人教新课标版高二《海水的综合利用》导学案

人教新课标版高二选修二《海水的综合利用》导学案复习目标：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。

复习重点、难点：氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学原理。课时划分：一课时教学过程知识梳理海水中储有大量的化学物质，储量可观的就有＿＿多种化学元素，其中＿＿多种可以被人类提取利用，海水素有“液体工业原料”之美誉。一、海水中盐的开发与利用1、海水制盐的方法主要有三种，即：＿＿法、＿＿析法和＿＿法。2、食盐资源的利用(1)电解饱和食盐水反应原理阴极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿阳极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿总反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(2)生产设备名称：＿＿＿＿＿电解槽阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物)阴极：碳钢网(有镍涂层)阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。防止＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，避免＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(3)食盐水的精制思考问题：①用什么方法除去泥沙？＿＿＿＿。②用什么试剂除去Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42-？③所用试剂只有过量才能除净这些杂质，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？【例题1】氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下：依据上图完成下列填空：(1)与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为___________________；与电源负极相连的电极附近，溶液的pH__________(选填“不变”“升高”“降低”)。(2)工业食盐含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，精制过程中发生反应的离子方程式为______________________。(3)如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是_____(选填a、b、c)。(OH)2b．Ba(NO3)2c．BaCl(4)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO42-，加入试剂的合理顺序为___________(选填a、b、c)。a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂b．先加NaOH；后加钡试剂，再加Na2CO3c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过________、冷却、_______________(填写操作名称)除去NaCl。(6)由图示可知用离子交换膜法电解制碱工艺中___________产品可循环使用。(7)已知NaCl在60℃的溶解度为37．1g，现电解60℃精制饱和食盐水1371g经分析，电解后溶液密度为1.37g·cm-3，其中含有20gNaCl，则电解后NaOH的物质的量浓度为__________mo1·L解析：本题取材于新教材第三册第四单元电解原理及其应用中的氯碱工业。本题以氯碱工业为主线突出考查了元素及其化合物这一主干知识，通过本题的解答可归纳如下知识点：(1)在电解饱和NaCl溶液时，电解池阴极附近溶液的pH为什么会升高?这是因为当电解时Na+、H+趋向阴极，而H+放电能力比Na+强，故H+在阴极放电：2H++2e＝H2↑，而H+在阴极不断放电打破了水的电离平衡，使阴极附近溶液中c(OH-)，c(H+)，故电解一段时间后阴极因生成NaOH而使溶液的pH升高。(2)离子交换膜法电解制碱技术是氯碱工业发展的方向，同以前无隔膜法电解制碱技术相比避免了Cl2进入阴极区与Na0H溶液接触发生如下反应：Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O，影响产品的质量。答案：（1）2Cl—2e=Cl2↑升高（2）Ca2++CO32-=CaCO3↓；Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓；Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(3)a、c(4)b、c(5)蒸发过滤（6）NaCl(或淡盐水)（7）二、海水提溴1、氧化：工业上从海水中提取溴时，首先通氯气于pH为左右晒盐后留下苦卤(富含Br-离子)中置换出Br2，化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2、吹出：然后用空气把Br2吹出，再用Na2C03溶液吸收，即得较浓的NaBr和NaBrO3溶液：

化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。最后，用硫酸将溶液酸化，Br2即从溶液中游离出来：化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。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：化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。三、海水提镁［知识链节］回顾写出金属镁的主要化学反应方程式。[海水提镁]（1）用Ca（OH）2将海水和苦卤中的Mg2＋沉淀出来成为Mg（OH）2，再加入HCl即可得到MgCl2（2）然后在HCl的气氛中将MgCl2溶液转变为无水MgCl2，最后电解熔融状态的MgCl2，即可制得镁：思考：如何由贝壳制得氢氧化钙？【例题2】从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用示意图。根据示意图回答下列问题：(1)粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、等杂质离子，精制时所用试剂为盐酸、BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，加入试剂的顺序是。(2)电解饱和食盐水的总反应的化学方程式为。(3)工业上MgCl2·6H2O晶体在气氛中加热脱水，通入此种气体的作用是。可选用药品：MgCl2·6H2O晶体、NaCL(s)、KClO3(s)、MnO2、浓H2SO4、浓HCl、稀NaOH溶液。仪器：见下图(装置可重复使用)。a.组装氯化氢气体发生器，应选用的仪器(用编号A、B、…填入)是；有关的化学方程式是。b.按HCl气流方向，其余装置的连接顺序(用数字①、②…填入)是：()()()()()()()c.各装置中应放的药品为：A.，B.，C.，D.，E.。装置的作用是，B中能观察到的现象是。解答:(1)NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl(2)2NaCl+2H2O2NaOH+2H2+Cl2(3)干燥的HCl，防止MgCl2·6H2O受热脱水时水解。aE，C，NaCl+H2SO4(浓)Na