2.1 海水中的氯 第1课时（教学课件） 化学沪科版必修第一册

该高中化学课件聚焦粗盐提纯与电解饱和食盐水核心知识点，课堂导入从氯气、烧碱的化工应用切入，以盐田法海水制盐为起点，通过除杂步骤、试剂作用及过滤蒸发操作衔接，再过渡到电解饱和食盐水的实验探究与氯碱工业原理，构建连贯知识支架。 特色在于融合科学探究与实践、科学思维等核心素养，如电解饱和食盐水实验通过现象观察、产物检验（淀粉-KI试纸变蓝、酚酞变红）培养证据推理能力，粗盐提纯多路线除杂及问题讨论（如玻璃棒作用分析）促进批判思维。资料提供典型例题与知识梳理，助力学生提升实验操作与问题解决能力，为教师提供结构化教学资源。

第2章 海洋中的卤素资源 2.1　 海水中的氯 第1课时 粗盐提纯 电解饱和食盐水 沪科版2020必修第一册 电解饱和食盐水 2 粗盐的提纯 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1.学会用化学沉淀法进行粗盐提纯； 2.知道电解饱和食盐水的简单原理。 氯气和烧碱是重要的化工原料。 Cl2 NaOH 引·新课导入 01 粗盐的提纯 目前，从海水中提取食盐的方法主要为“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)，这是一种古老而至今仍广泛沿用的方法。 盐田 粗盐的提纯 盐田法海水制盐 探·知识奥秘 盐田法提取食盐的过程 先将海水(或海边地下卤水)引入蒸发池，经日晒蒸发水分到一定程度时，导入结晶池，再晒就会逐渐析出食盐来。这时得到的晶体就是我们常见的“粗盐”。剩余的液体称为母液(也称“苦卤”) 。 “盐田法”提取食盐的工艺流程 海水 蒸发池 结晶池 粗盐 母液 粗盐的提纯 盐田法海水制盐 探·知识奥秘 粗食盐水 Na+、Cl-、Mg2+、SO42-、Ca2+ 杂质离子 要保留的离子 Na+、Cl- Mg2+ SO42- Ca2+ 过量 NaOH溶液 Mg(OH)2↓ 过量 BaCl2溶液 BaSO4↓ 过量 Na2CO3溶液 CaCO3↓ 过滤 先 后 CO32-、OH- 稀盐酸 粗盐的提纯 粗盐提纯 探·知识奥秘 粗盐的提纯 粗盐提纯 探·知识奥秘 一、盐酸、硫酸的物理性质的用途 所选试剂的作用及化学方程式 (1)加入过量的BaCl2溶液: 作用:目的是使杂质中的　 　而被除去。其反应的化学方程式为　 　 　 　。 (2)加入过量的NaOH溶液: 作用:目的是使杂质中的　 　 而被除去,其反应的化学方程式为　 　。  Mg2+全部转化为Mg(OH)2沉淀 粗盐的提纯 粗盐提纯 探·知识奥秘 10 一、盐酸、硫酸的物理性质的用途 (3)加入过量的Na2CO2溶液: 作用:一是将杂质中的　 　而被除去;二是除去　 　 ,使其全部转化为BaCO3沉淀而被除去,其反应的化学方程式分别为　 _ 　。  Ca2+全部转化为CaCO3沉淀 引入的新杂质Ba2+ 粗盐的提纯 粗盐提纯 探·知识奥秘 11 粗盐提纯涉及的主要操作 粗盐的提纯 粗盐提纯 探·知识奥秘 一、酸的化学性质 粗盐的提纯 微点拨 (1)粗盐提纯的三步操作中都用到了玻璃棒,其作用是否相同? 提示:不相同。溶解时玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解;过滤时玻璃棒的作用是引流,防止液体冲破滤纸;蒸发时玻璃棒的作用是搅拌,防止液体因受热不均匀而溅出。 (2)某同学做粗盐提纯实验时,发现过滤两次以后,滤液仍然浑浊,你认为造成这一现象的原因可能有哪些? 提示:造成滤液浑浊的原因可能有: ①过滤时液面高于滤纸边缘; ②滤纸破损; ③接收滤液的烧杯不干净(合理答案均可)。 探·知识奥秘 13 粗盐的提纯 (3)在粗盐提纯实验中,经过滤和蒸发能使哪些杂质从混合物中分离?这样得到的食盐就是纯净物了吗? 提示:经溶解、过滤后只是将不溶性杂质如泥沙等除去,然后蒸发水分得到较纯净的精盐,而其中的可溶性杂质如 Ca2+ ,Mg2+, 等无法分离,因而得到的食盐不属于纯净物。 (4)实验中,制得的精盐往往比理论值偏小,你认为可能的原因有哪些? 提示:原因可能有: ①溶解过程中食盐未完全溶解; ②过滤时液体溅出; ③蒸发时造成液体或固体飞溅; ④器皿上沾有的精盐没全部转移到称量纸上(合理答案均可)。 探·知识奥秘 14 1.如图是利用海水提取粗盐的过程（温度不变），下列有关说法正确的是 A.进入贮水池的海水中不含杂质 B.①为蒸发池，②为结晶池 C.①中氯化钠的质量分数逐渐减小 D.母液是氯化钠的不饱和溶液 B 析·典型范例 15 2.粗盐中含有泥沙及少量可溶性MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，为获得精盐进行如下实验：      下列叙述错误的是（    ） A．根据NaCl的溶解度，可计算出溶解10g粗盐所需水的最少质量 B．只调换“过量NaOH溶液”与“过量BaCl2溶液”的顺序，也能达到实验目的 C．操作c的名称为蒸发结晶 D．若称得精盐的质量为8.5g，则该粗盐样品中氯化钠的质量分数是85.0% D 析·典型范例 16 02 电解饱和食盐水 ①将饱和NaCl溶液加入U形管中，连接电极和电源，开始电解，观察现象。 ②将湿润的湿润的淀粉-KI试纸靠近阳极，观察现象。 ③往阴极滴加2~3滴酚酞，观察现象。 ④断开电源，实验结束。 电解饱和食盐水 实验探究：电解饱和食盐水 探·知识奥秘 用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，画出实验室电解氯化钠溶液的简易装置图，并完成下列表格 电极反应式 电极现象 电极产物检验 阳极 阴极 总反应 2Cl- - 2e- =Cl2↑ 2H2O +2e- ＝ H2↑ ＋2OH－ 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 电解 产生刺激性气味气体 有气泡产生 湿润的淀粉-KI试纸变蓝 爆鸣实验，加酚酞后变红 阴极 阳极 石墨 石墨 NaCl溶液 电解饱和食盐水 实验探究：电解饱和食盐水 探·知识奥秘 19 － + 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） 阳离子交换膜 阳 极 惰性电极 阴 极 碳钢网 阳极室 阴极室 阳离子交换膜的作用： a、防止H2和Cl2混合； b、避免Cl2和NaOH发生反应而影NaOH的产量。 电解饱和食盐水 电解饱和食盐水的反应过程 探·知识奥秘 NaCl 溶液 阴极： 阳极： 总反应： 2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH- 2Cl- - 2e- = Cl2↑ 2NaCl + 2H2O ==== 2NaOH + H2↑+ Cl2↑ 电解 2Cl－＋2H2O H2↑＋Cl2↑＋2OH－ 电解 电解饱和食盐水 电解饱和食盐水的反应过程 探·知识奥秘 NaCl＝Na＋＋Cl－ 2Cl－－2e－＝Cl2↑ 2NaCl＝2Na＋＋2Cl－ 2Cl－－2e－＝Cl2↑ 通电 化学方程式 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 氯碱工业 探·知识奥秘 电解饱和食盐水 探·知识奥秘 1930年建成天原电化厂。 天原电化厂是我国第一家生产盐酸、烧碱和漂白粉等基本化工原料的氯碱工厂。 天原电化厂开创之初，日产盐酸4吨，烧碱、漂白粉各2吨，产品采用“太极”商标。 我国氯碱工业的创始人 吴蕴初 电解饱和食盐水 探·知识奥秘 【问题1】 氯碱工业的概念 习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业 重要化工原料 阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 总反应： 2Cl-+2H2O === Cl2↑+H2↑+2OH- 电解 【问题2】电解饱和食盐水的原理(用惰性电极电解) 通电后Cl－、OH－移向阳极，Cl－放电； Na+、H+移向阴极， H+放电； 电解饱和食盐水 氯碱工业 探·知识奥秘 【思考交流】电解饱和食盐水要解决的主要问题是什么，如何解决？ (2) 避免生成物H2和Cl2混合爆炸 (1) 避免Cl2接触NaOH溶液反应，使产品不纯 使用离子交换膜 电解饱和食盐水 氯碱工业 探·知识奥秘 氯碱工业的生产流程 (1)阳离子交换膜电解槽 (2)阳离子交换膜的作用： ①能传导溶液中的阳离子；②阻止阴离子和气体分子通过。 (3)阴极室加入含少量NaOH的水目的：增强溶液导电性。 NaOH 精制饱和 NaCl溶液 Na+ 电解饱和食盐水 氯碱工业 探·知识奥秘 氯碱工业产品及其应用 电解饱和食盐水 氯碱工业 探·知识奥秘 含氯漂白剂 有机合成、造纸 玻璃、肥皂 纺织、印染 有机合成 氯化物合成 农药 金属冶炼 有机合成 HCl 盐酸 电解饱和食盐水 H2 NaOH 湿氯气 湿氢气 液碱 Cl2 电解饱和食盐水 微点拨 探·知识奥秘 29 1. 下列关于电解氯化钠水溶液（两根石墨棒作电极）的叙述正确的是（　　） A. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 B. 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色 C. 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 D. 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 B 析·典型范例 2. 氯碱工业中电解饱和食盐水的原理如图所示，下列有关说法不正确的是（　　） A．Na+能通过离子交换膜 B．产品NaOH溶液从口导出 C．从b口补充NaCl饱和溶液 D．用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3， 有利于氯气的逸出 C 析·典型范例 2.1 海水中的氯 第1课时 粗盐提纯 电解饱和食盐水 盐田法海水晒盐 沉淀法进行粗盐提纯 电解饱和食盐水实验探究 电解饱和食盐水的化学反应 氯碱工业 理·核心要点 粗盐提纯的实验方案 1.实验室进行粗盐提纯时，需除去Ca2＋、Mg2＋和SO42-，所用试剂包括BaCl2以及 (　　) A.Na2CO3、NaOH、HCl B.Na2CO3、HCl、KOH C.K2CO3、HNO3、NaOH D.Na2CO3、NaOH、HNO3 A 练·技能实战 2.用海水得到的粗盐中含有较多杂质(如不溶性的泥沙，可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等)，粗盐提纯的流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A.步骤①⑤⑦均会使用的 仪器是玻璃棒 B.步骤②所加X溶液和步骤 ④所加Y溶液的顺序可以调换 C.步骤⑥加入盐酸的目的是除去过量的NaOH和Na2CO3 D.该提纯过程未涉及氧化还原反应 B 练·技能实战 3.氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水。下列关于实验室电解饱和食盐水的说法中错误的是 A．可以选用石墨棒作为阴、阳极材料 B．用湿润的淀粉KI试纸靠近阳极区域，试纸变蓝 C．阴极产生气体具有可燃性 D．实验结束后，将溶液搅拌，然后用pH试纸检验，溶液呈中性 D 练·技能实战 4.用如图所示装置电解氯化钠溶液(X、Y是碳棒)。下列判断正确的是 A．Y电极为正极 B．X电极为阳极 C．Y电极表面发生氧化反应 D．X电极表面有氯气生成 C 练·技能实战 5.天原化工厂是我国最早的民族氯碱化工企业之一、下列物质中，不是该厂生产的产品是 A．纯碱 B．盐酸 C．氯气 D．漂白粉 A 练·技能实战 感谢 您的聆听 THANKS 沪科版2020必修第一册 S全部转化为BaSO4沉淀 Na2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NaCl MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl、 BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl $$