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高中化学人教版 (新课标)选修2 化学与技术第一单元 走进化学工业课题1 化工生产过程中的基本问题集体备课ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (新课标)选修2 化学与技术第一单元 走进化学工业课题1 化工生产过程中的基本问题集体备课ppt课件，共25页。PPT课件主要包含了盐田结构及流程，粗盐苦卤，盐田法，冷冻法等，原理利用太阳能，电解饱和食盐水，思考该装置的缺点，精制食盐水，氯碱工业，饱和食盐水等内容，欢迎下载使用。
浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还孕育着丰富的矿产，而海水本身含有大量的化学物质，又是宝贵的化学资源
海水中储有大量的化学物质，储量可观的就有80多种化学元素，其中70多种可以被人类提取利用，海洋是地球上最大的矿产资源库。全世界每年都要从海洋中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。
一、海水中盐的开发和利用（一）海水制盐
（二）食盐资源的利用----氯碱工业
人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧碱(NaOH)等产品的工业称为“氯碱工业”.
2H2O + 2NaCl === H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
1.H2和Cl2 混合不安全2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯
分析：阴极、阳极的定义及电极反应？
电解饱和食盐水反应原理
阴极： 阳极：总反应：
2H+ + 2e- = H2↑
2Cl- -2e- = Cl2↑
H2O（含少量NaOH）
1、生产的主体设备：离子交换膜电解槽简单构造：阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等 2、添加原料阳极室：精制的饱和食盐水阴极室：添加纯水（加一定量的NaOH溶液） 3、离子交换膜的作用： (1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸 (2)避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量。
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？
粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-、Na+ 、 Cl-）
Ba2+ + SO42- =BaSO4↓
Na+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、 Cl-
Ca2+ + CO32- = CaCO3↓Ba2+ + CO32- = BaCO3↓
CaCO3↓BaCO3↓
（少Mg2+、Fe3+) Ca2+ Na+ 、 Ba2+ 、 Cl- 、 OH-
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
Fe(OH)3↓Mg(OH)2↓
（少Mg2+、Ca2+、 Fe3+) ）Na+、Cl-、OH-、CO32-
造纸、玻璃、肥皂、纺织等
Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl -
1.氯化：通过Cl2将海水中溴氧化成单质溴(pH=3.5)
2.吹出：用热空气或水蒸气将溴吹出
１、如何实现Mg2+ 的富集和分离？
可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀
２、是不是直接往海水中加沉淀剂？
不是，因为海水中的Mg2+ 的浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2+的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂。
３、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？
１、从沉淀效果看，澄清石灰水比氢氧化钠效果 差得多，如何解决这一矛盾？
３、如何制得无水MgCl2 ？
４、由MgCl2 到Mg究竟用还原法还是电解法好？
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。
由于镁本身比较活泼，用还原法比较困难，工业上常使用电解熔融的氯化镁得到镁。
２、请设计由Mg(OH)2到Mg的可能途径。
思考：电解产生的Cl2怎么处理？
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
镁的化学性质：探究一：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量稀盐酸的试管中；现象： 结论或化学方程式：
镁条逐渐溶解，有大量气体产生
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
探究二：取一小段除去氧化膜的镁条投入滴有酚酞的水中；现象： 结论或化学方程式：
有气体产生，滴有酚酞的水溶液变红(但比钠与水反应缓和得多）
探究三：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后插入充满CO2的的集气瓶中。现象： 结论或化学方程式：
燃着的镁条在CO2中继续燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，在集气瓶的内壁有黑色固体附着
四、Mg条与氮气的反应
1、海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提镁，可按如下步骤进行：（1）将贝壳制成石灰乳（２）在引入的海水中加入石灰乳、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，下列说法中不正确的是（ ）Ａ、此法的优点之一是原料来源丰富Ｂ、进行（1）、（2）、（3）步的目的是从海水中提取MgCl2 Ｃ、第四步会产生氯气 D、以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应
2、分析镁在空气中的燃烧产物，肯定不存在的物质是 （ ）A、C B、 MgO C、MgCO3 D、Mg3N2
四、从海水中提取重水
海水中溶存着80多种元素，其中不少元素可以提取利用，具有重要的开发价值。据计算，每立方千米海水中含有3 750×104 t固体物质，其中除氯化钠约3 000×104 t外，镁约450×104 t，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。
溴的浓度较高，平均为67×10-3 mL/L，地球上99％以上的溴都储存在海水里，故溴有“海洋元素”之称。
碘在海水中的浓度只有0.06× 10-6，属于微量元素。
钾在海水中的总量为500 ×1012 t以上。海水中所含钾的储量远远超过钾盐矿物储量。
铀海水中的总量非常可观，达45×108 t，相当于陆地储量的4500倍。
一吨海水中所含重水的核聚变反应，可释放出相当于256t石油燃烧所产生的能量。
重水核聚变反应可释放出相当能量，海水中约有200×108 t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”。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少的辅助材料，也是制取氘的原料。
制备重水有两种方法， 蒸馏法：这种方法只能得到纯度为92%的重水； 电解法：可得99.7%的重水，但消耗电能特别大。 化学法：
浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还孕育着丰富的矿产，而海水本身含有大量的化学物质，又是宝贵的化学资源
海水中储有大量的化学物质，储量可观的就有80多种化学元素，其中70多种可以被人类提取利用，海洋是地球上最大的矿产资源库。全世界每年都要从海洋中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。
一、海水中盐的开发和利用（一）海水制盐
（二）食盐资源的利用----氯碱工业
人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧碱(NaOH)等产品的工业称为“氯碱工业”.
2H2O + 2NaCl === H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
1.H2和Cl2 混合不安全2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯
分析：阴极、阳极的定义及电极反应？
电解饱和食盐水反应原理
阴极： 阳极：总反应：
2H+ + 2e- = H2↑
2Cl- -2e- = Cl2↑
H2O（含少量NaOH）
1、生产的主体设备：离子交换膜电解槽简单构造：阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等 2、添加原料阳极室：精制的饱和食盐水阴极室：添加纯水（加一定量的NaOH溶液） 3、离子交换膜的作用： (1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸 (2)避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量。
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？
粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-、Na+ 、 Cl-）
Ba2+ + SO42- =BaSO4↓
Na+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、 Cl-
Ca2+ + CO32- = CaCO3↓Ba2+ + CO32- = BaCO3↓
CaCO3↓BaCO3↓
（少Mg2+、Fe3+) Ca2+ Na+ 、 Ba2+ 、 Cl- 、 OH-
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
Fe(OH)3↓Mg(OH)2↓
（少Mg2+、Ca2+、 Fe3+) ）Na+、Cl-、OH-、CO32-
造纸、玻璃、肥皂、纺织等
Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl -
1.氯化：通过Cl2将海水中溴氧化成单质溴(pH=3.5)
2.吹出：用热空气或水蒸气将溴吹出
１、如何实现Mg2+ 的富集和分离？
可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀
２、是不是直接往海水中加沉淀剂？
不是，因为海水中的Mg2+ 的浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2+的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂。
３、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？
１、从沉淀效果看，澄清石灰水比氢氧化钠效果 差得多，如何解决这一矛盾？
３、如何制得无水MgCl2 ？
４、由MgCl2 到Mg究竟用还原法还是电解法好？
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。
由于镁本身比较活泼，用还原法比较困难，工业上常使用电解熔融的氯化镁得到镁。
２、请设计由Mg(OH)2到Mg的可能途径。
思考：电解产生的Cl2怎么处理？
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
镁的化学性质：探究一：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量稀盐酸的试管中；现象： 结论或化学方程式：
镁条逐渐溶解，有大量气体产生
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
探究二：取一小段除去氧化膜的镁条投入滴有酚酞的水中；现象： 结论或化学方程式：
有气体产生，滴有酚酞的水溶液变红(但比钠与水反应缓和得多）
探究三：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后插入充满CO2的的集气瓶中。现象： 结论或化学方程式：
燃着的镁条在CO2中继续燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，在集气瓶的内壁有黑色固体附着
四、Mg条与氮气的反应
1、海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提镁，可按如下步骤进行：（1）将贝壳制成石灰乳（２）在引入的海水中加入石灰乳、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，下列说法中不正确的是（ ）Ａ、此法的优点之一是原料来源丰富Ｂ、进行（1）、（2）、（3）步的目的是从海水中提取MgCl2 Ｃ、第四步会产生氯气 D、以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应
2、分析镁在空气中的燃烧产物，肯定不存在的物质是 （ ）A、C B、 MgO C、MgCO3 D、Mg3N2
四、从海水中提取重水
海水中溶存着80多种元素，其中不少元素可以提取利用，具有重要的开发价值。据计算，每立方千米海水中含有3 750×104 t固体物质，其中除氯化钠约3 000×104 t外，镁约450×104 t，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。
溴的浓度较高，平均为67×10-3 mL/L，地球上99％以上的溴都储存在海水里，故溴有“海洋元素”之称。
碘在海水中的浓度只有0.06× 10-6，属于微量元素。
钾在海水中的总量为500 ×1012 t以上。海水中所含钾的储量远远超过钾盐矿物储量。
铀海水中的总量非常可观，达45×108 t，相当于陆地储量的4500倍。
一吨海水中所含重水的核聚变反应，可释放出相当于256t石油燃烧所产生的能量。
重水核聚变反应可释放出相当能量，海水中约有200×108 t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”。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少的辅助材料，也是制取氘的原料。
制备重水有两种方法， 蒸馏法：这种方法只能得到纯度为92%的重水； 电解法：可得99.7%的重水，但消耗电能特别大。 化学法：
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