1. 第 3 章 自然界中的元素 第 4 节 海水中的元素 -- 海水工业

2. 2015-9-10 镁合金微弧氧化涂层（硬度和抗磨性更强）成功应 用于嫦娥三号飞行器、着陆器和月面巡视器的表面，在 嫦娥三号的发射和月面巡视中发挥了重要作用。 2013 年 12 月 15 日晚，正在月球上开展科学探测的嫦娥三 号着陆器和巡视器进行互成像实验， “ 两器 ” 顺利互拍， 嫦娥三号任务取得圆满成功。

3. 国防金属 -- 镁 在哪里？

4. 宇航员遥看地球的照片宇航员遥看地球的照片

5. 海水中镁的含量一般为 1.28g/L, 总储量约 2×10 15 t 。目 前，世界上生产的镁有 60% 来自海水 海水中含量较高元素浓度图

6. 学习目标 1. 通过氯碱工业原理的探究，了解海水中氯 化钠的工业应用。 2. 通过海水中镁、溴提取工业流程的探究， 巩固氧化还原理论及镁、溴的性质。 3. 明白一个真实的化学工业流程中，不仅要 考虑化学反应原理，还要考虑经济效益、环 境保护等问题，感受化学与生活、生产紧密 相连。 2015-9-10

7. 1. 煮海为盐 一、海水粗提取：

8. 2. 晒海为盐

9. 3. 机械热压缩制盐

10. 实验现象推测结论 与电源正极 相连的管 与电源负极 相连的管 总方程式 （一）. 氯碱工业原理 产生气体使液 面下降，溶液 使酚酞变红 有碱产生 产生气体使 淀粉碘化钾 试纸变蓝 氧化性气体 二、海水深加工 氯气 氢氧化钠 + - 氢气气体？？

11. 氯碱工业产品

12. 国防金属 -- 镁如何从海水中提取？ 海水 镁 Mg 2+ Mg ↓(?) Mg(OH) 2

13. 问题组一： 1. 哪类物质把 Mg 2+ 从母液中沉淀出来？ 从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？ （二）海水提镁 试剂氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钙氢氧化钡 (元/吨)(元/吨) 6160 2300 5803700 碱 海边的贝壳 2. 临海工业氢氧化钙从哪里获取？

14. 问题组一： 3. 已知 如何把 Mg(OH) 2 转化 为单质镁？ 4. 海水中原来就有 MgCl 2 ，沉淀、中和还得到 MgCl 2 ，这些操作的目的是什么？ 5. 如何实现 Cl 2 的循环利用？ 2NaCl 2Na+Cl 2 电解 熔融 MgCl 2 Mg+Cl 2 盐酸 电解 熔融 Mg(OH) 2 H 2 +Cl 2 = 2HCl 点燃 浓缩

15. MgCl 2 ==Mg+Cl 2 通电 CaCO 3 CaO Ca(OH) 2 Mg 2+ +Ca(OH) 2 =Mg(OH) 2 +Ca 2+ Mg(OH) 2 +2HCl =MgCl 2 +H 2 O

16. 问题组二： 1. 海水提镁的工业流程中采用了哪些措施来 提高经济效益？ 2. 假如你是海水提镁厂的厂长，你还将关注 什么？ 就地取材、循环使用 环保（粉尘、尾气）、可持续性（改进工艺）

17. “ 海洋元素 ”-- 溴， 如何从海水中提取？ 海水 溴 Br - Br 2 (?)(?) 问题组三： 1. 将 Br – 转化为 Br 2 ， 需加入那类试剂？从物质提 纯角度分析何种试剂最好？ 2. 原料用卤水还是海水好？ 3. 利用 Br 2 的特性，如何将得到的粗 Br 2 提取出来？ Br － 浓度（ g /L ） 海水 0.067 卤水 ( 晒盐后 ) 2.5--3 氧化剂 卤水 利用挥发性，用热空气将 Br 2 吹出 Cl 2

18. 3 、海水提溴 蒸发、 浓缩 海水海水 卤水卤水 溴单 质 粗溴粗溴 通入 氯气 热空 气 粗溴与大量空气混合为气态，很难沉降为液溴，如何 精炼？ 粗溴提纯粗溴提纯： Br 2 → Br 2 Br 2 的氧化性 (?)(?) Br － → 与空气脱离 加还原剂 加氧化剂

19. 过滤，加盐酸 电解 海水 母液 b c 煅烧 a 浓缩干燥 贝壳 石灰乳 a ； b ； c 。 MgCl 2 溶液 [ 整合 ] 提取 NaCl 后的海水（母液），可提取 Mg 和粗 Br 2 ． ①写出 a 、 b 、 c 三个步骤的化学方程式： ②若用此母液来提取粗 Br 2 ，用离子方程式表示提取溴 的原理 ． 是利用溴的 性，将其 用热空气吹出。

20. 海水提溴全流程 ： 蒸发、 浓缩 海水 苦卤苦卤 溴、水混 合物Ⅰ 粗溴 高纯 溴 Br - 溴、水 混合物Ⅱ 通入 氯气 热 空气 蒸馏蒸馏 通入 氯气 通入 SO 2 、水 （ 1 ） Br 2 + SO 2 +2H 2 O =2HBr+H 2 SO 4 (2) 温度过高，水蒸汽大量蒸出使溴不纯，温度过低 ，溴的蒸出速度慢，产量低。 （ 3 ） “ 溴水混合物Ⅰ ” 中溴的浓度太低，不易被蒸出， 而 “ 溴水混合物Ⅱ ” 经过浓缩，浓度大，易蒸出高纯溴 【拓展应用】

22. 归纳总结：海水中物质提取的一般的思路。 浓缩 、 转化 、 提取 氧化还原反应

23. 三、海水的综合利用

24. 联合国确定 2003 年为国 际淡水年。 每年的 3 月 22 日为 “ 世界 水日 ”

25. 青岛海诺水务 是一家专业从 事水处理工艺 技术和环保产 品研发的高新 技术企业

26. 作业：学案的《课后练习》 可供深入了解的视频材料： 《走向海洋》纪录片 http://www.tudou.com/programs/view/LNXd 6KFLwwU/ http://www.tudou.com/programs/view/LNXd 6KFLwwU/ 《探索发现》栏目《海洋中国》纪录片 http://v.youku.com/v_show/id_XNDQ4Mjgw ODIw.html

28. 过滤，加盐酸 电解 海水 母液 b c 煅烧 a 浓缩干燥 贝壳 石灰乳 a ； b ； c 。 MgCl 2 溶液 [ 整合 ] 根据讨论，在下列方框中填入合适的物质的化学式 完成工业上用海水提镁的工艺流程， 并写出 a 、 b 、 c 三个步骤的化学方程式： CaO Mg(OH) 2 MgCl 2 Mg Ｍ gCl 2 +Ca(OH) 2 =Mg(OH) 2 +CaCl 2 Mg(OH) 2 +2HCl=MgCl 2 +2H 2 O MgCl 2 ( 熔融 ) = Mg+Cl 2 通电

29. 情感、态度、价值观 1 、认识开发海水中元素的意义，以及对工业生产和 高科技领域的潜在价值。 2 、明白一个真实的化学工业流程中，不仅要考虑 化学反应，还要考虑经济效益、环境保护等问题， 感受化学与生活、生产紧密相连。 知识 1. 了解海水中氯化钠的工业应用原理。 2. 了解海水提取镁、溴工业流程。 学习目标

30. MgCl 2 Mg 盐酸 电解 熔融 Mg(OH) 2 海水 离子浓度较高、 较纯的溶液

31. NaCl+NH 3 +CO 2 +H 2 O=NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl （产品） 侯氏制碱法反应原理： 2NaHCO 3 =Na 2 CO 3 +CO 2 ↑+H 2 O △ ③方法 A ：母液提取 Mg 后，再来提取粗 Br 2 ；方法 B ： 母液提取粗 Br 2 后，再来提取 Mg ．哪个更合适 ，理 由是 ． 若先提取 Mg ，海水中残留过量的 Ca(OH) 2 ，提取溴时 会消耗大量 Cl 2

32. 过滤，加盐酸 电解 海水 母液 b c 煅烧 a 浓缩干燥 贝壳 石灰乳 a ； b ； c 。 MgCl 2 溶液 CaO Mg(OH) 2 MgCl 2 Mg Ｍ gCl 2 +Ca(OH) 2 =Mg(OH) 2 +CaCl 2 Mg(OH) 2 +2HCl=MgCl 2 +2H 2 O MgCl 2 ( 熔融 ) = Mg+Cl 2 通电 [ 整合 ] 提取 NaCl 后的海水（母液），可提取 Mg 和粗 Br 2 ． ①写出 a 、 b 、 c 三个步骤的化学方程式： ②若用此母液来提取粗 Br 2 ，用离子方程式表示提取溴 的原理 ． 是利用溴的 性，将其 用热空气吹出。 Cl 2 +2Br - = 2Cl - +Br 2 挥发