（氘浓缩至30%水）送入一个蒸镏单元以制备反应堆级重水（即99.75%氧化氘）。20/2221/22;算命hnq913dgk轻松愉快起来，爽啊！爽！似乎每个细胞都打开了气孔，真太爽了！马启明微闭着眼睛，完全沉醉在美妙、如痴如醉感觉中了。马启明还是第一次喝到如此清爽甘冽啤酒，瞬间沉醉让他心中愈加充满了期待，他在美滋滋地想：今生今世从事这么美好职业----酿造美酒同时，也在酿造自己美好人生，心头有一个美滋滋、甜蜜蜜感觉。他以为嘴长在自己身上确实太享受了，没有白来这个世上。马启明突然以为，他就是为啤酒而生！“走吧！”张钢铁一句话，把马启明从梦境中轻轻地拽回到现实当中。从发酵工段出来后，张钢铁眯着两只眼睛，目不转睛地注视着马启明，发问道：“传统发酵你还想去看吗？那可是我们最早发酵车间，传统发酵酒比露天发酵酒可要好喝多了。我在这儿干了二十年多年，可惜因操作繁琐、能耗大、产量低，马上也要象老糖化一样停产了，真舍不得呀！”说完长长叹了口气。马启明看着张钢铁惋惜神情，为了填补刚才口误，怕拂逆了张钢铁好意，赶快说：“那是必须。张主任，我从没见过传统发酵，还真想去看一看。”张钢铁一扫刚才不愉快，立刻笑着答应道：“好！不过，传统发酵里面很冷，有4℃以下呢，必须要穿棉衣棉裤，还要换上长统雨靴。走！”说着便将马启明带到更衣间。马启明以为，观赏他人，是对他人最好尊重。穿好公用棉袄棉裤和长统雨靴，马启明感觉马上变成了爱斯基摩人，臃肿得像个橄榄球一样。他跟着张钢铁来到传统发酵门口，张钢铁刚拉开那扇厚重大木门，一股阴冷潮湿冷气便扑面而来，里面黑幽幽，一时什么都看不见，从里面传来马达呜呜呜响声，就像《西游记》里面黑风洞一样，又像到了阎王爷阴曹地府一样，怪吓人。张钢铁立刻关上木门熟悉地朝前走去，马启明却站在消毒池中，几乎什么都看不见，心怦怦乱跳，一动也不敢动，感觉就像黑夜爬华山长空栈道一样，稍有不慎，就会掉入万丈深渊。片刻，只听到张钢铁声音从前面传过来：“小马，消毒池上面没有灯，前面就有灯了，你尽管往前走就行了。”马启明从亮