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【化学】2.2.1《海水的综合利用》课件(新人教版选修2)


第二单元 课题二

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、海水中盐的开发与利用

蒸发池

结晶池

盐是人类日常生活中的必需品,也是很多工业部门的原料之一,而海 盐又是盐的主要来源之一。 海水制盐的方法主要有三种,即:盐田法、电渗析法和冷冻法。盐田 法历史最悠久,而且也是最简便和经济有效的方法,现在还在广泛采用。

2、食盐资源的利用

氯碱工业
以食盐为原料制取NaOH Cl2 H2 再进一步生产 一系列的化工产品的工业

动手、动脑:分析图2-9所示实验, 溶液中离子的运动,两极的电极反 应式

(1)电解饱和食盐水反应原理
阴极: 2H+ + 2e- = H2↑ 阳极: 2Cl- -2e- = Cl2↑ 总反应: 电解 2H2O + 2Cl- = H2↑ + Cl2↑ + 2OH电解 2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH

思考?上述装置的弱点:
1.H2和Cl2 混合不安全

2.Cl2会和NaOH反应,会使得到的NaOH不纯

思考:
1.离子交换膜 电解槽的简单 构造如何? 2.离子交换膜 的作用是什么? 3.工业制碱的 简单生产流程 怎样?

(2)离子交换膜法制烧碱

Cl2 +

H2 - NaOH溶液

淡盐水
阳 极

Cl2 Na+ Cl—

H+
阴 极 碳钢网

金属钛网

OH—

精制饱和 NaCl溶液

离子交换膜
H2O(含少量NaOH)

1. 生产设备名称:离子交换膜电解槽 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。 2. 离子交换膜的作用: (1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸 (2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠 影响氢氧化钠的产量

(3)生产流程

思考:
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?

精制食盐水

粗盐水(Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-) 过量BaCl2 Ba2+ + SO42- =BaSO4

Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+

BaSO4

过量Na2CO3
Ca2+ + CO32- = CaCO3 Ba2+ + CO32- = BaCO3 CaCO3 Mg2+、Fe3+、CO32BaCO3 过量NaOH Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 Fe(OH)3 Mg(OH)2

OH-、CO32-

电解食盐水思考:
(1)以惰性材料作电极,电解滴有几滴酚 酞的饱和食盐水,观察实验现象? (2)以活性材料作电极,电解滴有几滴酚 酞的饱和食盐水,观察实验现象?

由此可得出什么结论?

活性材料作电极
阴极上,阳离子的放电顺序同惰性电极

阳极上,电极材料的溶解

氯碱工业
饱和食盐水 氢气
盐酸

氯气

氢氧化钠 漂白剂 造纸、玻璃、 肥皂、纺织等

冶炼金属等

合成农药等


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