2019高中化學(xué) 第二單元 化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用 2.2 海水的綜合利用備課素材 新人教版選修2.docx

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2.2 海水的綜合利用 教學(xué)建議 1.海水曬鹽的基本原理側(cè)重于固體物質(zhì)在水中的溶解原理,不宜過(guò)多涉及復(fù)雜混合溶液中各物質(zhì)溶解度相互影響等問(wèn)題。可結(jié)合鹽田示意圖和鹽田的照片,讓學(xué)生了解曬鹽的過(guò)程。 2.關(guān)于氯堿工業(yè),涉及了電解的概念,教科書(shū)是以標(biāo)注的形式給出的,教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)電解原理作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,如增加電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)等,以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理,但不必過(guò)多介紹相關(guān)理論知識(shí)。 3.從海水中提鎂和提溴,涉及的化學(xué)反應(yīng)原理都是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的,教學(xué)中可利用兩個(gè)“學(xué)與問(wèn)”,結(jié)合圖2-13和圖2-14,讓學(xué)生自己歸納出化學(xué)反應(yīng)原理,以利于學(xué)生理解生產(chǎn)流程,體會(huì)和認(rèn)識(shí)化學(xué)原理應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)時(shí)應(yīng)該考慮的一些具體問(wèn)題和方法。 4.提取重水的原理對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較陌生,在這里也并不作為重點(diǎn),可以讓有興趣的同學(xué)閱讀“科學(xué)視野”或查閱其他資料。 參考資料 工業(yè)上應(yīng)用電解原理制燒堿的幾種方法的比較 (1)隔膜法。 隔膜法采用的主要設(shè)備是隔膜電解槽,其特點(diǎn)是用多孔滲透性的隔膜將陽(yáng)極室和陰極室隔開(kāi),隔膜阻止氣體通過(guò),而只讓水和離子通過(guò)。這樣既能防止陰極產(chǎn)生的氫氣與陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣混合而引起爆炸,又能避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉而影響燒堿的質(zhì)量。隔膜法的缺點(diǎn)主要是投資和能耗較高,產(chǎn)品燒堿中會(huì)含有雜質(zhì)食鹽。 (2)水銀法。 此法采用的主要設(shè)備電解槽由電解室和解汞室組成,其特點(diǎn)是以汞為陰極,得電子生成液態(tài)的鈉和汞的合金。在解汞室中,鈉汞合金與水作用生成氫氧化鈉和氫氣,析出的汞又回到電解室循環(huán)使用。此法的優(yōu)點(diǎn)是制得的堿液濃度高、質(zhì)量好、成本低。水銀法的最大缺點(diǎn)是汞會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題。所以此法已逐漸減少使用。 (3)離子交換膜法。 在此法的主要設(shè)備電解槽中,采用具有選擇性的離子交換膜將陽(yáng)極室和陰極室隔開(kāi),陽(yáng)離子交換膜只允許Na+通過(guò),而Cl-、OH-和氣體則不能通過(guò),這樣既能防止陰極產(chǎn)生的氫氣與陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣混合而引起爆炸,又能避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉而影響燒堿的質(zhì)量。離子交換膜法在建設(shè)費(fèi)用、電能損耗、產(chǎn)品質(zhì)量和解決環(huán)境污染等方面都比隔膜法、水銀法優(yōu)越,被公認(rèn)是現(xiàn)代氯堿工業(yè)的發(fā)展方向。