跪求一篇论文 如何从海水中制取氯化钠

【专家解说】：实验仪器:一组电解饱和食盐水的装置，若干只试管， 实验试剂:稀硝酸、硝酸银、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、淀粉碘化钾试纸、酚酞、铁棒、石墨棒等 天然海水主要元素成分 中文名 化学符号 含量 (毫克/升) 中文名 化学符号 含量 (微克/升) 氯 Cl 18880 碳 C 28 钠 Na 10770 氮 N 15 镁 Mg 1290 锶 Sr 7.9 硫 S 884 硼 B 4.5 钙 Ca 412.1 硅 Si 2 钾 K 399 氟 F 1.3 溴 Br 67.3 师:展示一瓶海水，海水的味道又苦又咸，这与海水中的成分有关，那么我们如何检验海水中存在的氯离子呢? 生:往海水中滴加用稀HNO3酸化的AgNO3溶液，如果出现白色沉淀，证明有氯离子。 [实验演示]在加入适量海水的试管，往里滴入用稀HNO3酸化的AgNO3溶液。 师:海洋占地球总面积的百分之七十一 [投影]教材图2-1每千克海水中几种氯化物的含量 生:了解海水资源丰富，海水中所含氯化物的含量相当高，主要为氯化钠，其次是氯化镁、氯化钙和氯化钾。 师:海水中含有丰富的氯化钠，那么人们是如何从海水中获得氯化钠和使用氯化钠的呢? [播放短片]海水晒盐的过程 师生互动:氯化钠的应用 生活:维持生命必需元素 医疗:生理盐水 工业:制纯碱、烧碱、氯气等 [过渡]氯元素在自然界中是以离子形式存在，并不是以游离态形式存在，那么Cl2是怎样发现的? 生:阅读教材P40化学史话并仔细揣摩氯气的实验室制法的实验装置示意图 师:引导学生观察实验、思考和总结氯气的实验室制法的原理、氯气的收集方法、尾气的吸收。 [小组讨论]1、收集氯气的方法? 2、如何知道氯气已经收集满了? 3、氢氧化钠溶液的作用? [总结补充]1、收集氯气除了可以用向上排空气法之外，还可用排饱和食盐水法收集。 2、检验气体有没有收集满出了观察颜色外，还可以用湿润的淀粉KI试纸放在瓶口来检验(试纸变蓝色)。 3、用NaOH溶液吸收尾气Cl2。NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O [过渡]既然海水中含有丰富的氯元素，那么能否利用海水来制取氯气呢? [活动与探究]若向水中加入氯化钠，则通电后两个电极上可能会得到什么物质?装置如图: 步骤一:接通电源，观察U形管内的变化 现象:阴极、阳极附近均产生气泡 结论:通电后有新的气体产生 生:大胆推测两极产生的气体可能是什么? 步骤二:关闭电源，打开U形管阳极一端的橡皮塞，迅速用镊子将湿润的淀粉碘化钾试纸放在试管口，观察现象 现象:湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 结论:阳极产生的气体是氯气 步骤三:使用针筒抽出阴极中产生的气体，并迅速按住针筒，移近点燃的酒精灯，松开拇指，推出针筒中的气体。 现象:气体可以燃烧，并伴随着轻微的爆鸣声 结论:阴极产生的气体是氢气 步骤四:打开U型管两端的橡皮塞，分别向溶液中滴加1-2滴酚酞溶液，观察现象 现象:阴极附近溶液颜色变红 结论:溶液中有碱性物质生成 生:根据实验结论书写化学反应方程式 2NaCl + 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH [小结]工业上就是利用这个原理，用电解饱和食盐水的方法制取氯气，在与电源正极相连的电极(阳极)收集氯气，与电源负极相连的电极上产生氢气，在溶液中生成氢氧化钠。 有一学生提出问题:“老师，为什么不把Cl2和Na都一次性提取出来，那样不是一举两得?” 师答:“这位同学提的问题很好，在第二单元我们学习金属钠提取的时候就是采用电解熔融氯化钠制取金属钠，同时得到氯气。但是由于海水中氯化钠浓度较低，而且与设备条件要求、利润也有关，所以在工业上就利用这个原理。当然，如果将整套装置应用在工业上，也有一些缺点?思考一下，有哪些缺点?” 生:H2和Cl2混合会引起爆炸 师:引导学生从氯气尾气吸收原理为出发点考虑，很容易得出生成的NaOH与Cl2会发生反应。 因此，要想得到氢氧化钠和氯气，就要设法把生成的氢氧化钠和氯气分开，不能让它们接触。 [拓展视野]离子交换膜法电解食盐水 总结:阳离子交换膜具有很好的选择性，它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和分子通过，既只允许Na+、H+通过，而Cl-、OH-和气体则不能通过。 师:“氯碱工业”的概念 [知识运用]根据氯碱厂原料和产品的性质，你认为在生产过程中和贮运时应注意哪些问题?氯碱厂的厂址应如何选择? 氯气贮藏在钢瓶里，保持阴凉通风。NaOH固体应避免接触空气，防止潮解。关于氯碱厂选址的选择，学生只考虑了氯气有毒，应在郊区，在主导风向的下风向处，教师提示一般要从原料、水源、能源、土地供应、市场需要、交通运输、环境保护等方面考虑，作为课外作业，让学生回去查资料解决。 九、板书设计 第一单元 氯、溴、碘及其化合物 一、氯气的生产原理 (一)实验室制法 1、实验原理: 4HCl(浓)+MnO2 === MnCl2+2H2O+Cl2↑ 2、收集装置:向上排空气法或排饱和食盐水法 3、验满方法:看颜色或用湿润的淀粉碘化钾试纸 4、尾气处理:氢氧化钠溶液 2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O (二)工业制法 1、电解饱和食盐水:2NaCl + 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH 2、阳离子交换膜的作用 3、氯碱工业概念 十、案例评价 本案例的设计有以下特点: 1、以自然资源十分丰富的海水作为研究对象，引出总储量较多的化学物质(氯化钠)的提取，并以此作为载体探究典型的非金属单质氯气的生产原理，揭示化学反应的基本原理和本质。使学生在获取相关化学知识和实验研究技能的同时，形成利用自然资源需要化学科学的发展的认识，激发为自我发展和社会生产进步而学习化学的兴趣。 2、强调化学实验在学生学习化学知识中的重要作用，通过对实验现象的观察和分析，让学生自己来总结归纳，是本节教学的一个特点。氯气的实验室制法，是学生高中学习实验室制气体的开始，考虑到教学时间以及实验的组织管理，在本课时中只要讲清实验器材的连接、尾气处理和注意事项即可，实验操作技能和原理就不拓展。 3、“氯碱厂厂址的选择”这一问题的提出，使课堂知识与社会生产实际相结合，激发学生的好奇心。使学生树立环保意识，从我做起，充分发挥学生想象力，使受到教育。及时反馈知识，加深对电解实验知识的理解和运用。 4、对于实验教学条件好的学校，电解饱和食盐水的实验可以改为小组分组实验，可以让学生通过动手获得生动直观的第一手资料，让学生在情景中轻松愉快地发现提出问题。 参考文献