氯堿工業(yè)的化學(xué)原理與發(fā)展史公開(kāi)課課件

從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍(lán)色的海洋之中是“歷史留給人類的資源儲(chǔ)備”海洋是美麗的，也是富饒的

從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”1開(kāi)發(fā)海水中的鹵素資源開(kāi)發(fā)海水中的鹵素資源2水資源生物資源能源礦產(chǎn)資源

化學(xué)資源

…水資源31500萬(wàn)噸45億噸可用1萬(wàn)年海洋元素航空航天1500萬(wàn)噸45億噸海洋元素航空航天41.以離子形式存在2.總量大3.濃度小——需富集（濃縮、萃取、吸附）海水中化學(xué)元素的分布特點(diǎn)1.以離子形式存在海水中化學(xué)元素的分布特點(diǎn)5一、海水曬鹽

海水中含量最高的是:含量最高的金屬元素是：1、海水曬鹽的方法（1）古代：煮海為鹽鹽田法

（2）現(xiàn)代：太陽(yáng)能蒸發(fā)法（鹽田法）課本23頁(yè)蒸餾法、電滲析法、冷凍法……NaClNa普通海水的密度是：一、海水曬鹽6海鹽認(rèn)識(shí)歷程

幾十萬(wàn)年以前，海邊的猿人是最早開(kāi)始有意識(shí)地吃鹽。黃帝時(shí)（約5000年前），諸侯夙沙氏，始以“煮海為鹽”。明朝末年（1637——1654年），宋應(yīng)星的《天工開(kāi)物》詳細(xì)記載了食鹽的提取方法。

古代“鹽”字有”臣“、"人”、“鹵”、“皿”四個(gè)部分組成。海鹽認(rèn)識(shí)歷程幾十萬(wàn)年以前，海邊的猿人是最早開(kāi)始7氯堿工業(yè)的化學(xué)原理與發(fā)展史公開(kāi)課課件8結(jié)晶蒸發(fā)溶劑結(jié)晶：冷卻熱飽和溶液：溶解度受溫度影響較小的溶解度受溫度影響較大的2、原理：蒸發(fā)溶劑結(jié)晶問(wèn)題：能不能把鹵水直接曬干得到NaCl？ 原因：必須控制海水的密度結(jié)晶蒸發(fā)溶劑結(jié)晶：冷卻熱飽和溶液：溶解度受溫度影響較小的溶解9密度控制法密度控制法10氯堿工業(yè)的化學(xué)原理與發(fā)展史公開(kāi)課課件11根據(jù)上表回答：為了使得到的粗鹽中除氯化鈉外含雜質(zhì)較少，實(shí)際生產(chǎn)中鹵水的密度應(yīng)控制在什么范圍？3、海水密度應(yīng)控制在：1.21g/ml——1.26g/ml之間（以1.22g/ml為最佳）原因：這個(gè)范圍內(nèi)NaCl析出量多，雜質(zhì)析出量少4、海水曬鹽得到的食鹽是粗鹽，主要是NaCl（78%）,還含有MgCl2、MgSO4、CaSO4和難溶性物質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)___________.

粗鹽提純思考問(wèn)題：在這個(gè)密度范圍內(nèi)析出的食鹽中有哪些雜質(zhì)？ 根據(jù)上表回答：為了使得到的粗鹽中除氯化鈉外含雜質(zhì)較少，實(shí)際生12粗鹽提純（除去泥沙）粗鹽提純（除去泥沙）13提純步驟：溶解——過(guò)濾——蒸發(fā)過(guò)濾要點(diǎn)：一貼二低三靠一貼:濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁。二低:濾紙上沿低于漏斗口,溶液液面低于濾紙上沿。三靠:漏斗頸下端緊靠承接濾液的燒杯的內(nèi)壁,引流的玻璃棒下端輕靠濾紙三層一側(cè);盛待過(guò)濾的燒杯口靠在玻璃棒的中下部。蒸發(fā)要點(diǎn)：不停攪拌；出現(xiàn)較多固體時(shí)停止加熱用余熱蒸干。提純步驟：溶解——過(guò)濾——蒸發(fā)141929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽酸、漂白粉三種產(chǎn)品?？偡磻?yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑問(wèn)題：能不能把鹵水直接曬干得到NaCl？2、陽(yáng)離子交換膜的作用：飽和食鹽水、稀NaOH溶液1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）(2)避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量；氯堿產(chǎn)品的主要用途示意圖粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近導(dǎo)管口，試紙變藍(lán)陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層)練習(xí)：書(shū)寫NaCl、H2SO4、Al2(SO4)3、Ba(OH)2的電離方程式。NaCl→Cl－+Na+根據(jù)上表回答：為了使得到的粗鹽中除氯化鈉外含雜質(zhì)較少，實(shí)際生產(chǎn)中鹵水的密度應(yīng)控制在什么范圍？收集導(dǎo)管口產(chǎn)生的氣體，靠近火焰時(shí)有爆鳴聲投資費(fèi)用、能耗、污染都較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好。濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近導(dǎo)管口，試紙變藍(lán)從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍(lán)色的海洋之中陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖BaCl2Ba2＋Mg2+

Ca2+SO42-Mg(OH)2↓BaSO4↓CaCO3↓NaOHNa2CO3粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）除雜原則：1.不引入新雜質(zhì);2.加入試劑必須適當(dāng)過(guò)量;。OH－CO32－NaCl（Ca2+、Mg2+、SO42-）過(guò)濾?NaCl粗鹽提純（除去可溶性雜質(zhì)）1929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽15粗鹽提純（除去可溶性雜質(zhì)）NaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液Na+Cl-Ca2+Mg2+SO42-Na+Cl-Ca2+Mg2+Ba2＋BaSO4↓Na+Cl-Mg2+CO32－BaSO4↓CaCO3↓BaCO3↓MgCO3↓Na+Cl-CO32－OH－BaSO4↓CaCO3↓BaCO3↓Mg(OH)2↓稀鹽酸(調(diào)pH)Na+Cl-粗鹽提純（除去可溶性雜質(zhì)）NaOHBaCl2溶液Na2C16(含Na+、Ca2+、Mg2+、K+、SO42-、Cl-、Br-)海水曬鹽海水粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）苦鹵曬精鹽精制

食用氯堿工業(yè)提鎂提溴……海水曬鹽海水粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）苦17氯堿工業(yè)的化學(xué)原理與發(fā)展史公開(kāi)課課件18氯堿產(chǎn)品的主要用途示意圖氯堿產(chǎn)品的主要用途示意圖192NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑H2、Cl2、NaOH溶液2、陽(yáng)離子交換膜的作用：陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖練習(xí)：書(shū)寫NaCl、H2SO4、Al2(SO4)3、Ba(OH)2的電離方程式。蒸發(fā)要點(diǎn)：不停攪拌；H2O?OH－+H+總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽陽(yáng)極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物)1、主體設(shè)備：離子膜電解槽如：NH4Cl→NH4++Cl－、H2O?OH－+H+1、主體設(shè)備：離子膜電解槽提純步驟：溶解——過(guò)濾——蒸發(fā)粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽(2)避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量；二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水飽和食鹽水和酚酞試液—+直流電源陰極陽(yáng)極電極判斷方法電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與電源負(fù)極相連陰極與電源正極相連陽(yáng)極2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H220電極判斷方法電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與電源負(fù)極相連陰極陰極區(qū)溶液變紅產(chǎn)生無(wú)色氣體與電源正極相連陽(yáng)極刺激性氣味氣體二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水滴有酚酞的飽和食鹽水—+直流電源陰極陽(yáng)極電極判電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與電源陰極陰極區(qū)產(chǎn)生與電源陽(yáng)極刺激性氣21電極判斷方法電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源負(fù)極相連陰極陰極區(qū)溶液變紅滴加酚酞試液溶液變紅NaOH產(chǎn)生無(wú)色氣體與電源正極相連陽(yáng)極刺激性氣味氣體二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水電極判電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源陰極陰極區(qū)滴加酚22電極判斷方法電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源負(fù)極相連陰極陰極區(qū)溶液變紅滴加酚酞試液溶液變紅NaOH產(chǎn)生無(wú)色氣體與電源正極相連陽(yáng)極刺激性氣味氣體濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近導(dǎo)管口，試紙變藍(lán)Cl2二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水電極判電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源陰極陰極區(qū)滴加酚23電極判斷方法電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源負(fù)極相連陰極陰極區(qū)溶液變紅滴加酚酞試液溶液變紅NaOH產(chǎn)生無(wú)色氣體

收集導(dǎo)管口產(chǎn)生的氣體，靠近火焰時(shí)有爆鳴聲H2與電源正極相連陽(yáng)極刺激性氣味氣體濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近導(dǎo)管口，試紙變藍(lán)Cl2二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水電極判電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源陰極陰極區(qū)滴加酚24精制飽和NaCl溶液陽(yáng)極陰極

總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→

2NaOH+H2↑+Cl2↑通電陰極陽(yáng)極+－精制飽和NaCl溶液陽(yáng)極陰極總反應(yīng)：2NaCl+2H25電離

電離：物質(zhì)溶于水或受熱熔化時(shí)，離解成自由移動(dòng)的離子的過(guò)程。電離方程式：用化學(xué)式和離子符號(hào)表示電離過(guò)程的式子。如：NH4Cl→NH4++Cl－、H2O?OH－+H+練習(xí)：書(shū)寫NaCl、H2SO4、Al2(SO4)3、Ba(OH)2的電離方程式。電離26精制飽和NaCl溶液H+Na+Cl－OH－NaCl→Cl－+Na+H2O?OH－+H+2H++2e→H2↑2Cl－－2e→Cl2↑

總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→

2NaOH+H2↑+Cl2↑通電陰極陽(yáng)極陽(yáng)極陰極+－e→e→精制飽和NaCl溶液H+Cl－OH－NaCl→Cl－+27三、氯堿工業(yè)發(fā)展史

1807年英國(guó)著名化學(xué)家戴維在研究電解食鹽水時(shí)，除了得到氫氧化鈉溶液外，還得到了純凈的氯氣和氫氣，從而為氯堿工業(yè)的誕生打下了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1890年在德國(guó)建成第一個(gè)制氯工廠。

1893年在美國(guó)紐約建成第一個(gè)采用隔膜法電解食鹽水制取燒堿和氯氣的工廠。三、氯堿工業(yè)發(fā)展史1807年英國(guó)著名化學(xué)家戴維在研究281929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽酸、漂白粉三種產(chǎn)品。1940年，抗戰(zhàn)，內(nèi)遷四川，在重慶建成重慶天原電化廠。1943年，建成宜賓天原電化廠。1946年，在上海恢復(fù)了天字號(hào)天原電化廠的生產(chǎn)。1956年天原電化廠更名為上海天原化工廠。2000年從上海長(zhǎng)寧區(qū)天山路搬遷到位于杭州灣的國(guó)家級(jí)上?；@區(qū)，完成產(chǎn)業(yè)升級(jí)。中國(guó)第一家氯堿廠1929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)291807年英國(guó)著名化學(xué)家戴維在研究電解食鹽水時(shí)，除了得到氫氧化鈉溶液外，還得到了純凈的氯氣和氫氣，從而為氯堿工業(yè)的誕生打下了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水避免Cl-近入陰極區(qū)導(dǎo)致制得的NaOH不純。粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）溶解度受溫度影響較小的1929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽酸、漂白粉三種產(chǎn)品。從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍(lán)色的海洋之中避免Cl-近入陰極區(qū)導(dǎo)致制得的NaOH不純。蒸發(fā)要點(diǎn)：不停攪拌；1956年天原電化廠更名為上海天原化工廠。黃帝時(shí)（約5000年前），諸侯夙沙氏，始以“煮海為鹽”。1929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽酸、漂白粉三種產(chǎn)品?？偡磻?yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑蒸餾法、電滲析法、冷凍法……Mg2+Ca2+SO42-1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽飽和食鹽水、稀NaOH溶液投資多、能耗較高，產(chǎn)品燒堿中會(huì)含有雜質(zhì)食鹽。投資費(fèi)用、能耗、污染都較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好。投資多、能耗較高，產(chǎn)品燒堿中會(huì)含有雜質(zhì)食鹽。精制飽和NaCl溶液H2NaOHCl2

總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→

2NaOH+H2↑+Cl2↑通電陰極陽(yáng)極陽(yáng)極陰極+－e→e→1807年英國(guó)著名化學(xué)家戴維在研究電解食鹽水時(shí)，除了得到氫氧30－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）陽(yáng)離子交換膜陽(yáng)極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)陽(yáng)極室陰極室陽(yáng)離子交換膜電解槽－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液31陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖32陽(yáng)離子膜電解車間陽(yáng)離子膜電解車間33

1、主體設(shè)備：離子膜電解槽簡(jiǎn)單構(gòu)造：陽(yáng)極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物)陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層)陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(guò)，把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。

(1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸；(2)避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量；(3)2、陽(yáng)離子交換膜的作用：

避免Cl-近入陰極區(qū)導(dǎo)致制得的NaOH不純。離子膜電解法1、主體設(shè)備：離子膜電解槽(1)防止Cl2和H2混合而引34

離子膜電解法6、優(yōu)點(diǎn)：投資費(fèi)用、能耗、污染都較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好。5、添加物質(zhì)：飽和食鹽水、稀NaOH溶液

4、產(chǎn)品：

H2、Cl2、NaOH溶液3、基本原理：陰極：2H++2e-=H2↑陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑

通電離子膜電解法6、優(yōu)點(diǎn)：5、添加物質(zhì)：4、產(chǎn)品：3、基本原35

隔膜電解法

1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽3、添加原料陽(yáng)極區(qū)：A（飽和食鹽水）投資多、能耗較高，產(chǎn)品燒堿中會(huì)含有雜質(zhì)食鹽。5、缺點(diǎn)2、原理4、產(chǎn)品陽(yáng)極區(qū)：陰極區(qū)：B（Cl2）C（H2）、D（NaOH、NaCl溶液）隔膜電解法1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽3、添加原36——需富集（濃縮、萃取、吸附）總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）4、海水曬鹽得到的食鹽是粗鹽，主要是NaCl（78%）,還含有MgCl2、MgSO4、CaSO4和難溶性物質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)___________.溶解度受溫度影響較大的26g/ml之間（以1.粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）電離：物質(zhì)溶于水或受熱熔化時(shí)，離解成自由移動(dòng)的離子的過(guò)程。飽和食鹽水、稀NaOH溶液根據(jù)上表回答：為了使得到的粗鹽中除氯化鈉外含雜質(zhì)較少，實(shí)際生產(chǎn)中鹵水的密度應(yīng)控制在什么范圍？26g/ml之間（以1.粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）1929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽酸、漂白粉三種產(chǎn)品。過(guò)濾要點(diǎn)：一貼二低三靠Mg2+Ca2+SO42-1893年在美國(guó)紐約建成第一個(gè)采用隔膜法電解食鹽水制取燒堿和氯氣的工廠?？偡磻?yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑蒸發(fā)要點(diǎn)：不停攪拌；1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽4、海水曬鹽得到的食鹽是粗鹽，主要是NaCl（78%）,還含有MgCl2、MgSO4、CaSO4和難溶性物質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)___________.H2O?OH－+H+溶解度受溫度影響較大的二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水也是富饒的避免Cl-近入陰極區(qū)導(dǎo)致制得的NaOH不純。1893年在美國(guó)紐約建成第一個(gè)采用隔膜法電解食鹽水制取燒堿和氯氣的工廠。濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近導(dǎo)管口，試紙變藍(lán)總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑收集導(dǎo)管口產(chǎn)生的氣體，靠近火焰時(shí)有爆鳴聲Mg2+Ca2+SO42-濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近導(dǎo)管口，試紙變藍(lán)蒸發(fā)要點(diǎn)：不停攪拌；陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通收集導(dǎo)管口產(chǎn)生的氣體，靠近火焰時(shí)有爆鳴聲電離方程式：用化學(xué)式和離子符號(hào)表示電離過(guò)程的式子。1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽（Ca2+、Mg2+、SO42-）二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水投資費(fèi)用、能耗、污染都較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好。(1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸；幾十萬(wàn)年以前，海邊的猿人是最早開(kāi)始有意識(shí)地吃鹽。H2O?OH－+H+過(guò)濾要點(diǎn)：一貼二低三靠電解槽：陰極：2Na++2e-=2Na陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑H2、Cl2、NaOH溶液(1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸；2Cl－－2e→Cl2↑一、海水曬鹽原因：這個(gè)范圍內(nèi)NaCl析出量多，雜質(zhì)析出量少26g/ml之間（以1.粗鹽提純（除去泥沙）——需富集（濃縮、萃取、吸附）投資費(fèi)用、能耗、污染都較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好。2、陽(yáng)離子交換膜的作用：粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）1、主體設(shè)備：離子膜電解槽總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽1956年天原電化廠更名為上海天原化工廠。陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖2、陽(yáng)離子交換膜的作用：電離：物質(zhì)溶于水或受熱熔化時(shí)，離解成自由移動(dòng)的離子的過(guò)程。溶解度受溫度影響較小的陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖4、海水曬鹽得到的食鹽是粗鹽，主要是NaCl（78%）,還含有MgCl2、MgSO4、CaSO4和難溶性物質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)___________.2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑2、原理：蒸發(fā)溶劑結(jié)晶(2)避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量；避免Cl-近入陰極區(qū)導(dǎo)致制得的NaOH不純。(2)避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量；練習(xí)：書(shū)寫NaCl、H2SO4、Al2(SO4)3、Ba(OH)2的電離方程式。蒸餾法、電滲析法、冷凍法……粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）2H++2e→H2↑粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）一、海水曬鹽26g/ml之間（以1.1956年天原電化廠更名為上海天原化工廠。總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑

水銀電解法基本原理：解汞槽：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑電解槽：陰極：2Na++2e-=2Na陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑污染優(yōu)點(diǎn)：制得的堿液濃度高，質(zhì)量好，成本低！[拓展視野]——需富集（濃縮、萃取、吸附）H2O?OH－+H+幾37

從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍(lán)色的海洋之中是“歷史留給人類的資源儲(chǔ)備”海洋是美麗的，也是富饒的

從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”38開(kāi)發(fā)海水中的鹵素資源開(kāi)發(fā)海水中的鹵素資源39水資源生物資源能源礦產(chǎn)資源

化學(xué)資源

…水資源401500萬(wàn)噸45億噸可用1萬(wàn)年海洋元素航空航天1500萬(wàn)噸45億噸海洋元素航空航天411.以離子形式存在2.總量大3.濃度小——需富集（濃縮、萃取、吸附）海水中化學(xué)元素的分布特點(diǎn)1.以離子形式存在海水中化學(xué)元素的分布特點(diǎn)42一、海水曬鹽

海水中含量最高的是:含量最高的金屬元素是：1、海水曬鹽的方法（1）古代：煮海為鹽鹽田法

（2）現(xiàn)代：太陽(yáng)能蒸發(fā)法（鹽田法）課本23頁(yè)蒸餾法、電滲析法、冷凍法……NaClNa普通海水的密度是：一、海水曬鹽43海鹽認(rèn)識(shí)歷程

幾十萬(wàn)年以前，海邊的猿人是最早開(kāi)始有意識(shí)地吃鹽。黃帝時(shí)（約5000年前），諸侯夙沙氏，始以“煮海為鹽”。明朝末年（1637——1654年），宋應(yīng)星的《天工開(kāi)物》詳細(xì)記載了食鹽的提取方法。

古代“鹽”字有”臣“、"人”、“鹵”、“皿”四個(gè)部分組成。海鹽認(rèn)識(shí)歷程幾十萬(wàn)年以前，海邊的猿人是最早開(kāi)始44氯堿工業(yè)的化學(xué)原理與發(fā)展史公開(kāi)課課件45結(jié)晶蒸發(fā)溶劑結(jié)晶：冷卻熱飽和溶液：溶解度受溫度影響較小的溶解度受溫度影響較大的2、原理：蒸發(fā)溶劑結(jié)晶問(wèn)題：能不能把鹵水直接曬干得到NaCl？ 原因：必須控制海水的密度結(jié)晶蒸發(fā)溶劑結(jié)晶：冷卻熱飽和溶液：溶解度受溫度影響較小的溶解46密度控制法密度控制法47氯堿工業(yè)的化學(xué)原理與發(fā)展史公開(kāi)課課件48根據(jù)上表回答：為了使得到的粗鹽中除氯化鈉外含雜質(zhì)較少，實(shí)際生產(chǎn)中鹵水的密度應(yīng)控制在什么范圍？3、海水密度應(yīng)控制在：1.21g/ml——1.26g/ml之間（以1.22g/ml為最佳）原因：這個(gè)范圍內(nèi)NaCl析出量多，雜質(zhì)析出量少4、海水曬鹽得到的食鹽是粗鹽，主要是NaCl（78%）,還含有MgCl2、MgSO4、CaSO4和難溶性物質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)___________.

粗鹽提純思考問(wèn)題：在這個(gè)密度范圍內(nèi)析出的食鹽中有哪些雜質(zhì)？ 根據(jù)上表回答：為了使得到的粗鹽中除氯化鈉外含雜質(zhì)較少，實(shí)際生49粗鹽提純（除去泥沙）粗鹽提純（除去泥沙）50提純步驟：溶解——過(guò)濾——蒸發(fā)過(guò)濾要點(diǎn)：一貼二低三靠一貼:濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁。二低:濾紙上沿低于漏斗口,溶液液面低于濾紙上沿。三靠:漏斗頸下端緊靠承接濾液的燒杯的內(nèi)壁,引流的玻璃棒下端輕靠濾紙三層一側(cè);盛待過(guò)濾的燒杯口靠在玻璃棒的中下部。蒸發(fā)要點(diǎn)：不停攪拌；出現(xiàn)較多固體時(shí)停止加熱用余熱蒸干。提純步驟：溶解——過(guò)濾——蒸發(fā)511929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽酸、漂白粉三種產(chǎn)品。總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑問(wèn)題：能不能把鹵水直接曬干得到NaCl？2、陽(yáng)離子交換膜的作用：飽和食鹽水、稀NaOH溶液1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）(2)避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量；氯堿產(chǎn)品的主要用途示意圖粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近導(dǎo)管口，試紙變藍(lán)陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層)練習(xí)：書(shū)寫NaCl、H2SO4、Al2(SO4)3、Ba(OH)2的電離方程式。NaCl→Cl－+Na+根據(jù)上表回答：為了使得到的粗鹽中除氯化鈉外含雜質(zhì)較少，實(shí)際生產(chǎn)中鹵水的密度應(yīng)控制在什么范圍？收集導(dǎo)管口產(chǎn)生的氣體，靠近火焰時(shí)有爆鳴聲投資費(fèi)用、能耗、污染都較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好。濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近導(dǎo)管口，試紙變藍(lán)從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍(lán)色的海洋之中陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖BaCl2Ba2＋Mg2+

Ca2+SO42-Mg(OH)2↓BaSO4↓CaCO3↓NaOHNa2CO3粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）除雜原則：1.不引入新雜質(zhì);2.加入試劑必須適當(dāng)過(guò)量;。OH－CO32－NaCl（Ca2+、Mg2+、SO42-）過(guò)濾?NaCl粗鹽提純（除去可溶性雜質(zhì)）1929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽52粗鹽提純（除去可溶性雜質(zhì)）NaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液Na+Cl-Ca2+Mg2+SO42-Na+Cl-Ca2+Mg2+Ba2＋BaSO4↓Na+Cl-Mg2+CO32－BaSO4↓CaCO3↓BaCO3↓MgCO3↓Na+Cl-CO32－OH－BaSO4↓CaCO3↓BaCO3↓Mg(OH)2↓稀鹽酸(調(diào)pH)Na+Cl-粗鹽提純（除去可溶性雜質(zhì)）NaOHBaCl2溶液Na2C53(含Na+、Ca2+、Mg2+、K+、SO42-、Cl-、Br-)海水曬鹽海水粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）苦鹵曬精鹽精制

食用氯堿工業(yè)提鎂提溴……海水曬鹽海水粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）苦54氯堿工業(yè)的化學(xué)原理與發(fā)展史公開(kāi)課課件55氯堿產(chǎn)品的主要用途示意圖氯堿產(chǎn)品的主要用途示意圖562NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑H2、Cl2、NaOH溶液2、陽(yáng)離子交換膜的作用：陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖練習(xí)：書(shū)寫NaCl、H2SO4、Al2(SO4)3、Ba(OH)2的電離方程式。蒸發(fā)要點(diǎn)：不停攪拌；H2O?OH－+H+總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽陽(yáng)極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物)1、主體設(shè)備：離子膜電解槽如：NH4Cl→NH4++Cl－、H2O?OH－+H+1、主體設(shè)備：離子膜電解槽提純步驟：溶解——過(guò)濾——蒸發(fā)粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽(2)避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量；二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水飽和食鹽水和酚酞試液—+直流電源陰極陽(yáng)極電極判斷方法電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與電源負(fù)極相連陰極與電源正極相連陽(yáng)極2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H257電極判斷方法電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與電源負(fù)極相連陰極陰極區(qū)溶液變紅產(chǎn)生無(wú)色氣體與電源正極相連陽(yáng)極刺激性氣味氣體二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水滴有酚酞的飽和食鹽水—+直流電源陰極陽(yáng)極電極判電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與電源陰極陰極區(qū)產(chǎn)生與電源陽(yáng)極刺激性氣58電極判斷方法電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源負(fù)極相連陰極陰極區(qū)溶液變紅滴加酚酞試液溶液變紅NaOH產(chǎn)生無(wú)色氣體與電源正極相連陽(yáng)極刺激性氣味氣體二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水電極判電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源陰極陰極區(qū)滴加酚59電極判斷方法電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源負(fù)極相連陰極陰極區(qū)溶液變紅滴加酚酞試液溶液變紅NaOH產(chǎn)生無(wú)色氣體與電源正極相連陽(yáng)極刺激性氣味氣體濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近導(dǎo)管口，試紙變藍(lán)Cl2二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水電極判電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源陰極陰極區(qū)滴加酚60電極判斷方法電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源負(fù)極相連陰極陰極區(qū)溶液變紅滴加酚酞試液溶液變紅NaOH產(chǎn)生無(wú)色氣體

收集導(dǎo)管口產(chǎn)生的氣體，靠近火焰時(shí)有爆鳴聲H2與電源正極相連陽(yáng)極刺激性氣味氣體濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近導(dǎo)管口，試紙變藍(lán)Cl2二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水電極判電極名稱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)方法電極產(chǎn)物與電源陰極陰極區(qū)滴加酚61精制飽和NaCl溶液陽(yáng)極陰極

總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→

2NaOH+H2↑+Cl2↑通電陰極陽(yáng)極+－精制飽和NaCl溶液陽(yáng)極陰極總反應(yīng)：2NaCl+2H62電離

電離：物質(zhì)溶于水或受熱熔化時(shí)，離解成自由移動(dòng)的離子的過(guò)程。電離方程式：用化學(xué)式和離子符號(hào)表示電離過(guò)程的式子。如：NH4Cl→NH4++Cl－、H2O?OH－+H+練習(xí)：書(shū)寫NaCl、H2SO4、Al2(SO4)3、Ba(OH)2的電離方程式。電離63精制飽和NaCl溶液H+Na+Cl－OH－NaCl→Cl－+Na+H2O?OH－+H+2H++2e→H2↑2Cl－－2e→Cl2↑

總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→

2NaOH+H2↑+Cl2↑通電陰極陽(yáng)極陽(yáng)極陰極+－e→e→精制飽和NaCl溶液H+Cl－OH－NaCl→Cl－+64三、氯堿工業(yè)發(fā)展史

1807年英國(guó)著名化學(xué)家戴維在研究電解食鹽水時(shí)，除了得到氫氧化鈉溶液外，還得到了純凈的氯氣和氫氣，從而為氯堿工業(yè)的誕生打下了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1890年在德國(guó)建成第一個(gè)制氯工廠。

1893年在美國(guó)紐約建成第一個(gè)采用隔膜法電解食鹽水制取燒堿和氯氣的工廠。三、氯堿工業(yè)發(fā)展史1807年英國(guó)著名化學(xué)家戴維在研究651929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽酸、漂白粉三種產(chǎn)品。1940年，抗戰(zhàn)，內(nèi)遷四川，在重慶建成重慶天原電化廠。1943年，建成宜賓天原電化廠。1946年，在上?；謴?fù)了天字號(hào)天原電化廠的生產(chǎn)。1956年天原電化廠更名為上海天原化工廠。2000年從上海長(zhǎng)寧區(qū)天山路搬遷到位于杭州灣的國(guó)家級(jí)上?；@區(qū)，完成產(chǎn)業(yè)升級(jí)。中國(guó)第一家氯堿廠1929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)661807年英國(guó)著名化學(xué)家戴維在研究電解食鹽水時(shí)，除了得到氫氧化鈉溶液外，還得到了純凈的氯氣和氫氣，從而為氯堿工業(yè)的誕生打下了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。二、氯堿工業(yè)的化學(xué)原理

——電解飽和食鹽水避免Cl-近入陰極區(qū)導(dǎo)致制得的NaOH不純。粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）溶解度受溫度影響較小的1929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽酸、漂白粉三種產(chǎn)品。從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍(lán)色的海洋之中避免Cl-近入陰極區(qū)導(dǎo)致制得的NaOH不純。蒸發(fā)要點(diǎn)：不停攪拌；1956年天原電化廠更名為上海天原化工廠。黃帝時(shí)（約5000年前），諸侯夙沙氏，始以“煮海為鹽”。1929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽酸、漂白粉三種產(chǎn)品?？偡磻?yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑蒸餾法、電滲析法、冷凍法……Mg2+Ca2+SO42-1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽飽和食鹽水、稀NaOH溶液投資多、能耗較高，產(chǎn)品燒堿中會(huì)含有雜質(zhì)食鹽。投資費(fèi)用、能耗、污染都較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好。投資多、能耗較高，產(chǎn)品燒堿中會(huì)含有雜質(zhì)食鹽。精制飽和NaCl溶液H2NaOHCl2

總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→

2NaOH+H2↑+Cl2↑通電陰極陽(yáng)極陽(yáng)極陰極+－e→e→1807年英國(guó)著名化學(xué)家戴維在研究電解食鹽水時(shí)，除了得到氫氧67－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）陽(yáng)離子交換膜陽(yáng)極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)陽(yáng)極室陰極室陽(yáng)離子交換膜電解槽－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液68陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖陽(yáng)離子交換膜電解法流程圖69陽(yáng)離子膜電解車間陽(yáng)離子膜電解車間70

1、主體設(shè)備：離子膜電解槽簡(jiǎn)單構(gòu)造：陽(yáng)極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物)陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層)陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(guò)，把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。

(1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸；(2)避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量；(3)2、陽(yáng)離子交換膜的作用：

避免Cl-近入陰極區(qū)導(dǎo)致制得的NaOH不純。離子膜電解法1、主體設(shè)備：離子膜電解槽(1)防止Cl2和H2混合而引71

離子膜電解法6、優(yōu)點(diǎn)：投資費(fèi)用、能耗、污染都較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好。5、添加物質(zhì)：飽和食鹽水、稀NaOH溶液

4、產(chǎn)品：

H2、Cl2、NaOH溶液3、基本原理：陰極：2H++2e-=H2↑陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑

通電離子膜電解法6、優(yōu)點(diǎn)：5、添加物質(zhì)：4、產(chǎn)品：3、基本原72

隔膜電解法

1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽3、添加原料陽(yáng)極區(qū)：A（飽和食鹽水）投資多、能耗較高，產(chǎn)品燒堿中會(huì)含有雜質(zhì)食鹽。5、缺點(diǎn)2、原理4、產(chǎn)品陽(yáng)極區(qū)：陰極區(qū)：B（Cl2）C（H2）、D（NaOH、NaCl溶液）隔膜電解法1、生產(chǎn)的主體設(shè)備：石棉隔膜電解槽3、添加原73——需富集（濃縮、萃取、吸附）總反應(yīng)：2NaCl+2H2O——→2NaOH+H2↑+Cl2↑粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）4、海水曬鹽得到的食鹽是粗鹽，主要是NaCl（78%）,還含有MgCl2、MgSO4、CaSO4和難溶性物質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)___________.溶解度受溫度影響較大的26g/ml之間（以1.粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）電離：物質(zhì)溶于水或受熱熔化時(shí)，離解成自由移動(dòng)的離子的過(guò)程。飽和食鹽水、稀NaOH溶液根據(jù)上表回答：為了使得到的粗鹽中除氯化鈉外含雜質(zhì)較少，實(shí)際生產(chǎn)中鹵水的密度應(yīng)控制在什么范圍？26g/ml之間（以1.粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）1929年實(shí)業(yè)家吳蘊(yùn)初集資在上海創(chuàng)建天原電化廠，生產(chǎn)燒堿、鹽酸、漂白粉三種產(chǎn)品。過(guò)濾要點(diǎn)：一貼二低三