1、2019 最新新人教版化学选修2 高中海水的综合利用教案一课题二 海水的综合利用第 1 课时教学目标1了解氯碱工业反应原理；正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式。2初步了解电解槽的简单结构及食盐水的精制。3常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。4通过电解食盐水的实验 ,培养学生的观察能力、分析归纳能力和利用化学原理解决实际问题的能力。5通过阅读材料,培养学生的自学能力。6通过对实验现象的观察 ,掌握观察实验的方法和步骤 ,准确记录实验现象 ,正确分析实验现象 ,探究实验规律的方法。通过讨论 ,激发学生的求知欲 ,闪现智慧火花 ,培养创新意识。教学重点氯碱工业反应原理。教学难点氯碱工业反应
2、原理。教学方法演示实验法教学用具1实验仪器：铁架台、U型管、石墨电极、导线、电流表、直流电源。2实验药品：饱和氯化钠溶液。3幻灯片若干张。课时安排2 课时引入新课：本节课我们学习电解饱和食盐水制烧碱 又称氯碱工业。我们学习的主要目标是掌握工业上制取氯气和烧碱的反应原理 ,初步了解化工生产设备、原料及其精制、生产流程。【板书】第二节氯碱工业一、电解饱和食盐水反应原理【演示】实验装置如右图：【投影】实验步骤：1按装置图安装好仪器。2向 U型管中注人饱和食盐水,接通电源。3向阴阳两极滴加几滴酚酞溶液,把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极试管口上方。【设疑】电解池两极上各有什么现象产生？【提问】请描
3、述实验现象,试判断出结论。【学生回答】(相互补充 )1两极均产生气体。2阴极区附近溶液出现红色,有碱生成。3阳极淀粉碘化钾试纸变蓝,气体有刺激性气味,应是 Cl 2。1 / 7【阅读讨论】阅读教材,看后相互讨论 ,推选代表回答产生这种现象的原因。【小结并板书】师生共同总结：在阴极：由于2H + 2e- = H 2,H +不断被消耗 ,促进 H2OH + OH -向右移动 ,破坏了水的-电离平衡 ,c(OH )相对的增大了,因此 ,在阴极附近形成了氢氧化钠溶液。【提问】写出电解的总的化学反应方程式。【板演】 2NaCl 2H 2O = H 2 Cl 2 2NaOH【追问】这样写是否正确？【回答】
4、不正确,反应条件应写通电或电解。【过渡】工业上就是应用电解食盐水溶液的方法制取烧碱和氯气的 ,下面我们研究工业制碱方法。【板书】二、离子交换膜法制烧碱【讲述】目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。请同学们结合幻灯片上的自学提纲 ,阅读教材。【投影】 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？【自学讨论】学生阅读,同学之间可以相互讨论,教师解疑。【小结】师生共同活动：【板书】 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
5、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 (详见教材内容 )。【投影】【设疑】氯碱工业的原料是饱和食盐水,由于粗盐中含有泥沙、 Ca2+ 、Mg 2+、 Fe3+、 SO42-杂质 ,会在碱性溶液中形成沉淀 ,损坏离子交换膜 ,所以必须要对粗盐水进行净化。那么,如何净化盐水呢？实际上这是一个物质分离和提纯的问题。请同学们思考：1用什么方法除去泥沙？2用什么试剂除去 Ca2+、 Mg 2+、 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？【讨论】同学之间相互讨论探讨。2 / 7
6、【归纳总结】师生共同活动。【板书】 4精制食盐水步骤及原理如下： (所加试剂必须过量,过量试剂必须除去,步骤必须最简单 )过滤以除去泥沙。2-： SO42- + Ba 2+ = BaSO 4。加入稍过量的 BaCl2溶液以除去 SO42 3溶液以除去 Ca2+和 Ba2+： CO32-2+= CaCO3 ； CO32-+ Ba2+=加入稍过量的 Na CO+ CaBaCO32+3+2+-3+ 3OH-加入稍过量的 NaOH溶液以除去 Mg、Fe ： Mg 2OH Mg(OH)2； FeFe(OH) 3过滤以除去上述产生的沉淀。这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、 Mg2+ 等金属离子 ,必须用
7、离子交换树脂除去。【小结】由学生总结一下本节课所讲述内容,教师适时给予点拨【板书设计】一、电解饱和食盐水反应原理二、离子交换膜法制烧碱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产量3生产流程4精制食盐水步骤及原理如下： (所加试剂必须过量 ,过量试剂必须除去 ,步骤必须最简单 )过滤以除去泥沙2-： SO42- + Ba 2+ = BaSO 4。加入稍过量的 BaCl2溶液以除去 S
8、O42+2+2-2+2-+ Ba2+=加入稍过量的 Na2CO3溶液以除去 Ca和 Ba： CO3+ Ca = CaCO3； CO3BaCO32+、Fe3+： Mg 2+ 2OH - Mg(OH) 2； Fe3+ 3OH- 加入稍过量的 NaOH溶液以除去 MgFe(OH) 3过滤以除去上述产生的沉淀。这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、 Mg2+ 等金属离子 ,必须用离子交换树脂除去。3 / 7第二单元化学与资源开发利用课题二 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
9、程 ,教学方法展示图片法教学用具海水提镁、提溴的图片课时安排2 课时教学过程引入新课 : 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 Br 2。Cl 2 +2Br -=Br 2+ 2Cl-2、吹出然后用空气把Br
10、 2 吹出 , 再用 Na2C03 溶液吸收 , 即得较浓的 NaBr 和 NaBrO3 溶液：3CO32- + 3Br 2 = 5Br - + BrO 33-+ 3CO 2最后 , 用硫酸将溶液酸化 ,Br2 即从溶液中游离出来：5Br- + BrO 33- + 6H + = 3Br 2 + 3H 2O3、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。4 / 7Br2+ SO2+2H O=2HBr+HSO24Cl 2 +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
11、5 / 7过滤，加盐酸海水母液Mg(OH) 2b MgCl 2煅烧a溶液CaO贝壳石灰乳a gCl 2 +Ca(OH)2 =Mg(OH)2+CaClbMg(OH) 2 +2HCl=MgCl2 +2H2 O通电Mg+ClcMgCl 2 ( 熔融 ) =2工业生产流程加热电解MgCl2 ?6H 2 OMgCl2cMg浓缩2 ；。除此之外 , 还可以从海水中提取重水。6 / 7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, 也是制取氘的原料它的制备方法有蒸馏法：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。7 / 7
