2.2海水的综合利用文字资料（新人教选修2）
砖池滩晒
明代改煎法制盐为晒法制盐，开始采用砖砌结晶池晒盐。其时结晶池主要用砖
砌，也有用瓦片铺建。明代规定按池砖数缴纳盐。清代改为以面积计，1平方丈为1
引。除砖池外，四旁还有相应的土池，从头道二道以至九道，用以蒸发。每土池旁
有一小砖井。雨天，即引卤入井蓄储。砖井旁有沙格(泥蒸发池)，池小而深，用于
制卤。
淋卤板晒
清嘉庆年间(1796—1820年)浙江省定海县岱山岛盐民王金帮见扁担凹处存卤，
经日照凝结成盐，受到启发，便将家中门板盛卤试晒，果获成功。色白味鲜，费用
低，产量高，且劳动强度小。清咸丰年间(1851—1861年)，该岛天灾连年，盐民迁
逃至江苏奉贤沿海一带，使板晒制盐法传入江苏。光绪七年(1881年)，江苏袁浦、
青村两场盐民均用板晒法制盐。光绪三十二年，同仁泰盐业公司板晒场招募松江人
为盐工，板晒盐技术由此传入淮南盐区。历经80余年，虽时有变通改进，但其工艺
至今仍被如东县三甲盐场沿袭采用。其工艺为：
淋卤 在傍海近潮边，削草整地为“灰场”，灰场近海者以潮水时浸，不易日
晒，为下节；中部潮至即退，日晒时间长，为中节；远者潮小不到，担水灌晒，为
上节。根据潮汛规律，上中二节每月可晒2次，下节仅晒1次，海水浸漫后，待日晒
水干，场土发白,即用牛牵铁耙,将场土耙碎，再用钉耙梳理敲打，使土细碎如灰，
于日光下继续曝晒。午后二三时，灰场泥吸收地下盐分，表层泛起盐霜，即用摊灰
板扒刮收聚成堆，名为“刮土”。然后担入卤塔，上铺稻草，再用海水向稻草上浇
灌，加水多少视淋出卤水浓度高低而定,约经一二小时,海水滤过咸灰成为咸卤后，
储于卤桶或卤池，以备板晒制盐用。卤塔淋出卤水至波美5度时，停止淋卤， 把塔
里淡泥挖出，挑散于灰场，待下一周期使用。
板晒 将晒盐板排列场上，用砖石垫高6—10厘米， 然后将所贮之卤用木勺舀
于晒盐板上，卤深约1厘米，经阳光曝晒，板底出现白色颗粒晶盐， 即用木板扒刮
聚集，盛于箩中，卤滴尽后即为白盐。80年代如东县三甲盐场，改用塑料布盐垣晒
盐。
泥池滩晒
清代在使用砖池结晶制盐和板晒制盐工艺的同时，盐民从生产实践中创造了“
泥池”结晶池板晒盐，但被当局视为非法，严厉取缔。据清《两淮盐法志》记载：
光绪三年二月，清政府一次犁毁板浦、中正两场泥地结晶池板达2961块。但由于“
泥池”具有投资少、盐的质量好和工效高的优点，最后还是被当局承认。从分散的
小型砖池结晶池滩晒发展到大型泥池结晶池滩晒，标志着中国海水滩晒制盐技术工
艺已发展到一个新阶段。
泥池板八卦式盐滩 从1908—1924年济南场7个公司铺设的145条圩子1160份盐
滩，都是大型集中的泥池结晶池八卦滩。每份滩的面积约1000平方丈到15000 平方
丈，比原来的小型分散的砖池板结晶池盐滩，面积要大数倍到10多倍。盐滩形状如
八卦网状，外为大圩沟，内部盐滩，滩滩相咬，卦心居人，中设廪地(露天仓库)。
还有形似“胖头”的盐河，便于原盐出圩入坨(露天仓库，集中滩盐)的运输河道。
其生产工艺，是在沿海的挡潮堤上建纳潮排淡闸，将海水纳入大圩河和洼地沟，逐
级增大海水浓度到饱和后，将盐种撒入结晶池(种盐)，再经日晒成盐。
大浦式新型对口滩 民国32年3月，伪日本华中盐业公司在台北大浦新铺筑 26
份对口式盐滩，滩长600米，滩宽250米，共14排盐池格子，其中1—6排为结晶池，
7—9排为调节池，10—14排为蒸发池，9排上建一电动机房， 使用电机水泵扬水。
这是江苏盐区大浦式新型对口滩之始。
“结冻养卤”制卤技术 1952年，全国盐业劳动模范辽宁盐区柳国喜到江苏传
授“结冻养卤”技术，并结合江苏实际推广应用。结冻养卤工艺又叫冰下抽咸，是
根据海水结冻的习性，不断增大冰下咸水浓度的一种方法。50年代初江苏盐区总结
推广“晒水不晒滩”“宁叫卤盖池，不叫露打池”“薄灌勤跑和深水相结合”等制
卤工艺。1958年，江苏台南盐场蒿东工区小程圩杨在柏创造的“常年维修、四季保
养”的先进经验，即根据淮北盐场的特殊情况，以原来的1条圩 8份盐滩，改建成4
个新的制盐单元，利用靠近运盐河两岸原来的储水、蒸发面积以及可利用的废地改
建成新的结晶区，把原来的蒸发结晶区改成新的制卤区，圩与圩之间的结晶区互相
连接成为规格整齐划一完整的一片。这一新型对口滩的出现，为江苏盐区全面改造
旧盐滩树立了样板。“常年维修、四季保养”的经验在全国海盐区推广。
六字工艺 1959年，新海连市盐务局制盐工业研究所成立不久，就进行“改造
旧盐滩”研究，并结合杨在柏的经验，提出“三化四集中”改造方向，即盐田结构
合理化，工艺科学化，生产机械化和纳潮、制卤、结晶和集坨四集中，全面改革旧
式盐滩(即八卦滩)结构。通过试点便逐步在台北、台南、徐圩三场先行推广使用。
新型对口滩，生产面积扩大，由原旧滩占有的45%升到80%，结晶区与蒸发区面积比
为1∶4左右，对口滩的产、制、保、排等系统安排合理。1964年前后，淮北盐区学
习长芦盐区“深、新、长”结晶工艺(灌池卤水要深，达3至6厘米； 用新卤灌池，
老卤排掉或送化工厂使用；结晶时间长，改变原来结晶三两天扒盐的老习惯) 的基
础上，又结合淮北的气候、地理条件，增加了“硬、清、净”的要求( 池板压实，
保持坚硬光滑不起浑；卤水要澄清后再灌池；滩场清洁、干净，池里无杂物)， 将
淮盐工艺概括为：“深、新、长、硬、清、净”6个字。70年代初期， 江苏盐区在
实施“六字”新工艺中，总结出“三分一排”的操作工艺，即“卤水分保，结晶分
晒，收盐分堆，排除老卤”。新工艺对提高质量起了重要作用。 ?五、薄膜苫盖
技术?为了改变结晶池无防雨设备，只能靠晴天产盐，结晶周期短的问题，从1966
年3月开始在台北场大浦工区六组14 号滩进行“塑料薄膜苫盖结晶的研究试验”。
塑料薄膜苫盖结晶新技术就是在产盐的结晶池上盖一块与池同等面积的塑料薄膜，
并在加高了的结晶池堰(原池堰20—30厘米，加高后的池堰为70厘米)上，安装一套
能收放薄膜的机械装置，下雨时将薄膜放开盖上，浮在结晶池的卤水上，使雨水不
进入盐池；雨后将薄膜拉拢卷起，浮在池堰旁。采用这项技术，使单产提高33% ，
对盐区多雨气候下高产稳产起了重大作用，也受到国际制盐界的重视。1983年在加
拿大多伦多召开的第六届国际盐业学术研讨会上，江苏与轻工业部制盐研究所合写
的 《多雨地区海盐生产塑料薄膜苫盖新技术》论文， 受到与会各国代表的好评，
1987年江苏盐场已有薄膜苫盖盐池19.9万多公亩。
1979年，江苏省制盐工业研究所进行远距离控制塑料薄膜浮卷收放技术试验研
究：利用卤水浮力大的物理性能，在结晶池一端安装一根比重轻的浮卷轴，塑膜卷
在轴上，远距离按动电钮启动收卷塑膜，以达到防雨目的。把单池面积扩大到 240
公亩一块，比现有1000公亩浮卷池劳动生产率提高9倍，造价降低21.20%。 该成果
获部、省科技成果奖。
1982年5月，江苏盐区在生产工业盐实践中，总结出“淮北工业盐56 字诀”，
即“塑膜苫盖，常年结晶，做盐池板，长死碴盐，清卤飘花，加卤串联，卤深三十
(厘米)，环境文明，斩头去尾，抓好中段，薄卤输洗，分开细盐，专产专运，堆存
半年”的操作技术。为完善工艺操作、理论根据和技术操作标准，淮北盐务局进行
了串联加卤结晶，结晶深度优选，死碴盐与活碴盐质量对比，管道输盐提高盐质技
术，不同浓度卤水对原盐洗涤效果测定，颗粒大小与盐质量的分析等6 个科研项目
的试验。
1983年12月，灌西盐场试验“拥挤式塑池收放结构改革”，简化操作，减轻负
荷，每次可节约5个工，减少不溶物带进产品，有利于提高盐的质量。?1984年 12
月江苏省制盐工业研究所研究喷淋洗盐和粉盐回收技术，用喷淋洗盐技术可提高氧
化钠含量0.42%(湿基)，可溶物、不溶物和水分都有不同程度降低， 并确定了喷淋
卤水的适宜浓度，从而较好地解决了长期来国内外小管道输盐机的粉盐流失的问题
具有国内先进水平。
1984年初江苏省制盐工业研究所试验研究薄膜苫盖技术在制卤领域的应用，同
年完成。试验结果表明，一个生产单元或集中结晶区，要根据结晶池面积来设置苫
卤台数，其苫卤台面积与结晶池面积之比为1∶8至1∶10。 若在一个生产单元年产
盐1000吨左右，可增设面积20公亩左右的薄膜苫卤台，改善制饱和卤条件，提高制
饱和卤能力，可增产60吨。(共21张PPT)
电解饱和食盐水反应原理
阴极：
阳极：
总反应：
2H+ + 2e- = H2↑
2Cl- -2e- = Cl2↑
2H2O + 2Cl- = H2↑ + Cl2↑ + 2OH-
电解
2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
电解
－
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
离子交换膜
阳 极
金属钛网
阴 极
碳钢网
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Br2。
二、海水提溴
Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl -
2. 吹出
然后用空气把Br2吹出，再用Na2CO3溶液吸收，即得较浓的NaBr和NaBrO3溶液： 3CO32- + 3Br2 = 5Br- + BrO33- + 3CO2↑ 最后，用硫酸将溶液酸化，Br2即从溶液中游离出来：
5Br- + BrO33- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O
3. 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。
Br2 + SO2 +2H2O =2HBr+H2SO4
Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl -
思考：１．海水是一种混合溶液，其中主要含有哪 些离子？
Cl- Na+ Mg2+ Ca2+ SO42- Ｋ＋……
２．结合海水资源的特点，我们从海水中提取镁到底有没有实际意义？在提取过程中又可能会面临怎样的困难？
三、海水提镁
思考：
１、如何实现Mg2+ 的富集和分离？
可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀
２、是不是直接往海水中加沉淀剂？
不是，因为海水中的Mg2+ 的浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2+ 的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂
３、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？
Ca(OH)2
思考：如何由贝壳制得氢氧化钙？
贝壳(CaCO3)
煅烧
CaO
Ca(OH)2
１、从沉淀效果看，澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多，如何解决这一矛盾？
３、如何制得无水MgCl2 ？
４、由MgCl2 到Mg究竟用还原法还是电解法好？
思考：
用石灰乳代替石灰水
先加盐酸反应，再浓缩得MgCl2 6H2O晶体，然后再将MgCl2 6H2O晶体在HCl气氛中加热脱水即可得无水MgCl2
由于镁本身比较活泼，用还原法比较困难，工业上常使用电解熔融的氯化镁得到镁
２、请设计由Mg(OH)2到Mg的可能途径。
过滤，加盐酸 加热 电解
海水 母液 b c
煅烧 a 浓缩
贝壳 石灰乳
a ；
b ；
c 。
MgCl2溶液
[练习]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
MgCl2 6H2O
MgCl2
Mg
ＭgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl2(熔融) = Mg+Cl2
通电
思考：电解产生的Cl2怎么处理？
Cl2
探究一：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量稀盐酸的试管中；
现象：
结论或化学方程式：
镁条逐渐溶解，有大量气体产生
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
探究二：取一小段除去氧化膜的镁条投入滴有酚酞的水中；
现象：
结论或化学方程式：
有气体产生，滴有酚酞的水溶液变红(但比钠与水反应缓和得多）
Mg+H2O=Mg(OH)2+H2
探究三：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后插入充满CO2的的集气瓶中。
现象：
结论或化学方程式：
燃着的镁条在CO2中继续燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，在集气瓶的内壁有黑色固体附着
2Mg + CO2=2MgO+C
点燃
四、Mg条与氮气的反应
3 Mg +N2= Mg3N2
点燃
1. 海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提镁，可按如下步骤进行：
（1）将贝壳制成石灰乳
（２）在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物
（３）将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物
（４）将产物熔融后电解
关于提取镁，下列说法中不正确的是（ ）
Ａ. 此法的优点之一是原料来源丰富
Ｂ. 进行（1）、（2）、（3）步的目的是从海水中提取MgCl2
Ｃ. 第四步会产生氯气
D. 以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应
Ｄ
2. 分析镁在空气中的燃烧产物，肯定不存在的物质是 （ ）
A. C B. MgO C. MgCO3 D. Mg3N2
C
MgBr2+２NaOH=2NaBr+Mg(OH)2
3. 镁粉使溴水褪色后，再向溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，发生反应的化学方程式
为
小结
２. 海水中的化学元素的存在与利用
３. 海水提镁的工艺流程
４. 镁的性质
１.镁的用途
四、从海水中提取重水
海水中溶存着80多种元素，其中不少元素可以提取利用，具有重要的开发价值。据计算，每立方千米海水中含有3 750×104 t固体物质，其中除氯化钠约3 000×104 t外，镁约450×104 t，钾、溴、碘、钍、钼、铀等元素也不少。
中 国 海 域
镁在海水中含量很高，仅次于氯和钠，居第3位。
溴的浓度较高，平均为67×10-3 mL/L，地球上99％以上的溴都储存在海水里，故溴有“海洋元素”之称。
碘在海水中的浓度只有0.06× 10-6，属于微量元素。
钾在海水中的总量为500 ×1012 t以上。海水中所含钾的储量远远超过钾盐矿物储量。
铀海水中的总量非常可观，达45×108 t，相当于陆地储量的4500倍。
一吨海水中所含重水的核聚变反应，可释放出相当于256t石油燃烧所产生的能量。
重水核聚变反应可释放出相当能量，海水中约有200×108 t重水。
提取
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。
制备重水有两种方法，
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。
化学法：
重水可以通过多种方法生产。然而只有两种方法已证明具有商业意义：
水-硫化氢交换法（和氨-氢交换法。 水-硫化氢交换法是基于在一系列塔内（通过顶部冷和底部热的方式操作）水和硫化氢之间氢与氘交换的一种方法。在此过程中，水向塔底流动，而硫化氢气体从塔底向塔顶循环。使用一系列多孔塔板促进硫化氢气体和水之间的混合。在低温下氘向水中迁移，而在高温下氘向硫化氢中迁移。氘被浓缩了的硫化氢气体或水从第一级塔的热段和冷段的接合处排出，并且在下一级塔中重复这一过程。最后一级的产品（氘浓缩至30%的水）送入一个蒸镏单元以制备反应堆级的重水（即99.75%的氧化氘）。(共17张PPT)
浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还孕育着丰富的矿产，而海水本身含有大量的化学物质，又是宝贵的化学资源
海水中储有大量的化学物质，储量可观的就有80多种化学元素，其中70多种可以被人类提取利用，海洋是地球上最大的矿产资源库。全世界每年都要从海洋中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。
一、海水中盐的开发与利用
结晶池
蒸发池
盐是人类日常生活中的必需品，也是很多工业部门的原料之一，而海盐又是盐的主要来源之一。
海水制盐的方法主要有三种，即：盐田法、电渗析法和冷冻法。盐田法历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛采用。
2、食盐资源的利用
氯碱工业
以食盐为原料制取NaOH Cl2 H2 再进一步生产一系列的化工产品的工业
动手、动脑：分析图2-9所示实验，溶液中离子的运动，两极的电极反应式
（1）电解饱和食盐水反应原理
阴极：
阳极：
总反应：
2H+ + 2e- = H2↑
2Cl- -2e- = Cl2↑
2H2O + 2Cl- = H2↑ + Cl2↑ + 2OH-
电解
2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
电解
思考？上述装置的弱点：
1.H2和Cl2 混合不安全
2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯
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
思考：
(2)离子交换膜法制烧碱
－
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
离子交换膜
阳 极
金属钛网
阴 极
碳钢网
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的产量
(3)生产流程
1．用什么方法除去泥沙？
2．用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、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？
思考：
粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）
过量BaCl2
Ba2+ + SO42- =BaSO4
Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+
BaSO4
Ca2+ + CO32- = CaCO3
Ba2+ + CO32- = BaCO3
CaCO3
BaCO3
过量Na2CO3
Mg2+、Fe3+、CO32-
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3
过量NaOH
Fe(OH)3
Mg(OH)2
OH-、CO32-
精制食盐水
（1）以惰性材料作电极，电解滴有几滴酚酞的饱和食盐水，观察实验现象？
（2）以活性材料作电极，电解滴有几滴酚酞的饱和食盐水，观察实验现象？
由此可得出什么结论？
活性材料作电极
阴极上，阳离子的放电顺序同惰性电极
阳极上，电极材料的溶解
氯碱工业
饱和食盐水
氢气
氯气
氢氧化钠
盐酸
漂白剂
冶炼金属等
合成农药等
造纸、玻璃、肥皂、纺织等2.2海水的综合利用 学案导学
（新人教选修2）
目的要求：
了解海水中盐的开发和利用，掌握食盐资源的利用。
了解海水提溴的重要步骤
学习过程：
一、海水中盐的开发和利用
海水中含有多种盐类，以 最多，约占海水中盐类总量的 ，还含有 、 等。
1.海水制盐
（1）海水制盐以 法（盐田法）为主，主要原理是太阳照射后， 蒸发，达到 浓度时，依次以 形式析出。
（2）盐田必须符合的条件
① ；
② ；
③ 。
（3）盐田一般分为 、 、 三部分。
（4）海水制盐要经过 逐渐蒸发浓缩，达到饱和后会析出 ，分离后所得的母液叫 ，可综合利用制得副产品 、 等。
（卤水中主要含氯化镁、碘化钾、溴化钾）
（5）海水制盐还可用 法和 法，这样不仅可制得盐，还可得到 。
2.食盐资源的利用
（1）化学工业之一的氯碱工业，是以 为原料制取 ，再进一步生产其他化工产品。
（2）电解食盐水实验装置
用电解饱和食盐溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。
氯化钠溶液中存在着 四种离子，通直流电后，
向阳极移动， 向阴极移动。
⑶阳极反应式 ，阴极反应式
⑷电解饱和食盐水的反应式是 。
⑸学与问
①写出电解食盐水后产物NaOH、Cl2、H2可用来制其他化工产品的反应方程式。
②利用电解食盐水制NaOH，应采取什么合适的措施？
⑹电解制碱目前主要采用 法。离子交换膜电解槽是由多个 槽串联或并联组成。
单元槽由 、 、 、 和 等组成。
⑺精制的饱和食盐水进入 极室，加入NaOH的纯水进入 极室，通电时，水在 极表面放电生成 ，Na＋穿过离子交换膜由 极室进入 极室，导出的阴极液中含 ，Cl—则在 极表面放电生成 ，电解后的淡盐水从 极导出。
3. 离子交换膜法制烧碱
二、海水提溴
从海水中提溴约占世界溴年产量的 ，常用的方法叫 ，即用氯气氧化海水中的 ，使其变成 ，然后用空气或水蒸气 。
1.氧化
（1）写出用氯气置换溴离子的反应式 。
（2）氯气置换溴离子之前，要使海水 化，使pH= 。
2.吹出
当Br— 被氧化成 后，用 将其吹出，也可用 与溴一起蒸出。
3.吸收：写出用二氧化硫做还原剂回收溴，再用氯气将其氧化得到溴产品的反应方程式 、 。
溴的用途：工业上：燃料的防爆剂；胶卷的感光材料；农业上：杀虫剂；医药上： 红药水、镇静剂。
氧化性：Cl2＞ Br2＞I2。
Cl2+2Br-= Br2+2Cl-; Cl2+2I-=I2+2 Cl-; Br2+2I-=I2+2Br-.
三、海水提镁
1.海水中镁的总储量约为 ，目前世界生产的镁 来自海水。
2.谈谈工业生产提取镁的主要方法和写出主要反应方程式
⑴
⑵
⑶
3. 如何用蒸发、结晶的方法从氯化镁溶液中得到氯化镁 ？
在氯化氢气氛中蒸发
4. 设计从上述苦卤中提取溴及碘？
溴氧化后吹出，用氢氧化钠吸收后酸化；碘氧化后用萃取剂萃取
四、从海水中提取重水
1.氢的同位素符号和名称是 、 、 。
2. 21H氘的原子核内有一个 和一个 ，所以叫 ，化学符号是 重水可作原子反应堆的 和 。
3.热核聚变指的是 。
4.海水中含重水 t。
参与答案
一、海水中盐的开发和利用
氯化钠、80%、氯化镁、硫酸钙。
1. 海水制盐
（1）蒸发、水分、饱和、固体。
（2）①有平坦空旷的海滩，潮汐落差大
②气候干燥、多风、少雨
③远离江河入海口。
（3）贮水池、蒸发池、结晶池。
（4）风吹、日晒，食盐晶体、苦卤、氯化钾、氯化镁。
（5）电渗析、冷冻、淡水。
2.⑴食盐、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 ＋ Cl22HCl
2NaOH + Cl2=NaClO＋NaCl
②装置：用离子交换膜电解槽，单元槽：由阳极（钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框、导电铜棒等组成。离子交换膜的特性：只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。离子交换膜的作用：可防止① H2 + Cl2 == 2HCl 爆炸 ； ② Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
影响烧碱产量和质量。
⑹离子交换膜、单元、阳极（钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框、导电铜棒。
⑺阳、阴、H2、阳、阴、NaOH、阳、Cl2、阳。
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、空气、水蒸气。
3. Br2＋SO2 ＋H2O=2HBr＋H2SO4 Cl2＋2 Br—=2 Cl—＋Br2
三、海水提镁
1. 2.1×1015t，60%。
2.⑴加入石灰乳，使海水中的镁变氢氧化镁沉淀
Mg2＋＋2OH—=Mg（OH）2
⑵加盐酸使氢氧化镁转化成氯化镁
Mg（OH）2＋2H＋= Mg2＋＋2 H2O
⑶电解氯化镁
2MgCl2 2Mg＋Cl2
四、从海水中提取重水
1. 11H 氕、21H氘 31H 氚
2.质子、中子、重氢、D、D2O、中子减速剂、传热介质（重水堆）
3.两个氘核在高温高压下融合成氦核，同时放出大量能量的过程。
4. 2.0×1014t
【课堂巩固提高】
1、11H、12H、13H、H+、H2是 （ ）
A、氢的五种同位素 B、五种氢元素
C、氢的五种同素异形体 D、氢元素的五种不同微粒
答案 ：D
2、用惰性电极电解下列物质的水溶液，在阳极上不放出O2的是 （ ）
A.KOH B.Na2SO4
C.KCl D.K2SO4
答案：C
3．（07高考·海南）目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是（）
A．硬水的软化 B．电解饱和食盐水制造NaOH
C．电渗析淡化海水 D．海水中提取金属Mg
答案：D
4、（07高考·广东）许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是（ ）
A、氯、溴、碘 B、钠、镁、铝
C、烧碱、氢气 D、食盐、淡水
答案：D
5、（04高考·上海）下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是 （ ）
答案：D
6、如图所示，两容器都盛有食盐水和酚酞混合液，在下列装置中最先观察到变红现象的区域是____________，并写出各极的反应式。
甲______________； 乙 ______________；
丙______________； 丁______________；
答案：甲和丁的附近；甲：；乙：；
丙：Zn；丁：
7、海水是化工原料的主要来源，下面是工业上对海水综合利用的示意图：
回答下列问题：
（1）从海水中得到粗盐中含等杂质离子，如用试剂BaCl2、NaOH、盐酸和Na2CO3溶液，除去杂质离子，则加入试剂的顺序是____________________。
（2）以海滩贝壳为原料制备Ca(OH)2的过程可用化学方程式表示为_____________，___________________。
（3）MgCl2·6H2O脱水过程中易水解生成碱式氯化镁，化学方程式为____________。因此工业上常使MgCl2·6H2O 晶体在_______气体中脱水而得到干燥无水的MgCl2。
（4）电解无水 MgCl2可得金属镁和氯气，利用副产品氯气还可制备漂白粉，其反应的化学方程式为________________________。
答案：（1）、盐酸或NaOH、、盐酸。
（2）
（3）；氯化氢
（4）(共11张PPT)
山东临朐 张艳红
大连复州湾盐场
海南莺歌海盐场结晶池
1 作为盐田必须符合什么条件？
2、你能想到的食盐用处有哪些？
海水提溴吹出流程图
提镁实验室
海水提镁流程图
海水资源
重水
镁
溴
盐
原理和方法
酸翻氯气
00
溴的蘸汽
结器
塔
吸收塔
海水
液况
溴化级
空气
溶液
水素气
沉淀
狂光
烧成石灰
海水
氢氧化镤
加入盐酸
圉圉圍圉圉
氯北镁
过滤器
合成盐酸
翻圍關圍
熔融氟化跃
锁锭
2.2海水的综合利用课件(新人教
选修2
盐的开发和利用
盐之品格
一海之镜界
淡盐水
aOH溶液
LOH
精制饱和
N溶液|离子交换膜H2O含少量NH
离子交换膜法电解原理示意图
食盐
湿氯气
氯气
湿氢气
氢气
淡盐水
氢氧化钠
溶液
氢氧化钠
精制盐水
屯水(含少
量MaOH
电解槽
离子交换膜法电解制碱的主要生产流程
海水提镁工艺流程
小结
有机合成
造纸
玻璃
液碱
NaOH
肥皂
纺织
电解饱
含氯漂白剂
印染
有机合成
和湿氯气
氯化物合成
盐
农药
水
有机合成
湿氢气
金属冶炼
氯碱工业产品
知识脉终(共41张PPT)
高中《化学》新人教版
选修2系列课件
化学与技术
知识与能力
1．掌握氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学原理；
2．了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用。 教学重点、难点：
氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学原理。
探究建议：
1．收集资料：海水资源的综合利用。
2．查阅有关氯碱工业发展的资料，讨论科学技术对促进生产力发展所起的作用。 课时划分：两课时
浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还孕育着丰富的矿产，而海水本身含有大量的化学物质，又是宝贵的化学资源
海水中储有大量的化学物质，储量可观的就有80多种化学元素，其中70多种可以被人类提取利用，海洋是地球上最大的矿产资源库。全世界每年都要从海洋中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。
一、海水中盐的开发与利用
结晶池
蒸发池
盐是人类日常生活中的必需品，也是很多工业部门的原料之一，而海盐又是盐的主要来源之一。
海水制盐的方法主要有三种，即：盐田法、电渗析法和冷冻法。盐田法历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛采用。
2、食盐资源的利用
氯碱工业
以食盐为原料制取NaOH Cl2 H2 再进一步生产一系列的化工产品的工业
动手、动脑：分析图2-9所示实验，溶液中离子的运动，两极的电极反应式
（1）电解饱和食盐水反应原理
阴极：
阳极：
总反应：
2H+ + 2e- = H2↑
2Cl- -2e- = Cl2↑
2H2O + 2Cl- = H2↑ + Cl2↑ + 2OH-
电解
2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
电解
思考？上述装置的弱点：
1.H2和Cl2 混合不安全
2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯
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
思考：
(2)离子交换膜法制烧碱
－
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
离子交换膜
阳 极
金属钛网
阴 极
碳钢网
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的产量
(3)生产流程
1．用什么方法除去泥沙？
2．用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、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？
思考：
粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）
过量BaCl2
Ba2+ + SO42- =BaSO4
Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+
BaSO4
Ca2+ + CO32- = CaCO3
Ba2+ + CO32- = BaCO3
CaCO3
BaCO3
过量Na2CO3
Mg2+、Fe3+、CO32-
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3
过量NaOH
Fe(OH)3
Mg(OH)2
OH-、CO32-
精制食盐水
（1）以惰性材料作电极，电解滴有几滴酚酞的饱和食盐水，观察实验现象？
（2）以活性材料作电极，电解滴有几滴酚酞的饱和食盐水，观察实验现象？
由此可得出什么结论？
活性材料作电极
阴极上，阳离子的放电顺序同惰性电极
阳极上，电极材料的溶解
氯碱工业
饱和食盐水
氢气
氯气
氢氧化钠
盐酸
漂白剂
冶炼金属等
合成农药等
造纸、玻璃、肥皂、纺织等
电解饱和食盐水反应原理
阴极：
阳极：
总反应：
2H+ + 2e- = H2↑
2Cl- -2e- = Cl2↑
2H2O + 2Cl- = H2↑ + Cl2↑ + 2OH-
电解
2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
电解
－
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
离子交换膜
阳 极
金属钛网
阴 极
碳钢网
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Br2。
二、海水提溴
Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl -
2、吹出
然后用空气把Br2吹出，再用Na2C03溶液吸收，即得较浓的NaBr和NaBrO3溶液： 3CO32- + 3Br2 = 5Br- + BrO33- + 3CO2↑ 最后，用硫酸将溶液酸化，Br2即从溶液中游离出来：
5Br- + BrO33- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O
3、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。
Br2 + SO2 +2H2O =2HBr+H2SO4
Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl -
思考：１．海水是一种混合溶液，其中主要含有哪 些离子？
Cl- Na+ Mg2+ Ca2+ SO42- Ｋ＋……
２．结合海水资源的特点，我们从海水中提取镁到底有没有实际意义？在提取过程中又可能会面临怎样的困难？
三、海水提镁
思考：
１、如何实现Mg2+ 的富集和分离？
可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀
２、是不是直接往海水中加沉淀剂？
不是，因为海水中的Mg2+ 的浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2+ 的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂
３、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？
Ca(OH)2
思考：如何由贝壳制得氢氧化钙？
贝壳(CaCO3)
煅烧
CaO
Ca(OH)2
１、从沉淀效果看，澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多，如何解决这一矛盾？
３、如何制得无水MgCl2 ？
４、由MgCl2 到Mg究竟用还原法还是电解法好？
思考：
用石灰乳代替石灰水
先加盐酸反应，再浓缩得MgCl2 6H2O晶体，然后再将MgCl2 6H2O晶体在HCl气氛中加热脱水即可得无水MgCl2
由于镁本身比较活泼，用还原法比较困难，工业上常使用电解熔融的氯化镁得到镁
２、请设计由Mg(OH)2到Mg的可能途径。
过滤，加盐酸 加热 电解
海水 母液 b c
煅烧 a 浓缩
贝壳 石灰乳
a ；
b ；
c 。
MgCl2溶液
[练习]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
MgCl2 6H2O
MgCl2
Mg
ＭgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl2(熔融) = Mg+Cl2
通电
思考：电解产生的Cl2怎么处理？
Cl2
探究一：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量稀盐酸的试管中；
现象：
结论或化学方程式：
镁条逐渐溶解，有大量气体产生
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
探究二：取一小段除去氧化膜的镁条投入滴有酚酞的水中；
现象：
结论或化学方程式：
有气体产生，滴有酚酞的水溶液变红(但比钠与水反应缓和得多）
Mg+H2O=Mg(OH)2+H2
探究三：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后插入充满CO2的的集气瓶中。
现象：
结论或化学方程式：
燃着的镁条在CO2中继续燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，在集气瓶的内壁有黑色固体附着
2Mg + CO2=2MgO+C
点燃
四、Mg条与氮气的反应
3 Mg +N2= Mg3N2
点燃
1、海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提镁，可按如下步骤进行：
（1）将贝壳制成石灰乳
（２）在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物
（３）将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物
（４）将产物熔融后电解
关于提取镁，下列说法中不正确的是（ ）
Ａ、此法的优点之一是原料来源丰富
Ｂ、进行（1）、（2）、（3）步的目的是从海水中提取MgCl2
Ｃ、第四步会产生氯气
D、以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应
Ｄ
2、分析镁在空气中的燃烧产物，肯定不存在的物质是 （ ）
A、C B、 MgO C、MgCO3 D、Mg3N2
C
MgBr2+２NaOH=2NaBr+Mg(OH)2
3、镁粉使溴水褪色后，再向溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，发生反应的化学方程式
为
小结
２、海水中的化学元素的存在与利用
３、海水提镁的工艺流程
４、镁的性质
１、镁的用途
四、从海水中提取重水
海水中溶存着80多种元素，其中不少元素可以提取利用，具有重要的开发价值。据计算，每立方千米海水中含有3 750×104 t固体物质，其中除氯化钠约3 000×104 t外，镁约450×104 t，钾、溴、碘、钍、钼、铀等元素也不少。
中 国 海 域
镁在海水中含量很高，仅次于氯和钠，居第3位。
溴的浓度较高，平均为67×10-3 mL/L，地球上99％以上的溴都储存在海水里，故溴有“海洋元素”之称。
碘在海水中的浓度只有0.06× 10-6，属于微量元素。
钾在海水中的总量为500 ×1012 t以上。海水中所含钾的储量远远超过钾盐矿物储量。
铀海水中的总量非常可观，达45×108 t，相当于陆地储量的4500倍。
一吨海水中所含重水的核聚变反应，可释放出相当于256t石油燃烧所产生的能量。
重水核聚变反应可释放出相当能量，海水中约有200×108 t重水。
提取
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。
制备重水有两种方法，
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。
化学法：
制备重水有两种方法，
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。
化学法：
制备重水有两种方法，
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。
化学法：
制备重水有两种方法，
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。
化学法：
制备重水有两种方法，
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。
化学法：
重水可以通过多种方法生产。然而只有两种方法已证明具有商业意义：
水-硫化氢交换法（和氨-氢交换法。 水-硫化氢交换法是基于在一系列塔内（通过顶部冷和底部热的方式操作）水和硫化氢之间氢与氘交换的一种方法。在此过程中，水向塔底流动，而硫化氢气体从塔底向塔顶循环。使用一系列多孔塔板促进硫化氢气体和水之间的混合。在低温下氘向水中迁移，而在高温下氘向硫化氢中迁移。氘被浓缩了的硫化氢气体或水从第一级塔的热段和冷段的接合处排出，并且在下一级塔中重复这一过程。最后一级的产品（氘浓缩至30%的水）送入一个蒸镏单元以制备反应堆级的重水（即99.75%的氧化氘）。
