2016_2017学年高中化学第2单元化学与资源开发利用课题2海水的综合利用(第2课时)海水中溴、镁及重水的提取
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2教案 新人教版选修2
海水的综合利用知识与能力1 加深对复分解反应的理解2 加强解决实验探究题得能力3 回忆一些重要的实验操作过程与方法通过例题的练习，培养学生解决实验探究题得能力情感态度与价值观通过在大海中制取淡水，纯盐等，培养学生热爱大海，热爱大自然的情感态度教学重点1 复习复分解反应，重要的实验操作2 学习解决实验探究题的方法教学难点除去粗盐中的杂质需加试剂的顺序从海水制镁过程中的电解氯化镁的方程式制烧碱过程教学过程引入讲解：大海是一个巨大的宝藏，其中除水外还溶解了许多物质。
这节课让我们从新认识大海。
下面我们看张图片通过图片我们可以知道，从海水中可以制取许多有用的物质。
这节课我们主要解决如何从海水中制备:（1）淡水的问题（2）精盐的问题（3）镁的问题（4）烧碱的问题这四个问题。
板块一：地球上海水很多，但是淡水资源却很少。
海水中含有大量的水资源，如何将海水中的水资源利用起来，制备淡水呢？让我们通过一个中考例题一起看看人类是怎样利用海水制备淡水的分析例题并解决问题，复习溶液的相关知识如果让同学们自己利用海水制备少量的淡水，我们可以采用什么方法呢？？答：利用蒸馏法制取总结，同学们，我们已经知道了两种利用海水制备淡水的方法，分别是淡化膜法和蒸馏法板块二：食盐是我们厨房最常见的调味品。
前段时间由于日本地震引发的核电站放射性物质泄漏，导致大量放射性物质流入海水，人们疯抢食盐，因为我们吃的食盐都是从海水中制备的，下面我们看看从海水中制备粗盐的流程经过这个过程，我们从海水中得到的仅仅是粗盐，下一步我们讨论粗盐精制的方法通过讨论我们可以得到一种制备精盐的实验方案解释加入稀盐酸的作用现在我们知道了如何将粗盐精制，通过例题，我们复习一下板块三：我们看张图片，这是北京奥运会时的烟花表演，美丽的烟花将鸟巢装点的格外漂亮。
五彩缤纷的烟花离不开金属镁！！我们还可以从海水中制取金属镁，你一定不知道吧，让我们一起看看如何从海水中制备镁和学生一起完成制备镁的流程在这个过程中，有一个化学反应是镁电解，通过观察，你能自己写出这个反应的化学方程式吗？氯化镁在通电条件下分解为镁和氯气这是一道关于海水制备镁的中考题，我们一起完成板块四：其实我们除了可以在海水中提取有用的物质，还可以用海水来处理含有二氧化硫的废气，你能写出图中四个反应的化学方程式吗？以海水为原料的氯碱工业可以生产许多重要的化工原料这节课我们做了些实验探究题，这类问题一般具有起点高、落点低、情景新、知识活、即学即用等特点．解决这类问题时，首先通过对信息的阅读，将新知识进行理解、消化、分析、综合；其次要及时检索出相关的旧知识，建立新旧知识的联系，将新旧知识有机结合，建立新的知识网络；再次，运用新信息并迁移所学知识到新问题的解决中去；最后，在平时的学习中应多注意新旧知识的结合，加强思维训练，培养自学、迁移、创新、实践能力，提高自己的综合素质，这是解决问题的关键。
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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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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2课时海水中溴镁及重水的提任件新人教版选修2
(2)由上述两个化学反应可知，氯气、溴、碘三种单质的氧化性强弱关系是 ____________________________________________________； 该化学反应原理，在海水的综合利用中的应用是 ____________________________________________________ ____________________________________________________。 (3)下列海产品中可以考虑用于工业上大量提取碘的是____________(填序 号)。 ①贝壳 ②紫菜 ③鱼 ④海带
1.工艺流程 2．主要反应原理：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
3．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： 3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑ 5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O (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。
(2)化学方程式： ① Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 ； ② Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O ； ③ MgCl2(熔融)=通==电==Mg＋Cl2↑。
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。
化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：
高中化学第二单元化学与资源开发利用课题2海水的综合利用海水提铀、重水素材新人教版选修2(new)
海水提铀、重水海水提铀的方法很多,目前最为有效的是吸附法.氢氧化钛有吸附铀的性能。
利用这一类吸附剂做成吸附器就能够进行海水提铀。
现在海水提铀已从基础研究转向开发应用研究。
日本已建成年产10千克铀的中试工厂，一些沿海国家亦计划建造百吨级或千吨级铀工业规模的海水提铀厂.如果将来海水中的铀能全部提取出来,所含的裂变能相当于l×1016吨优质煤，比地球上目前已探明的全部煤炭储量还多1000倍.重水也是原子能反应堆的减速剂和传热介质，也是制造氢弹的原料,海水中含有2×1014吨重水，氘是氢的同位素。
氘的原子核除包含一个质子外，比氢多了一个中子。
氘的化学性质与氢一样，但是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，重氢和氧化合成的水叫做“重水”.如果人类一直致力的受控热核聚变的研究得以解决，从海水中大规模提取重水一旦实现，海洋就能为人类提供取之不尽、用之不竭的能源。
蕴藏在海水中的氘有50亿吨，足够人类用上千万亿年。
实际上就是说，人类持续发展的能源问题一劳永逸地解决了。
尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
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高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 课题2 海水的综合利用教案1 新人教版选修2
第二单元走进化学工业课题2 海水的综合利用【教学目标】1.了解天然水净化的几种方法。
2.注意污水的处理，使学生认识保护水资源和重要意义。
3.了解海水淡化的意义。
【教学过程】一、海水中盐的开发和利用1.海水制盐海水制盐的方法以蒸发法（盐田法）为主，它的原理很简单，即在太阳照射后，海水受热使水分蒸发，当各种盐分别达到其饱和浓度时，依次以固态形式析出。
并不是所有的海岸都可以晒盐，作为盐田必须符合以下条件：（1）有平坦空旷的海滩，且潮汐落差的：（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。
盐田一般分贮水池、蒸发池和结晶池三部分。
盐田周围有堤坝，以防海浪冲积。
靠海一面的堤坝上有引入海水的渠道和闸门。
蒸发池和结晶池分许多区，用小堤隔开。
晒盐时，利用涨潮把海水引入贮水池，待海水澄清后，使它顺序流经蒸发池各区，经过风吹、日晒，海水逐渐蒸发浓缩，达到一定浓度后，引入结晶池继续浓缩，直至达到饱和析出食盐晶体；分离食盐晶体后所得到的母液叫苦卤，可以综合利用，制得一系列副产品，如氯化钾、氯化镁等。
随着科学和技术的进步，人们还利用其他方法从海水制盐，如电渗析法、冷冻法等。
用这两种方法不但可以制盐，同时也可以得到淡水。
2.食盐资源的利用：食盐是人类生活所不可缺少的物质，也是重要的化工原料，化学工业中氯和钠的相关产品，大多都以食盐为原料。
例如，作为基本化学工业之一的氯碱工业，就是以食盐为原料制取NaOH、CI2、和H2，再进一步生产一系列的化工产品。
在氯碱工业中，通过电解饱和食盐水的方法得到NaOH、CI2、和H2。
在氯化钠溶液中存在着Na+、H+、CI-、OH-、四种离子，当接通直流电源后，带负电的CI-、OH向阳极移动，带正电的Na+、H+向阴极移动。
在所给的电解条件下，CI-比OH-容易失去电子，H+比Na+容易得电子，在两极分别发生下列反应：阳极：2 CI-－2e－＝CI2↑ 阴极：2 H+＋2e－＝H2↑由于不断电离出H+和CI-形成CI2、和H2，溶液中的OH-浓度增大。
2017高中化学第二单元化学与资源开发利用课题2海水的综合利用第2课时课件新人教版选修2
二H) 2 MgCl2(溶液) MgCl 2 Mg 海水 1.所加试剂:①石灰乳 ,③盐酸。 所用操作方法:②过滤,⑤电解。 2.用离子方程式或化学方程式表示流程中海水提镁的过程: ①Mg2+ +2OHMg(OH) 2↓ ③Mg(OH) 2+2H+ Mg2+ +2H2O ⑤MgCl 2(熔融) Mg+Cl 2↑
迁移应用 1. 从海水中可以提取溴, 但得到的液溴中常常溶有少量氯气, 除 去氯气应该采用的方法是( ) A. 加适量的 KI 溶液 B. 通入溴蒸气 C. 加入适量的 NaOH 溶液 D. 加入适量的 NaBr 溶液 解析:除去液溴中溶有的少量氯气,可以加入适量的 NaBr 溶液, 发生反应 Cl2+2NaBr 2NaCl+Br2,除去了氯气 ,又未引入新的杂 质。 答案:D
2.在空气吹出法的工艺中,有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的,也 有选用SO2作溴蒸气吸收剂的,下列说法正确的是( ) A.两种吸收过程中,Br2只作氧化剂 B.两种吸收过程都发生了氧化还原反应 C.用纯碱溶液作吸收剂时,纯碱作还原剂 D.用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应
解析:用纯碱吸收 Br2 时发生的反应为:3Br2 +3Na2 CO3 5NaBr+NaBrO3 +3CO2 ↑,Br2 既作氧化剂又作还原剂;用 SO2 吸收时发 生的反应为:SO2 +Br2 +2H2 O 2HBr+H2 SO4 , 该反应中 Br2 只作氧 化剂, 故 A 错,B 对,C 错,D 错。
思考探究 1.根据氯化的离子方程式,说明 Cl2、Br2 氧化性的强弱关系。 答案:由 Cl2+2Br2Cl-+Br2 可知,反应中 Cl2 作氧化剂,Br2 为 氧化产物,故氧化性:Cl 2>Br2。 2.反应:3Br2+3Na2CO3 5NaBr+NaBrO3+3CO2↑中,被氧化的 溴原子和被还原的溴原子的物质的量之比为多少? 答案:NaBr 是 Br2 的还原产物,NaBrO3 是溴的氧化产物,故被氧 化的溴原子和被还原的溴原子的物质的量之比为 1∶5。
高中化学第二单元化学与资源开发利用课题2海水的综合利用学案新人教版选修2
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。
(新)高中化学第二单元化学与资源开发利用课题2海水的综合利用教案新人教版选修21
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。
高中化学第二单元化学与资源开发利用2.2海水的综合利用课件2新人教版选修2
苯与水互不相溶；碘在苯中 是________________________________ 。
的溶解度比在水中大；苯与 (5) 请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否
水溶液易分层 ___________________。 还含有单质碘的简单方法：
取少量提取碘后的水溶液于 试管中，加入几滴淀粉试液， 观察是否出现蓝色(如果变蓝， 说明还有单质碘
[课后作业] 1．从海水中提取单质镁，下列途径正 C NaOH 电解 A．海水 确的是 ( ――→ )Mg(OH)2――→Mg
HCl 电解 B．海水――→MgCl2――→Mg 石灰乳 HCl 电解 C．海水―――→Mg(OH)2――→MgCl2――→Mg 电解 Cl2 MgCl ――→ D．海水――→ Mg 2
b.用热空气或水蒸气将溴吹出,吸收冷凝后 得到粗溴. Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
C.粗溴精制得到高纯度的溴.
三、镁的制法——电解法
流程：
海水
过Mg（OH） Mg（OH） 2 2 滤 HCl 盐 MgCl2 溶液 Cl2 Mg 石灰乳 酸 蒸 水 电 干 发 煅 CaO MgCl2· 6H2O MgCl 贝壳 2 解 燥 结 烧 晶
四、从海水中提取重水 硫化氢-水双温交换法 H2O(l)+HDS(g)===HDO(l)+H2S(g
请填写下列空白： (1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外， 还需要用到的实验仪器是 ______________( 从 BDE 下列仪器中选出所需的仪器，将标号字母填写 在空白处)。 A．烧杯 D．泥三角 B．坩埚 E．酒精灯 C．表面皿 F．干燥器
海水资源的综合利用
1．海水资源 水资源 海水 常量元素：Cl、Na、Mg、S、Ca、K、C、Sr、 资源化学资源 Br、B、F共11种 微量元素
高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 2.2 海水的综合利用课件高二选修2化学课件
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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
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一
二
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
高中化学第二单元课题2海水的综合利用教案新人教版选修2
（新人教选修2）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—、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。
高中化学第2单元化学与资源开发利用课题2海水的综合利用学案新人教版选修2
课题2 海水的综合利用1．了解海水中盐的开发和利用，掌握食盐资源的利用。
2．了解海水提溴的重要步骤。
一、海水中盐的开发和利用海水中含有多种盐类，以氯化钠最多，约占海水中盐类总量的80%，还含有氯化镁、硫酸钙等。
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，各种盐分达到饱和浓度时，依次以固体形式析出。
(2)盐田一般分为贮水池、蒸发池、结晶池三部分。
(3)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。
)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 、Cl 2、H 2，再进一步生产其他化工产品。
(2)电解饱和食盐水实验装置(3)阳极反应式 2Cl －－2e －===Cl 2↑，阴极反应式__2H ＋＋2e －===H 2↑。
(4)电解饱和食盐水的总反应式是2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。
二、海水提溴从海水中提取的溴约占世界溴年产量的1/3，常用的方法叫吹出法。
1.氯化(1)用氯气置换溴离子的反应式为__Cl 2＋2Br －===Br 2＋2Cl －。
(2)氯气置换溴离子之前，要使海水酸化，使pH ＝3.5。
2.吹出当Br －被氧化成 Br 2后，用空气将其吹出，也可用水蒸气与溴一起蒸出。
3.吸收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的反应方程式为Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4，Cl 2＋2Br －===2Cl －＋Br 2。
三、海水提镁1.海水中镁的总储量约为2.1×1015t ，目前世界生产的镁60%来自海水。
2.工业生产中提取镁的主要方法和主要反应方程式：(1)加入石灰乳：Mg 2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca 2＋(2)加盐酸：Mg(OH)2＋2H ＋===Mg 2＋＋2H 2O(3)电解：MgCl 2=====通电Mg ＋Cl 2↑四、从海水中提取重水1.氢的同位素符号和名称是：11H 氕、21H 氘、31H 氚。
高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 课题2 海水的
第二单元课题2 海水的综合利用教学目的1、了解海水制盐场地的选择、盐田构造及海水制盐的常用方法。
2、理解氯碱工业原理，掌握其所涉及的化学方程式、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，并了解相应的工业生产流程。
教学重点、难点氯碱工业原理及其所涉及的化学方程式、电极方程式的书写，海水中提取溴、镁和重水的化学原理教学用具PPT课件课时安排1课时教学过程【进行新课】[复习回顾]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[展示]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 有平坦空旷的海滩，且潮汐落差大；b 气候干燥、多风、少雨；c 远离江河入海口，避免海水被淡水冲稀。
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[思考]电解食盐水的产物间能否发生化学反应？写出有关化学反应方程式。
利用电解食盐水制氢氧化钠需采取什么措施？否则会产生什么危险？氯碱工业流程和离子交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（或其他还原剂）、水流程：氯化→吹出→吸收→再氯化流程图见胶片[练习]写出氯化得到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（可由海洋中牡蛎壳煅烧制得）盐酸（由副产物氯气制得可循环使用）流程：沉淀→过滤→溶解→过滤→烘干→电解流程图见胶片[思考]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]根据前面对同位素的学习，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.原子能反应堆的中子减速剂和传热介质；2.为热核聚变技术提供氘。
常见方法：蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法反应方程式及流程图见胶片。
【课堂训练】【小结】1海水中盐的开发和利用(1).海水制盐(2).食盐资源的利用2 海水提溴3海水提镁4从海水中提取重水【布置做业】课本：43-45页。
高中化学第二单元化学与资源开发利用课题海水的综合利用时教案新人教选修
课题2 海水的综合利用第2 课时教学目标1.海水提溴吹出法原理，流程2.海水提镁的流程，3.海水中提取重水的意义和方法教学重点1.海水提溴吹出法原理，流程2.海水提镁的流程，教学方法展示图片法教学用具海水提镁、提溴的图片教学过程引入新课:浩瀚的海洋是个巨大的宝库，不仅可以提供给我们丰富的食物、食盐、也是化工生产中重要的资源来源。
我们已经知道它是氯碱工业的来源，那么，还有那些行业需要从海洋中获得资源呢？新课教学:板书：海水提溴目前，从海洋种提取的溴约占世界溴产量的三分之一。
常用的海水提溴的方法叫做吹出法。
下面我们看一下它的反应原理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。
Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl -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：3CO32- + 3Br2 = 5Br- + BrO33- + 3CO2↑最后，用硫酸将溶液酸化，Br2即从溶液中游离出来：5Br- + BrO33- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O3、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 -工业生产种它的工艺流程有时怎样的呢？展示图片不仅可以从海水中提取到溴，还有很多材料，比如说镁 其 反应原理及反应式如下过滤，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。
MgCl 2溶液CaOMg(OH)2MgCl 2·6H 2O MgCl 2Mg ＭgCl 2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl 2Mg(OH)2+2HCl=MgCl 2+2H 2O MgCl 2(熔融)=Mg+Cl 2通电工业生产流程除此之外，还可以从海水中提取重水。
氘是氢的同位素。
氘的原子核除包含一个质子外，比氢多了一个中子。
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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Ⅰ中获得游离态的溴后，步 骤Ⅱ中又将其转化为化合态的溴，其目的是富集溴。(2)步骤Ⅱ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SO2 ＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。(5)乙醇能与水互溶，不能用作萃取剂。
1．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( ) A．氘(D)原子核外有1个电子 B．1H与D互称为同位素 C．H2O与D2O互称为同素异形体 D．1H218O与D216O的相对分子质量相同 【解析】 同素异形体是同种元素构成的不同单质。 【答案】 C
【答案】 (1)作为原料之一，分解产生氧化钙，遇水产生氢氧化钙，将镁 离子沉淀为氢氧化镁 CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑
(2)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓， Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O， MgCl2(熔融)=通==电==Mg＋Cl2↑ (3)对氯气进行循环
【解析】 海水提镁，最基本的方法就是往海水里加碱，使镁离子转化为 氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁，然后经过滤、 干燥、电解就可得到金属镁。CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋ MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2，MgCl2(熔融)=通==电==Mg＋Cl2↑。用题述方法提镁 的过程中，采用了工业常用的循环利用的工艺来提高经济效益，题述方法中对 氯气进行了循环利用。
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(21H)，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。 4．D2O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。
【答案】 (1)富集(或浓缩)溴 (2)C (3)3 3 1 5 3 (4)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 (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。
1．(1)向溴化钠溶液中通入适量氯气，产生的现象是 ____________________________________________________， 反应的化学方程式是 ____________________________________________________； 向碘化钾溶液中加入适量溴水，产生的现象是 ____________________________________________________， 反应的化学方程式是 ____________________________________________________。
(2)从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？(用离子方程式表 示)____________________________________________________
____________________________________________________。 (3)在用上述方法提镁的过程中，采用了哪种措施来提高经济效益？ ____________________________________________________。
(2)化学方程式： ① Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 ； ② Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O ； ③ MgCl2(熔融)=通==电==Mg＋Cl2↑。
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。
1.工艺流程 2．主要反应原理：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
3．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： 3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑ 5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O (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。
2．过程
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,① a,Mg(OH)2―②―→MgCl2(溶液)――b →MgCl2(熔融)―③―c →Mg (1)所加试剂：①石灰乳；② 盐酸 。所用操作方法：a过滤， b 浓缩、结晶、，烘c干电解。
3．工业生产中平衡原理的应用 (1)沉淀溶解平衡原理的应用 ①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。 ②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MgCl2·6H2O脱水变为MgCl2时，由于MgCl2＋2H2O Mg(OH)2＋2HCl 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。
【解析】 (1)将海水蒸发结晶得到粗盐，在提取粗盐后的母液中主要含有 Mg2＋。(2)①采用焰色反应来检验。②HCl的作用是抑制MgCl2的水解。
【答案】 (1)蒸发结晶(或蒸发) (2)①焰色反应 ②HCl(气流) MgCl2·6H2O==△===Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O
2．下面是海水提镁的流程图：
A．氧化性
B．还原性
C．挥发性
D．腐蚀性
(3)以上流程Ⅱ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
2－ 3
===________BrO
－
3
＋________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
3．氢有几种同位素？写出其符号和名称。 【提示】 3种。氕(11H)、氘(21H或D)、氚(31H或T)。
海水提溴
【问题导思】 ①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pH＝3.5时效果最好，所以氯化之前要将 海水酸化。 ②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后 再还原成Br－？ 【提示】 富集溴元素。
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 mg/L，从海水中提取溴的工业流程如下：
【导学号：64570015】
(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其
目的是________。
(2)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的____课时 海水中溴、镁及重水的提取
学
阶
业
段
分
层
2
测
评
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) 3．了解从海水中提取重水的方法和意义。
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 Cl2＋2Br－===2Cl－＋，B然r后2 用 空气或水蒸气吹出溴蒸气。
1．工艺流程
2．主要化学反应 (1)制备石灰乳 CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2。 (2)沉淀Mg2＋ Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋。 (3)制备MgCl2 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。 (4)电解MgCl2 MgCl2(熔融)=通==电==Mg＋Cl2↑。
请回答下列问题： (1)海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么，贝壳在生产流程中起的作用是 ____________________________________________________ ____________________________________________________， 其主要成分发生化学变化的化学方程式为 ____________________________________________________ ____________________________________________________。
(2)由上述两个化学反应可知，氯气、溴、碘三种单质的氧化性强弱关系是 ____________________________________________________； 该化学反应原理，在海水的综合利用中的应用是 ____________________________________________________ ____________________________________________________。 (3)下列海产品中可以考虑用于工业上大量提取碘的是____________(填序 号)。 ①贝壳 ②紫菜 ③鱼 ④海带