第二单元海水中的化学课标要求1、了解海洋中含有的丰富资源,海洋的保护等问题,了解海水淡化的原理和常用方法。通过海洋中物质的提取,树立资源意识。2、了解海水晒盐的过程,理解饱和溶液,结晶、溶解度等概念的含义,学会绘制溶解度曲线,并运用曲线图解决响应问题。3、掌握粗盐提纯的方法和原理,了解食盐在生产和生活中的重要用途。4、掌握氨碱法制纯碱的原理和主要流程。5、通过几种常见盐的性质,归纳掌握盐的通性。运用离子的观点明确复分解反应的实质,掌握反应规律。6、通过实验探究学会控制变量法研究问题。重点难点突破重点:1、结合前面学习的酸碱的性质掌握海水制镁的过程及原理,会写相应的方程式。2、知道海水淡化的方法,了解蒸馏的原理,知道工业常用多级闪急蒸馏法。通过对比法了解饱和溶液和不饱和溶液的概念、组成特点及相互转化的条件。知道结晶的概念,理解海水晒盐的原理和过程。了解粗盐提纯的方法和应用。3、从定量的角度理解“溶解度”的概念,学会绘制并使用溶解度曲线图;能根据物质性质的不同通过选择蒸发结晶或降温结晶等方法进行物质的提纯。4、运用元素守恒观理解并掌握氨碱法制取纯碱的反应原理和过程。5、通过对比归纳记忆碳酸钠、碳酸氢钠等物质的俗名和性质,在明确性质决定用途的基础上了解它们的用途。6、通过认识纯碱的性质,归纳掌握盐的化学通性。掌握常见酸根离子的检验。7、通过复习回顾酸碱的知识,进一步从微观角度认识复分解反应的实质。说明:海水是一种资源丰富的物质,从海水中提取物质和海水淡化是人类获取镁和食盐、纯碱、水等生活、生产物质的理想捷径。让学生明确化学来源于生活又应用于生活,进而激发学好化学的热情。酸、碱、盐的有关知识是初中阶段最重要的元素化合物的知识板块。因此通过本单元的复习,使学生对酸碱盐的知识进一步系统化,网络化。难点:1、分析对比溶液在饱和与不饱和转化时,组成及性质上的差异。2、运用结晶法对物质进行分离、提纯。3、从微观角度认识复分解反应的实质。知识梳理:一、海洋化学资源海洋中蕴藏着丰富的资源,海洋需要科学合理的开发利用,为人类造福。本部分复习可从了解海洋中的物质到从海洋中提取相关物质的思路进行复习。1、海水中的物质:(1)物质种类:水(96.5%)和可溶性盐(3.5%)(2)离子种类:Cl-、Na+、SO42-、Mg2+、Ca2+、K+2、海底矿物:(1)化石燃料:煤、石油、天然气(2)新型矿产资源:天然气水合物(可燃冰)――未来能源、21世纪能源。甲烷燃烧的方程式:CH4+2O2=点燃==CO2+2H2O(3)多种金属矿物:多金属结核(锰结核)3、海洋资源:(1)分类:化学资源、矿产资源、动力资源、生物资源。(2)保护措施:海洋环境立法、建立海洋自然保护区、加强海洋环境监测、提高消除污染的技术水平。二、海洋工业:通过本部分复习,进一步了解如何从海水中提取我们需要的物质。充分体现化学与社会的密切关系。1、海水淡化:从海水中获取淡水,解决日益加剧的淡水危机淡化的方法有(1)蒸馏法(2)结晶法(3)膜法。(都是物理方法)其中最常用的是多级闪急蒸馏法。海水与淡水的鉴别:分别取样加入硝酸银溶液和稀硝酸,产生大量白色沉淀的是海水,没有沉淀(或沉淀很少)的是淡水。2、海水制镁:(3)原理:将石灰乳加入海水或卤水中,沉淀出氢氧化镁,氢氧化镁再与盐酸反应生成氯化镁,电解熔融状态的氯化镁,就能制得金属镁。(2)生产流程:海水或卤水→氢氧化镁→氯化镁→氯化镁晶体→熔融氯化镁→镁(3)化学方程式:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O讨论并明确:从海水中提取MgCl2时,经历了“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”,的转化过程,这样做的目的是:将MgCl2富集起来,获得比较纯净的MgCl2.3\海水晒盐:从海水中获取食盐,解决生产、生活中需求的大量食盐(1)原理:蒸发海水使其中的无机盐(主要是食盐)结晶(2)生产流程:海水→蒸发池→结晶池→粗盐和母液(又称苦卤)原料也可采用海水淡化后的残液晒盐,更经济快捷。4、粗盐提纯:(1)、粗盐成分:(1)主要成分:氯化钠(2)杂质:不溶性杂质(泥沙)可溶性杂质(Na2SO4、MgCl2、CaCl2)(2)、除杂方案:(1)不溶性杂质(泥沙)→过滤(2)可溶性杂质(Na2SO4、MgCl2、CaCl2)→转化为沉淀→过滤A.药品选择:①Na2SO4→过量BaCl2②MgCl2→过量NaOH③CaCl2、多余BaCl2→过量Na2CO3④多余的NaOH、Na2CO3→适量盐酸B.加入顺序:①、②、③、过滤、④、蒸发结晶;②、①、③、过滤④、蒸发结晶、;注意事项:a.Na2CO3必须在BaCl2之后加;b.过滤之后再加盐酸。(3)、重结晶法提纯粗盐的步骤:溶解→过滤→蒸发结晶。反复几次可提通电MgCl2Mg+Cl2↑高其纯度,但这样主要是除去不溶性杂质,若彻底将不溶性和可溶性杂质依次除去,应采取:“溶解→加入相应化学试剂→过滤→加适量或过量盐酸→蒸发结晶。”的步骤。5、海水制碱:氨碱法制纯碱(1)原料:食盐、石灰石。氨气为媒介。(2)生产流程:盐水→精盐水→氨盐水→碳酸氢钠→碳酸钠(纯碱)(3)、化学反应原理:NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3==△===Na2CO3+H20+CO2↑问题讨论:(1)氨盐水比食盐水更易吸收二氧化碳的原因是氨溶于水显碱性,而二氧化碳溶于水显酸性,二者能发生反应,因此氨盐水比食盐水更易吸收二氧化碳(2)对生成的NaHCO3和NH4Cl都能溶于水,分离的问题:从课本中溶解度曲线图上查出在室温时氯化铵比碳酸氢铵溶解度大,因此碳酸氢铵先结晶析出。(3)氨碱法制纯碱的优点:原料经济易得,CO2和NH3可回收利用连续生产。反应:2NH4Cl+Ca(OH)2===CaCl2+H2O+NH3↑缺点:氯化钠的利用率不高,得到的CaCl2用途不大,污染环境。我国化学家侯德榜改进了氨碱法的不足,创立了联合制碱法。在反应得到的氯化铵溶液中加入食盐,使氯化铵结晶戏出。三、溶液:溶液是应用最多的一类物质,深入了解溶液的组成、性质及变化对物质的除杂、提取及溶液的配制使用都起着重要的指导作用。这部分知识也是高中学习的基础。本部分重点解决饱和溶液与不饱和溶液的转化问题,明确结晶的原理,探究物质溶解限量的影响因素,掌握溶解度的概念及曲线。1、概念:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物,叫做溶液2、组成:(1)溶剂:起溶解作用的物质叫做溶剂。(2)溶质:被溶解的物质叫做溶质。3、特征:均一性、稳定性。4、溶质在溶液中的存在形式(微粒):(1)水合分子(分子)(2)水合离子(离子)5、溶解过程:(1)电离:吸热(2)水合:放热比较Q吸和Q放的大小,判断溶解后溶液温度的变化。例如:浓硫酸的稀释、氢氧化钠固体的溶解过程因电离吸收的热量小于水合放出的热量,所以它们的溶解过程温度是升高的,而硝酸铵的溶解过程因电离吸收的热量大于水合放出的热量,所以它的溶解过程温度是降低的。6、饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再继续溶解某种溶质的溶液,就是该溶质的饱和溶液。不饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,还能再继续溶解某种溶质的溶液,就是该溶质的不饱和溶液。注意(1)只有指明温度和溶剂的量不变才能说溶液饱和、不饱和(2)饱和溶液不能溶解某种溶质但还可继续溶解其它物质,因此必须是指明物质的饱和溶液。7、饱和溶液与不饱和溶液相互转化:不饱和溶液饱和溶液①②③①②(1)不饱和溶液变饱和溶液可采用:加溶质;蒸发溶剂;改变温度(具体物质温度改变不同,例如:氢氧化钙应升温,硝酸钾应降温)其中加溶质是一定能使溶液由不饱和变为饱和的方法。(2)饱和溶液变不饱和溶液可采用:加溶剂;改变温度。其中加溶剂是一定能使溶液由饱和溶液变不饱和溶液的方法8、溶液的饱和与否和溶液的浓稀没有必然联系。饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。海水”晒盐”就是先由氯化钠不饱和溶液蒸发水分转化为其饱和溶液,再蒸发水,食盐就析出.9、溶解限量:物质在水中溶解的质量是有一定限度的。通过实验探究明确影响固体物质在水中的溶解限量的影响因素。(1)、溶质种类不同,溶解限量不同,(3)、温度不同,溶解限量不同(2)、溶剂种类不同,溶解限量不同(4)、溶剂的量不同,溶解限量不同10、固体的溶解度:在一定温度下,某固体物质在100g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所能溶解的质量。单位:克,溶解度的涵义:一定温度下,100g溶剂中最多溶解物质的质量。例如:20℃时,氯化钠的溶解度是36g.涵义:20℃时,100g水中最多溶解36g氯化钠.或20℃时,100g水中溶解36g氯化钠时达到饱和注意:描述物质的溶解度时,必须指明温度。如:“硝酸钾的溶解度是31.6g”是错误的。11、影响固体溶解度的因素:⑴内因:溶质、溶剂的性质。⑵外因:温度。①大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大。如:硝酸钾②少数固体物质的溶解度随受温度的影响很小。如:氯化钠③极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减少。如:氢氧化钙影响气体溶解度的因素:⑴内因:溶质、溶剂的性质。⑵外因:温度、压强。①温度升高,气体溶解度减小。②压强增大,气体溶解度增大。12、溶解度曲线的含义。①溶解度曲线表示某物质在不同温度下的溶解度及溶解度随温度的变化趋势。②溶解度曲线上的一点表示溶质在该温度下的溶解度,溶液为饱和状态。③溶解度曲线上方的一点表示溶质在该温度下有剩余,溶液为饱和状态。④溶解度曲线下方的一点表示在该温度下溶液为不饱和状态。⑤两条曲线的交点表示两种物质在对应温度下具有相同的溶解度。13、曲线的应用:①查找指定温度时物质的溶解度,并根据溶解度判断溶解性。②比较相同温度时不同物质溶解度的大小。③比较和确定物质的溶解度受温度影响的程度,确定物质结晶或混合物分离提纯的方法。④确定溶液的饱和状态。⑤进行有关的计算。14、溶解度与溶解性的关系:难溶(0.01g)、微溶(0.01~1g)、可溶(1~10g)、易溶(10g)图示表示:15、结晶:(1)定义:固体物质从它的饱和溶液中以晶体的形式析出的过程。(2)、方法:⑴蒸发结晶。适用于溶解度随受温度的影响很小的物质。⑵降温结晶。适用于溶解度随温度的升高而增大的物质四、常见盐的俗名、性质及用途学名俗名物理性质化学性质用途NaCl氯化钠食盐白色晶体,易溶,有咸味,熔沸点高与硝酸银反应Na2CO3碳酸钠纯碱、苏打白色粉末,易溶,水溶液显碱性与盐酸、氢氧化钙、氯化钙等酸碱盐反应NaHCO3碳酸氢钠小苏打白色粉末,易溶,水溶液显弱碱性受热分解;与酸反应放出CO2CaCO3碳酸钙---------纯净的碳酸钙为白色粉末,难溶于水受热分解;只与酸反应,放出CO2CuSO4*5H2O五水硫酸铜胆矾、蓝矾蓝色晶体,易溶于水,溶液呈蓝色,有毒受热失水;与金属(铁)、碱(NaOH)、盐(BaCl2)等反应五、盐的通性1、盐的溶解性:钾、钠、铵盐均可溶,硝酸盐入水无踪影,硫酸盐不溶钡和铅,盐酸盐不溶银和汞;碳酸盐,磷酸盐除去钾、钠、铵盐其余均不溶。2、彩色盐溶液:含铜离子的盐溶液为蓝色,;含铁离子的盐溶液为棕黄色,含有亚铁离子的溶液为浅绿色。其它离子的盐溶液为无色。3、盐的化学性质(1)盐+金属→新盐+新金属条件:金属活动性顺序中前面的金属可将其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。Fe+CuSO4===Cu+FeSO4现象:铁制品表面附着一层红色物质,溶液颜色变浅(或变为浅绿色)Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2现象:铜制品表面附着一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色。(2)盐+酸→新盐+新酸条件:盐可溶也可不溶,生成物中一定有水、气体或沉淀Na2CO3+2H2SO4==2Na2SO4+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl==2CaCl2+H2O+CO2↑现象:有气泡产生(3)盐+碱→新盐+新碱条件:反应物都可溶,生成物有沉淀或气体Na2CO3+Ca(OH)2==2NaO