归纳与整理教学设计(第二课时)

化学与资源开发利用

[考纲要求]

1.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。2.了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。3.了解海水的综合利用，了解化学科学发展对自然资源利用的作用，了解化学在水处理中的应用。4.了解化学资源对废弃物的再生和综合运用的作用。

一

多样化的水处理技术

1．

水的净化与污水处理

(1)生活用水的净化

①基本流程

②常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等)、三价铁盐等。原理为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H，Fe3＋3H2O＋＋Fe(OH)3(胶体)＋3H，生成的胶体能＋吸附水中的悬浮杂质而沉降。

③常用的消毒剂为液氯、漂白粉、臭氧、二氧化氯等。

④除去水中的异味：活性炭颗粒的表面积大，吸附能力强，让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。

(2)污水处理的方法

方法

物理法

含义

主要是利用物理原理和机械作用对废水进行治理

通过物理化学过程来除去污染物的方法

通过施用化学药剂或采用其他手段进行废水处理的方法

利用微生物的代谢作用，除去废生物化学法

水中的溶胶物质及有机物质的方法

(3)硬水的软化

①暂时硬度和永久硬度

a．暂时硬度：水的硬度是由Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2引起的，称暂时硬度。

b．永久硬度：水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的，称永久硬度。

②硬水软化

操作

沉淀、均衡调节、过滤、离心分离等

吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤、超吸附等

中和法、氧化法、还原法、离子交换法等

活性污泥法、生物滤池法、厌气处理法等

物理化学法

化学法

a．硬水软化的目的：降低硬水中Ca2、Mg2的含量使之达到规定标准。

＋＋b．软化方法

范围

硬水中Ca2、Mg2以Ca(HCO3)2、＋＋Mg(HCO3)2形式存在

Ca(HCO3)2=====CaCO3↓＋CO2↑＋H2O △加热法

原理

Mg(HCO3)2=====MgCO3↓＋CO2↑＋H2O MgCO3＋H2O=====Mg(OH)2＋CO2↑

△△水垢

范围

离子交换法

药品

原理

2. 海水淡化

CaCO3和Mg(OH)2的混合物

硬水中Ca2、Mg2以硫酸盐或氯化物形式＋＋存在

磺化煤(NaR)作离子交换剂

2NaR＋Ca2===2Na＋CaR2 ＋＋2NaR＋Mg2===2Na＋MgR2

＋＋海水淡化又称脱盐，利用物理、化学、生物方法将海水中溶解的盐脱除。常用方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透法、冷冻法等。

反思归纳

1．

常见的水处理技术知识框架

2．

污水处理的一般流程

二

海水的综合利用

1．

海水中盐的开发和利用

(1)海水制盐

以蒸发法为主，主要得到NaCl和CaCl2、MgCl2、Na2SO4。另外还有电渗析法和冷冻法。

(2)氯碱工业

①反应原理：2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

②工艺流程

电解

③设备：离子交换膜电解槽。(阳)离子交换膜只允许Na通过。

＋

④产品：阳极室：氯气，补充饱和食盐水流出淡盐水。阴极室：氢气和NaOH，补充纯水(加入一定量NaOH)流出NaOH溶液。

2．

海水提溴

反应原理

氯化：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2；

①3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑，5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O；

②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，Cl2＋2HBr===2HCl＋Br2。

3．

海水提镁

(1)生产流程及反应原理

(2)化学原理在化工生产中的应用

①沉淀溶解平衡原理

海水(Mg2)――→Mg(OH)2↓

＋CaOH2[Mg(OH)2溶解度小于Ca(OH)2]

②水解平衡原理

MgCl2·6H2O――→MgCl2(HCl气体环境抑制MgCl2水解) △

HCl气流