2.2海水的綜合利用 學(xué)案導(dǎo)學(xué)（新人教選修2）
目的要求：
了解海水中鹽的開(kāi)發(fā)和利用，掌握食鹽資的利用。
了解海水提溴的重要步驟
學(xué)習(xí)過(guò)程：
一、海水中鹽的開(kāi)發(fā)和利用
海水中含有多種鹽類(lèi)，以 最多，約占海水中鹽類(lèi)總量的 ，還含有 、 等。
1.海水制鹽
（1）海水制鹽以 法（鹽田法）為主，主要原理是太陽(yáng)照射后， 蒸發(fā)，達(dá)到 濃度時(shí)，依次以 形式析出。
（2）鹽田必須符合的條
① ；
② ；
③ 。
（3）鹽田一般分為 、 、 三部分。
（4）海水制鹽要經(jīng)過(guò) 逐漸蒸發(fā)濃縮，達(dá)到飽和后會(huì)析出 ，分離后所得的母液叫 ，可綜合利用制得副產(chǎn)品 、 等。
（鹵水中主要含氯化鎂、碘化鉀、溴化鉀）
（5）海水制鹽還可用 法和 法，這樣不僅可制得鹽，還可得到 。
2.食鹽資的利用
（1）化學(xué)工業(yè)之一的氯堿工業(yè)，是以 為原料制取 ，再進(jìn)一步生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品。
（2）電解食鹽水實(shí)驗(yàn)裝置
用電解飽和食鹽溶液的方法制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)，稱(chēng)為氯堿工業(yè)。
氯化鈉溶液中存在著 四種離子，通直流電后，
向陽(yáng)極移動(dòng)， 向陰極移動(dòng)。
⑶陽(yáng)極反應(yīng)式 ，陰極反應(yīng)式
⑷電解飽和食鹽水的反應(yīng)式是 。
⑸學(xué)與問(wèn)
①寫(xiě)出電解食鹽水后產(chǎn)物NaOH、Cl2、H2可用制其他化工產(chǎn)品的反應(yīng)方程式。
②利用電解食鹽水制NaOH，應(yīng)采取什么合適的措施？
⑹電解制堿目前主要采用 法。離子交換膜電解槽是由多個(gè) 槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。
單元槽由 、 、 、 和 等組成。
⑺精制的飽和食鹽水進(jìn)入 極室，加入NaOH的純水進(jìn)入 極室，通電時(shí)，水在 極表面放電生成 ，Na＋穿過(guò)離子交換膜由 極室進(jìn)入 極室，導(dǎo)出的陰極液中含 ，Cl—?jiǎng)t在 極表面放電生成 ，電解后的淡鹽水從 極導(dǎo)出。
3. 離子交換膜法制燒堿
二、海水提溴
從海水中提溴約占世界溴年產(chǎn)量的 ，常用的方法叫 ，即用氯氣氧化海水中的 ，使其變成 ，然后用空氣或水蒸氣 。
1.氧化
（1）寫(xiě)出用氯氣置換溴離子的反應(yīng)式 。
（2）氯氣置換溴離子之前，要使海水 化，使pH= 。
2.吹出
當(dāng)Br— 被氧化成 后，用 將其吹出，也可用 與溴一起蒸出。
3.吸收：寫(xiě)出用二氧化硫做還原劑回收溴，再用氯氣將其氧化得到溴產(chǎn)品的反應(yīng)方程式 、 。
溴的用途：工業(yè)上：燃料的防爆劑；膠卷的感光；農(nóng)業(yè)上：殺蟲(chóng)劑；醫(yī)藥上： 紅藥水、鎮(zhèn)靜劑。
氧化性：Cl2＞ Br2＞I2。
Cl2+2Br-= Br2+2Cl-; Cl2+2I-=I2+2 Cl-; Br2+2I-=I2+2Br-.
三、海水提鎂
1.海水中鎂的總儲(chǔ)量約為 ，目前世界生產(chǎn)的鎂 自海水。
2.談?wù)劰I(yè)生產(chǎn)提取鎂的主要方法和寫(xiě)出主要反應(yīng)方程式
⑴
⑵
⑶
3. 如何用蒸發(fā)、結(jié)晶的方法從氯化鎂溶液中得到氯化鎂 ？
在氯化氫氣氛中蒸發(fā)
4. 設(shè)計(jì)從上述苦鹵中提取溴及碘？
溴氧化后吹出，用氫氧化鈉吸收后酸化；碘氧化后用萃取劑萃取
四、從海水中提取重水
1.氫的同位素符號(hào)和名稱(chēng)是 、 、 。
2. 21H氘的原子核內(nèi)有一個(gè) 和一個(gè) ，所以叫 ，化學(xué)符號(hào)是 重水可作原子反應(yīng)堆的 和 。
3.熱核聚變指的是 。
4.海水中含重水 t。
參與答案
一、海水中鹽的開(kāi)發(fā)和利用
氯化鈉、80%、氯化鎂、硫酸鈣。
1. 海水制鹽
（1）蒸發(fā)、水分、飽和、固體。
（2）①有平坦空曠的海灘，潮汐落差大
②氣候干燥、多風(fēng)、少雨
③遠(yuǎn)離江河入�？凇�
（3）貯水池、蒸發(fā)池、結(jié)晶池。
（4）風(fēng)吹、日曬，食鹽晶體、苦鹵、氯化鉀、氯化鎂。
（5）電滲析、冷凍、淡水。
2.⑴食鹽、NaOH、Cl2、H2。
⑵Na＋、Cl—、OH— 、H＋，Cl—、OH—，Na＋、H＋
⑶2 Cl——2e—= Cl2¬ H＋ ＋2e—= H2 ¬
⑷2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2 ¬＋ Cl2¬
⑸①2NaOH + CO2 ==Na2CO3 + H2O H2 ＋ Cl2 2HCl
2NaOH + Cl2=NaClO＋NaCl
②裝置：用離子交換膜電解槽，單元槽：由陽(yáng)極（鈦網(wǎng)）、陰極（碳鋼網(wǎng)）、離子交換膜、電解槽框、導(dǎo)電銅棒等組成。離子交換膜的特性：只允許陽(yáng)離子通過(guò)，而阻止陰離子和氣體通過(guò)。離子交換膜的作用：可防止① H2 + Cl2 == 2HCl 爆炸 ； ② Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 影響燒堿產(chǎn)量和質(zhì)量。
⑹離子交換膜、單元、陽(yáng)極（鈦網(wǎng)）、陰極（碳鋼網(wǎng)）、離子交換膜、電解槽框、導(dǎo)電銅棒。
⑺陽(yáng)、陰、H2、陽(yáng)、陰、NaOH、陽(yáng)、Cl2、陽(yáng)。
二、海水提溴
1/3、吹出法、Br—、Br2、吹出。
1.（1）Cl2＋2 Br—=2 Cl—＋Br2 （2）酸化、3.5
2. Br2、空氣、水蒸氣。
3. Br2＋SO2 ＋H2O=2HBr＋H2SO4 Cl2＋2 Br—=2 Cl—＋Br2
三、海水提鎂
1. 2.1×1015t，60%。
2.⑴加入石灰乳，使海水中的鎂變氫氧化鎂沉淀
g2＋＋2OH—=g（OH）2
⑵加鹽酸使氫氧化鎂轉(zhuǎn)化成氯化鎂
g（OH）2＋2H＋= g2＋＋2 H2O
⑶電解氯化鎂
2gCl2 2g＋Cl2¬
四、從海水中提取重水
1. 11H 氕、21H氘 31H 氚
2.質(zhì)子、中子、重氫、D、D2O、中子減速劑、傳熱介質(zhì)（重水堆）
3.兩個(gè)氘核在高溫高壓下融合成氦核，同時(shí)放出大量能量的過(guò)程。
4. 2.0×1014t
【堂鞏固提高】
1、11H、12H、13H、H+、H2是 （ ）
A、氫的五種同位素 B、五種氫元素
C、氫的五種同素異形體 D、氫元素的五種不同微粒
答案 ：D
2、用惰性電極電解下列物質(zhì)的水溶液，在陽(yáng)極上不放出O2的是 （ ）
A.OH B.Na2SO4
C.Cl D.2SO4
答案：C
3．（07高考•海南）目前下列工藝過(guò)程沒(méi)有直接使用離子交換技術(shù)的是（）
A．硬水的軟化 B．電解飽和食鹽水制造NaOH
C．電滲析淡化海水 D．海水中提取金屬g
答案：D
4、（07高考•廣東）許多國(guó)家十分重視海水資的綜合利用。不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是（ ）
A、氯、溴、碘 B、鈉、鎂、鋁
C、燒堿、氫氣 D、食鹽、淡水
答案：D
5、（04高考•上海）下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液（含酚酞）電解產(chǎn)物的裝置是（ ）
答案：D
6、如圖所示，兩容器都盛有食鹽水和酚酞混合液，在下列裝置中最先觀察到變紅現(xiàn)象的區(qū)域是____________，并寫(xiě)出各極的反應(yīng)式。
甲______________； 乙 ______________；
丙______________； 丁______________；
答案：甲和丁的附近；甲： ；乙： ；
丙：Zn ；�。�
7、海水是化工原料的主要，下面是工業(yè)上對(duì)海水綜合利用的示意圖：
回答下列問(wèn)題：
（1）從海水中得到粗鹽中含 等雜質(zhì)離子，如用試劑BaCl2、NaOH、鹽酸和Na2CO3溶液，除去雜質(zhì)離子，則加入試劑的順序是____________________。
（2）以海灘貝殼為原料制備Ca(OH)2的過(guò)程可用化學(xué)方程式表示為_(kāi)____________，___________________。
（3）gCl2•6H2O脫水過(guò)程中易水解生成堿式氯化鎂，化學(xué)方程式為_(kāi)___________。因此工業(yè)上常使gCl2•6H2O 晶體在_______氣體中脫水而得到干燥無(wú)水的gCl2。
（4）電解無(wú)水 gCl2可得金屬鎂和氯氣，利用副產(chǎn)品氯氣還可制備漂 *** ，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。
答案：（1） 、鹽酸或NaOH、 、鹽酸。
（2）
（3） ；氯化氫
（4）
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