2.1.1 氯碱工业 课件-2025-2026学年高一上学期化学沪科版必修第一册

该高中化学课件聚焦粗盐提纯、电解饱和食盐水及物质分离提纯，从海水资源丰富导入，联系氯化钠用途，搭建“资源→提纯→应用”学习支架，衔接海水制盐、杂质去除原理与电解应用的知识点脉络。 其亮点在于结合溶解性表格分析除杂试剂选择，通过试剂添加顺序讨论、Ba(OH)₂替代可行性探究等培养科学思维与科学探究能力，融入工业成本对比渗透科学态度与责任。学生能提升逻辑推理与实验设计能力，教师可借助结构化素材开展探究式教学。

2.1.1 氯碱工业 化学学科 必修1 一、粗盐提纯 海水中水的储量约为1.3×1018 t，约占地球上总水量的97％。 海中含有的盐主要是 含量最多的非金属离子 含量前两位的金属离子 NaCl、MgCl2 海水资源丰富 一、粗盐提纯 氯化钠的广泛用途 氯碱工业 工业原料 医疗中的注射液 调味料 一、粗盐提纯 如何从海水中得到食盐？ 盐田 “盐田法”(“太阳能蒸发法”) 海水 引入盐田 蒸发池 蒸发浓缩 结晶池 粗盐 母液 (苦卤) 一、粗盐提纯 粗盐 精盐 难溶性杂质：泥沙等 可溶性杂质： 如何从海水中得到精盐？ 海水晒盐 盐田法 MgCl2 、CaCl2、MgSO4等 杂质 除杂法 杂质离子： Mg2+ 、Ca2+ 、 等 SO4 2-- 一、粗盐提纯 除杂方法 难溶性杂质： 过滤 溶解 蒸发 可溶性杂质： 化学沉淀法：将杂质转化为沉淀，再过滤除去 过滤 除去NaCl中的 杂质： OH-- Cl-- SO4 CO3 H+ 溶、挥 溶 溶、挥 Na+ 溶 溶 溶 溶 Ca2+ 微 溶 微 不 Ba2+ 溶 溶 不 不 Mg2+ 不 溶 溶 微 一些物质的溶解性 试剂： OH-- Ba2+ Mg(OH)2↓ CaCO3↓ BaSO4↓ Mg2+ 、Ca2+ 、 等 SO4 2-- Mg2+ Ca2+ SO4 2-- CO3 2-- 2-- 2-- 一、粗盐提纯 杂质： 试剂： Mg(OH)2↓ CaCO3↓ BaSO4↓ NaOH Na2CO3 Ba2+ BaCl2 注意： （1）不得引入新的杂质 （2）为了把杂质除尽，除杂试剂要过量； （3）过量的试剂在后续实验中除去 思考1：过量试剂具体加多少？ 加入BaCl2溶液 静置 再滴加2~3滴BaCl2溶液 过量 过量 过量 Mg2+ Ca2+ SO4 2-- 加入一定量的试剂后，静置，向上层清液中滴加少量试剂，若不再产生沉淀，则试剂已经足量 OH-- CO3 2-- 7 一、粗盐提纯 思考2：过量的试剂如何在后续实验中除去？ 杂质： Mg2+ Ca2+ 试剂： Mg(OH)2↓ CaCO3↓ BaSO4↓ NaOH Na2CO3 BaCl2 引入： Ba2+ HCl 过量 过量 过量 过量 试剂： HCl 过量 过量 Na2CO3 HCl HCl + CO2↑ 蒸发除去 注：Na2CO3一定要在BaCl2之后加入，才能把Ba2+离子去掉 SO4 2-- OH-- CO3 2-- CO3 2-- 8 一、粗盐提纯 BaCl2 Na2CO3 NaOH HCl BaCl2 NaOH Na2CO3 HCl NaOH BaCl2 Na2CO3 HCl 除杂试剂添加顺序 Na2CO3要在BaCl2之后加入 一、粗盐提纯 NaCl ( Mg2+, , Ca2+ ) 过量的NaOH溶液 NaCl ( , Ca2+, ), Mg(OH)2↓ ②过量的BaCl2溶液 NaCl (Ca2+ , Ba2+ , ),BaSO4↓ ②过量的Na2CO3溶液 NaCl ( ), CaCO3↓,BaCO3↓ ①过滤 NaCl ( ) 精盐NaCl ①过滤 过滤 过量的稀盐酸、蒸发 提纯过程 MgCl2 + 2NaOH ＝ Mg(OH)2↓ + 2NaCl Na2SO4 + BaCl2＝BaSO4↓ + 2NaCl CaCl2 + Na2CO3 ＝ CaCO3↓ + 2NaCl BaCl2 + Na2CO3 ＝ BaCO3↓ + 2NaCl CO3 2-- , OH-- SO4 2-- SO4 2-- OH-- OH-- CO3 2-- , OH-- 10 二、电解饱和食盐水 电解饱和食盐水 阴极(与电源负极相连)： 阳极(与电源正极相连)： 气体是否能燃烧？ 火焰上方罩一个干冷的烧杯有什么现象？ 是否能使淀粉碘化钾溶液（湿润的淀粉碘化钾试纸）变蓝？ 二、电解饱和食盐水 电解饱和食盐水 阴极(与电源负极相连)： 阳极(与电源正极相连)： 气体燃烧产生淡蓝色火焰 淀粉碘化钾溶液变蓝 阴极区溶液变红 2H2O + 2e－ === H2 + 2OH－ 2Cl－－2e－ === Cl2 2NaCl + 2H2O ======== 通直流电 H2 ↑ + Cl2 ↑ + 2NaOH 三、物质的分离提纯 原理：通过加热使溶液中的溶剂（如水）汽化变成蒸汽而除去 达饱和后，继续蒸发 蒸发 蒸发实验中对溶质的性质有何要求？ 思考 溶质的熔沸点较高，不易升华 稳定性好，受热不分解 蒸发溶剂 提高浓度 溶质析出 三、物质的分离提纯 蒸发过程中要不断用玻璃棒搅拌 蒸发皿内溶液不能超过其容量的2/3 当出现大量固体时，应停止加热用余热蒸干。 　　　　　　 不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网。 三、物质的分离提纯 定义：溶质从溶液从析出 结晶 结晶 减少溶剂 蒸发结晶 降低溶解度 降温结晶 三、物质的分离提纯 任务1：现有一混有少量 KCl 的 KNO3 粉末，应该如何提纯 KNO3 ？ 推理过程 操作方法 加水溶解 蒸发浓缩 降温结晶 过滤 使杂质留在溶液中 使KNO3结晶析出 KNO3溶解度随温度变化大 降温结晶 三、物质的分离提纯 任务2：现有一混有少量 KNO3 的 KCl 粉末，应该如何提纯 KCl ？ 推理过程 操作方法 加水溶解 蒸发浓缩 蒸发至大量结晶析出 趁热过滤 使杂质留在溶液中 使KCl结晶析出 KCl溶解度随温度变化小 蒸发结晶 三、物质的分离提纯 将含有少量杂质的晶体溶于水，再重新进行结晶，利用物质溶解度的差异，使杂质全部或大部分留在溶液中，这种提纯操作称为重结晶 经过一次重结晶，若晶体的纯度仍没有达到要求，可再次进行重结晶 2. 重结晶 一、粗盐提纯 思考：Ba(OH)2溶液是否可以代替 NaOH、BaCl2溶液进行除杂 理论上可行 各杂质的具体含量是未知的，容易引入过量的OH- 或Ba2 + ，增加后续投入的Na2CO3溶液或盐酸，造成试剂浪费 Ba(OH)2溶解度约为 3.89 克(20℃)，不易配得高浓度溶液，增加试剂用量 Ba(OH)2成本比NaOH、BaCl2更高 已知：粗盐中含量：1 kg 粗盐约含有 0.88 mol SO42- ，2.98 mol Mg2+ Ba(OH)2 价格约为7000元/吨，NaOH约1037元/吨，BaCl2约2200元/吨 一、粗盐提纯 1、是否可以用Na2CO3溶液同时除去Mg2+, Ca2+ ,以及引入的过量Ba2+？ 2、加入BaCl2溶液后，先过滤，还是继续加Na2CO3溶液，最后过滤？ 3、加入盐酸调pH，最适宜的pH范围为多少？ 4、不同的试剂滴加顺序及操作对产品质量的影响。 5、查阅工业上精制粗盐水的方法，并思考其与侯德榜制碱工艺的相似性 课后思考 Thanks! 21 $