2019高中化學(xué) 第二單元 化學(xué)與資源開發(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,不宜過多涉及復(fù)雜混合溶液中各物質(zhì)溶解度相互影響等問題。可結(jié)合鹽田示意圖和鹽田的照片,讓學(xué)生了解曬鹽的過程。 2.關(guān)于氯堿工業(yè),涉及了電解的概念,教科書是以標(biāo)注的形式給出的,教學(xué)中可根據(jù)實際情況,對電解原理作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,如增加電解飽和食鹽水實驗等,以幫助學(xué)生認(rèn)識氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理,但不必過多介紹相關(guān)理論知識。 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)過的,教學(xué)中可利用兩個“學(xué)與問”,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,體會和認(rèn)識化學(xué)原理應(yīng)用于實際生產(chǎn)時應(yīng)該考慮的一些具體問題和方法。 4.提取重水的原理對學(xué)生來說比較陌生,在這里也并不作為重點,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,其特點是用多孔滲透性的隔膜將陽極室和陰極室隔開,隔膜阻止氣體通過,而只讓水和離子通過。這樣既能防止陰極產(chǎn)生的氫氣與陽極產(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。隔膜法的缺點主要是投資和能耗較高,產(chǎn)品燒堿中會含有雜質(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)點是制得的堿液濃度高、質(zhì)量好、成本低。水銀法的最大缺點是汞會帶來環(huán)境污染問題。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極室和陰極室隔開,陽離子交換膜只允許Na+通過,而Cl-、OH-和氣體則不能通過,這樣既能防止陰極產(chǎn)生的氫氣與陽極產(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。