《2-2 海水的综合利用第二课时》教案3.doc

课题2 海水的综合利用课时2 教案3课标要求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。课标解读1掌握从海水中提取溴和镁的原理和工艺流程。2了解从海水中提取重水的工艺流程。教学地位本课时主要介绍了从海中获取单质镁和单质溴，其中的化学原理并不复杂，结合工业生产实际，以图示的方式，简单介绍了生产流程，帮助学生将化学原理的应用与实际生产过程结合，认识化学与技术的关系。关于同位素的获取只介绍了重水的提取。高考对本部分的考查侧重镁、溴的提取过程及相关方程式书写。教学流程设计课前预习：1自学教材课题2中“海水提溴、海水提镁、从海水中提取重水”，初步了解从海水中提取溴、镁的原理和工艺流程。2完成课前自主导学，尝试解决思考交流中的问题。3标记预习中的难点、疑点。步骤1：新课导入海水是人类的聚宝盆，可以利用漫画或视频资料介绍海水中含有的丰富资源，引导学生思考如何从海水中提取人类需要的物质，引入新课。步骤2：阅读教材“海水提溴、海水提镁、从海水中提取重水”，分组讨论并进行总结。1海水中提取溴、镁的原理和工艺流程。2从海水中提取重水的方法和意义。3针对学生总结情况，教师进行点评和归纳。步骤5：巩固训练，检验测评。1利用当堂双基达标巩固课堂所学知识，并检测学生掌握情况。2根据教学实际安排课下作业，完成课后知能检测步骤4：课堂小结，形成体系。利用课堂小结结合课堂教学实际，总结本节知识重点、难点和热点，帮助学生从整体上认识本节知识，形成完整的知识体系。步骤3：互动探究，重点讲解。1结合课堂互动探究中的要点阐述、例题进行重点讲解。2利用变式训练巩固知识并检测学生掌握情况。课标解读重点难点1.了解吹出法从海水中提取溴的原理和工艺流程。2了解从海水中提取镁的原理和工艺流程。3了解从海水中提取重水的方法和意义。1.海水中提取溴的流程和相关化学方程式的书写。(重难点)2海水中提取镁的工艺流程和相关化学方程式的书写。(重点)海水提溴1.原理(吹出法)从海水中提取的溴约占世界溴年产量的1/3。常用的方法叫空气吹出法，反应原理为Cl22Br=2ClBr2，然后用空气或水蒸气吹出溴蒸气。2过程氯化氯气置换溴离子之前，要使海水酸化，使pH3.5，用氯气置换溴离子的反应为：Cl22Br=2ClBr2。吹出当Br被氧化成Br2后，用空气将其吹出，也可用水蒸气，使水蒸气与溴一起蒸出。吸收用空气吹出的溴和大量的空气混合不易分离，常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，有关化学方程式是：Br2SO22H2O=2HBrH2SO4，Cl22HBr=2HClBr2。思考与交流1海水中的Br的浓度太低，应如何富集？【提示】一般不直接用海水提溴，而是用海水晒盐后的母液提溴。海水提镁1.原理电解熔融的MgCl2就可以得到金属镁和氯气。2提取过程海水提镁的过程可表示如下：海水Mg(OH)2MgCl2(溶液) MgCl2(熔融)Mg(1)所加试剂：石灰乳；盐酸，所用操作方法：a.过滤，b.浓缩、结晶、烘干，c.电解。(2)化学方程式：Ca(OH)2MgCl2=Mg(OH)2CaCl2；Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O；MgCl2(熔融)MgCl2。2海水中Mg2的浓度很小，如何实现Mg2的富集和分离？【提示】海水中Mg2的浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2的沉淀，可以先把海水浓缩，再加入Ca(OH)2(石灰乳)使Mg2沉淀，然后过滤。从海水中提取重水1.重氢：化学符号为D，原子核里有一个质子和一个中子(H)，是氢的同位素。2提取重水(D2O)的方法有：蒸馏法、电解法、化学交换法和吸附法等。3常用的方法是化学交换法，其中的一种是硫化氢水双温交换法。4D2O可作原子能反应堆的中子减速剂和传热介质。两个氘核在高温高压下可融合成氦核，同时释放出大量能量，这个过程称为热核聚变。海水提溴【问题导思】吹出法从海水中提取溴，氯化之前为什么要先酸化？【提示】氯气氧化溴离子，在pH3.5时效果最好，所以氯化之前要将海水酸化。利用吹出法从海水中提取溴时，为什么要将氯化时得到的溴单质回收时再还原成Br？【提示】富集溴元素。1.工艺流程2主要反应原理：Cl22Br=Br22Cl3溴的吸收富集(1)纯碱吸收法：海水中的溴离子被氧化为溴单质后，用热空气或水蒸气吹出，通过Na2CO3溶液使溴富集后，再将得到的溶液用稀硫酸酸化，用有机溶剂萃取溴单质。发生反应：3Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO25NaBrNaBrO33H2SO4=3Br23Na2SO43H2O(2)SO2吸收法：用空气吹出的溴和大量的空气混合在一起，不易分离，用还原剂SO2吸收后，再用氯气氧化HBr即得到溴单质。练习1、福建有广阔的海岸线，建设海峡西岸经济区，海水的综合利用大有可为。海水中溴含量约为65 mgL1，从海水中提取溴的工业流程如下：(1)以上步骤中已获得游离态的溴，步骤又将之转变成化合态的溴，其目的是_。(2)步骤通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的_。A氧化性B还原性C挥发性 D腐蚀性(3)以上流程中涉及的离子反应如下，请在下面短线上填入适当的化学计量数：_Br2_CO=_BrO_Br_CO2(4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：_。(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用做溴的萃取剂的是_。A乙醇 B四氯化碳C烧碱溶液 D苯【解析】(1)由于海水中Br的含量低，步骤中获得游离态的溴后，步骤中又将其转化为化合态的溴，其目的是富集溴。(2)步骤中用热空气或水蒸气吹出Br2，主要是利用了溴的挥发性。(3)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该离子方程式。(4)溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式为：SO2Br22H2O=H2SO42HBr。(5)乙醇能与水互溶，不能用做萃取剂。【答案】(1)富集(或浓缩)溴(2)C(3)33153(4)SO2Br22H2O=2HBrH2SO4(5)BD用空气或H2O(g)将溴吹出，而不用CCl4萃取，因后者工艺复杂，设备投资大，经济效益低且对环境污染严重。2工业上从海水中提取溴可采用如下方法：(1)向预先经过酸化的浓缩海水中通入Cl2，将海水中的溴化物氧化，反应的离子方程式为_。(2)向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出用纯碱溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3和CO2，反应的化学方程式为_。(3)将(2)所得溶液用硫酸酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂提取溴，还可以得到副产品Na2SO4，写出这一变化的离子方程式为_。(4)这样得到的溴中还混有少量Cl2，怎样除去？_。【答案】(1)2BrCl2=2ClBr2(2)3Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO2(3)5BrBrO6H=3Br23H2O(4)加NaBr海水提镁【问题导思】海水提镁时，如何将海水中的Mg2转化为Mg(OH)2？【提示】往海水(卤水)中加入石灰乳。如何用MgCl2转化为单质镁，发生反应的化学方程式如何书写？【提示】电解熔融状态的MgCl2可得到金属镁，发生反应的方程式为MgCl2MgCl2。1工艺流程2主要化学反应(1)制备石灰乳CaCO3CaOCO2CaOH2O=Ca(OH)2(2)沉淀Mg2Mg2Ca(OH)2=Mg(OH)2Ca2(3)制备MgCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O(4)电解MgCl2MgCl2(熔融)MgCl23工业生产中平衡原理的应用(1)沉淀溶解平衡原理的应用向海水中加入沉淀剂Ca(OH)2，由于c(OH)增大，Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，则最大程度地将Mg2转化为Mg(OH)2沉淀。向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸，使沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2溶解。(2)水解平衡原理的应用在MgCl26H2O脱水变为MgCl2时，由于MgCl22H2OMg(OH)22HCl水解平衡的存在，提供HCl气体环境，增大c(HCl)，抑制了MgCl2的水解，避免了Mg(OH)2的生成。4、海水是一种丰富的资源，工业上从海水中可提取多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。回答下列问题：(1)流程图中操作a的名称为_。(2)镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。若要验证所得无水MgCl2中不含Na