必修二：《海水資源的開發(fā)利用》教案

第2 課時

海水資源的開發(fā)利用1 情境?激趣引航海洋是人類可持續(xù)進展的重要基地。浩瀚的海洋中，隱蔽著極其豐富的礦物資源、生物資源和藥物資源，其經(jīng)濟價值可觀，開發(fā)前景格外迷人。開發(fā)利用海洋是解決當(dāng)前人類社會面臨的人口膨脹、資金短缺和環(huán)18000km,島海岸線長14000km,這為我們開發(fā)利用海水資源供給了良好的自然條件。那么，海水的開發(fā)利用都包括哪些方面呢？你知道怎樣才能開發(fā)出海洋中的這些資源嗎？多］物質(zhì)！可我怎么把它們提純出來多］物質(zhì)！可我怎么把它們提純出來J呢？學(xué)問?預(yù)習(xí)探究。學(xué)習(xí)目標(biāo)了解海水資源及其利用。了解海水淡化的方法，把握海水的蒸館。把握海水化學(xué)資源的開發(fā)和利用，即海水制鹽、海水提澳、海帶提碘。O海水水資源的利用海水水資源的利用主要包括海水的淡化和直接利用海水進展循環(huán)冷卻等。海水淡化的途徑及方法：從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去都可以到達淡化海水的目的。淡化的方法主要有蒸惚法、離子交換法、電滲析法等。海水化學(xué)資源的開發(fā)利用海水中溶解和懸浮著大量的無機物和有機物,H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、Br>Sr1399%；其他為微量元素，總計含有迪多種元素，雖然海水中的元素種類很多,總儲量很大但富集程度卻很低。海水制鹽NaCl除用于食鹽外，還用作工業(yè)原料一。海水提澳在預(yù)先經(jīng)過酸化的濃縮海水中用氯氣置換澳離子使之成為遑單質(zhì)，其離子方程式為：Cl

+2Br”=Br+2Cro2 2海水中能量的開發(fā)和利用從海水中提取核能開發(fā)的重要原料鈾和重水。潮汐能、波退能等是有待開發(fā)的型能源。O中國食鹽產(chǎn)量居世界首位。以下試驗室中的操作類似“海水曬鹽”原理的是〔〕蒸憾B.蒸發(fā)C.過濾D攪拌【答案】B可從海水中獵取的常溫下為液體的單質(zhì)是〔〕A.MgB?Na?BH ?I?【答案】C以下方法中,不能實現(xiàn)海水淡化的是〔電滲析法蒸憾法B.CD.【答案】c

離子交換法以下屬于海水化學(xué)資源利用的是〔〕A.B.海水冷卻循環(huán)CD.海水發(fā)電【答案】C5.推斷以下說法的正誤：用蒸憾法進展海水淡化是物理變化。海水的蒸惚必需需要溫度計。太陽能是傳統(tǒng)能源，潮汐能是型能源。海水中含有澳元素，不需要經(jīng)過化學(xué)反響即能得到澳單質(zhì)。很多國家格外重視海水資源的綜合利用，不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是：食鹽水、淡水【答案】⑴丿⑵x(3)X⑷X(5)73課堂?互動探究學(xué)問點一海水水資源的利用。細(xì)解教材1.海水資源的特點寬闊性寬闊性多樣性分散性海水中水的儲量為1.3X109億噸，約占地球總儲水量的97%常量元素：H、O、Cl、Na80多種海洋中元素種類多，儲量大，但很多元素的富集程度卻很低2海水水資源的利用海水水資扁的利用主要包括海水的淡化和直接利用海水進展循環(huán)冷卻等。方法蒸憾法

常見的海水淡化方法及原理原理將海水加熱至沸騰汽化，然后將蒸汽冷凝而得到蒸憾水在外加直流電場作用下，利用陰、陽離子交換膜對水中陰、陽電滲析法離子的選擇透過性，使水中的一局部別子轉(zhuǎn)移到另一局部水中而到達除鹽的目的離子交 用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中的陰、陽離換法 子，得到去離子水說明：蒸憾法的歷史最久，技術(shù)和工藝也比較完善，但本錢較咼。(2) 海水蒸惚試驗~(原理:—加熱到水的沸點，液態(tài)水變?yōu)樗魵馀c海水中的鹽分別,水蒸氣經(jīng)過冷凝可得到淡水加熱到水的沸點，液態(tài)水變?yōu)樗魵馀c海水中的鹽分別,水蒸氣經(jīng)過冷凝可得到淡水片，防止加熱時發(fā)生暴沸；②太陽能蒸發(fā)原理示意圖(3)蒸憾法淡化海水本錢較高，因此，海水淡化同化工生產(chǎn)結(jié)太陽能蒸發(fā)原理示意圖合、同能源技術(shù)結(jié)合，成為海水綜合利用的重要方向。如以下圖，可以利用太陽能作為能源進展海水淡化，這樣會降低淡化海水的本錢。O［1］海水是一個巨大的化學(xué)資源寶庫。以下有關(guān)海水綜合利用的說法正確的選項是〔〕海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化NaChNaClCb利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【解析】海水中鉀元素以化合態(tài)形式存在，必需經(jīng)過化學(xué)變化才能得到鉀單質(zhì)，A項錯誤；海水蒸發(fā)制海鹽的過程是物理變化，B項錯誤；2NaCl〔熔融〕2Na+Cl2

t,C項正確；利用潮汐發(fā)電，沒有發(fā)生化學(xué)變化，而是機械能轉(zhuǎn)化為電能，D項錯誤?！敬鸢浮緾O以下關(guān)于海水的說法不正確的選項是〔〕A.海水資源的利用包括海水水資源利用和化學(xué)資源利用B?海水既苦又澀，不能直接利用C海水中某些金屬元素總儲量很大，但富集程度卻很低D.海水淡化應(yīng)同化工生產(chǎn)結(jié)合，同能源技術(shù)結(jié)合【解析】海水資源的利用包括海水水資源的利用和海水化學(xué)資源的利用，海水水資源的利用包括海水淡化〔同化工生產(chǎn)和能源技術(shù)相結(jié)合〕和直接利用〔循環(huán)冷卻、沖廁等〕，海水化學(xué)資源的利用包括海水制Mg、Br1

等，海水中某些金屬元素的總儲量很大，但富集2 2A、C、D項正確，B項不正確。【答案】B學(xué)問點二海水化學(xué)資源的開發(fā)利用O海洋底部隱蔽著豐富的礦藏，海水本身也是一個巨大的化學(xué)資源的寶庫。海水中溶解和懸浮著大量的無機物和有機物，所含元素種類多達80多種，其中，H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca>S、C、F、Br>Sr>B等1399%(按含量計)，其他為微量元素。雖然海水中元素的種類很多，總儲量很大，但很多元素的富集程度卻很低。海水曬鹽原理：蒸發(fā)、結(jié)晶。過程：海水亠-鹽田刪霽飽和食鹽水開|鑿析出粗鹽。氯化鈉的應(yīng)用：除食用外，還用作工業(yè)原料，如生產(chǎn)燒堿、純堿、金屬鈉以及氯氣、鹽酸、漂白粉等含氯化工產(chǎn)品。女口：有關(guān)反響方程式：2NaCl+2HO=M^2NaOH+Clt+H

t〔氯堿工業(yè)〕2 2 22NaOH+C=NaCl+NaClO+比制漂白液〕2Ca〔O〕2+2Cl==CaC+C〔Cl〕+2H制漂白粉〕Cl+H2旦卷2HC〔制鹽酸〕海水中提漠(1)主要流程粗澳水(2) 四個過程(3)兩個原理氧化過程|f+2Br

—2(：廠+Br2富集過程-^Br2+SC2+2H?O—HS01+2HBr從海洋中某些植物中提取碘——海帶提碘海帶中碘元素的檢驗①流程如下：海帶啓工、、亠帶才①水②煮沸,含廠的HZCVFT)灼燒劭’③過濾水溶液含I? 的 結(jié)論：海帶中含海帶水溶液

有碘元素(H2O2氧化廠):2廠+HO22

+2H+===b+2HO2試驗現(xiàn)象：濾液中參與比。2溶液后，溶液由無色變?yōu)辄S色，參與淀粉溶液后，溶液變?yōu)樗{色。試驗結(jié)論：海帶中含有碘元素。海帶中提取碘①流程如下：

水 氯氣海帶灰-----”浸泡----A氧化 —->碘單質(zhì)②關(guān)鍵反響(Cb氧化I)2r+c2==+2cro

特別提示碘元素的檢驗方法a.淀粉遇單質(zhì)碘變藍，假設(shè)是碘離子，通常先參與氯水氧化，再參與淀粉。b碘水呈黃色，通常參與有機溶劑四氯化碳或苯后有機層呈紫色。c.參與硝酸酸化的硝酸銀溶液后產(chǎn)生淡黃色沉淀，則原溶液中含碘離子。從海水中提取鎂海水提鎂的工藝流程提取鎂的步驟和有關(guān)反響的化學(xué)方程式步驟

化學(xué)方程式貝殼熾燒成石灰，并將石灰制成灰乳貝殼熾燒成石灰，并將石灰制成灰乳石灰乳參與到海水沉淀池中，得石到CaCO-^-CaO+COtCaO+HO=Ca(OH)Ca(OH)+MgCl=Mg(OH)I+氫氧化鎂沉淀CaCl2 22 2 22Mg(OH)+2HCl+氫氧化鎂與鹽酸反響，蒸發(fā)結(jié)晶獲得六水合氯化鎂晶體(MgCl6HO)2 2

26HO-一MgCl-6HO+2HO2 2 2 2六水合氯化鎂晶體隹氯化氫氣流中加熱生成無水氯化鎂電解熔融的氯化鎂得到金屬鎂

MgCl-6HO=^=MgCl+6HOt2 2 2 2MgCl熔融)-M4-Mg+Clt2 2O2]〔2023.山東濰坊高一檢測〕B「形式存在,工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取澳的工藝流程如圖：01氧化2海水

I

空氣吹出

含渙的步驟①

步驟② 空氣SQ吸取

A

C1, H步驟⑤——氧化步驟④氧化2Br+Cl

=Br

+2Cl ,2 2SO?+B“+20=04+2HBrBeA、B、C。A?NaOHB?FeCl2C?N^SChD?H2O步驟③中氧化劑是一,假設(shè)反響中生成2molHBr,貝【J消耗一1molSO2OSO2、C12、Bf2三種物質(zhì)氧化性由強到弱的挨次是Cl>Br>SQ7〔1〕〔2〕只NaOH具有強堿性，能吸取BoF/+、SO能吸取但在水中的溶解度較小，不能充分吸取。⑶由B“+

O=H

SO+2HBr,Br

,SO

,反響中每生2 2 2 4 2 22molHBr,貝U1molSO

o〔4〕HBr的溶液中通入適量2C?蒸館得到經(jīng)過上述反響過程知氧化性由強到弱的順序為：Cl2>B>S2o3](2023-廣東高一檢測)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)通過如下試驗提取海帶中的碘：(KIO3)氧化溶液中的碘離子(「)生成碘單質(zhì)；請答復(fù)以下問題：AC。A?CC1B?乙醇4C.苯D?醋酸進展萃取操作所使用的主要儀器是分液漏斗。推斷萃取碘后的水溶液中是否還含有碘的方法是取少量水溶液，向其中加幾滴淀粉溶液，假設(shè)溶液變藍，則證明水溶液中含有【2；否則，不含有【2OI是最重要的輻射污染源,它的陰離子的中O子數(shù)是一78 。在加碘食鹽中，碘元素的主要存在形式是(C)A.碘單質(zhì)(I?)B.碘化鉀(KI)C?碘酸鉀(KIO3)D.放射性碘化物【解析】依據(jù)萃取劑的選擇原則答復(fù)(1),依據(jù)碘的特性答復(fù)(2),N=A-Z計算(3)：131-53=78；在加碘食鹽中，碘元素的主要存在KIO3OO跟蹤練習(xí)〔2023-山東高一檢測〕從海水提取澳的過程中，有如下反應(yīng)：5NaBr+NaBrO

SO

=3Br

SO

+3H

O,與上述反響在

原理上3 2 4最相像的反響是〔〕

2 2 4 2A.2NaBr+Cl=Br

+2NaCl2 2B?AlCl+3NaAlO+6HO==4Al〔OH〕

I+3NaCl3 2 2 32C?2H2S+SO2二=3SI+2HO2D?CI2+H2OHC1+HC1O【答案】CCb后，用升C12時會生成少量性質(zhì)類似于C12的IC1IB「為了消退這兩種雜質(zhì)，使其中的碘完全游離出來，可參與適量的〔〕A.CaOB?KIC?H2

OD?酒精【解析】IC1IBrC12KI氧化為碘單質(zhì)，從而消退雜質(zhì)?！敬鸢浮緽長話短說?重點記憶海水水資源的利用：海水淡化——蒸憾法、電滲析法、離子交換法。海水的循環(huán)冷卻。海水化學(xué)資源的利用：⑴海水制鹽。海水提澳。海帶提碘。其他利用——提取鎂、鈾、重水等。4思維?隨堂自測〔2023-山東淄博高一檢測〕97%以上的水是海水，海水淡化可緩解淡水資源缺乏。以下方法中能將海水淡化的是〔〕①在海水中參與硝酸銀，濾掉生成的沉淀②蒸憾海水，將蒸汽冷凝③將海水加壓，使水分子通過半透膜以濾去鹽分④將海水暴曬，濾掉析出的鹽A.①②B.②③C.①④D.③④【解析】海水苦澀，含鹽量高，不能直接飲用，卻能直接利用，如利用海水進展循環(huán)冷卻等。CNaNOs,達不到海水淡化的目的。②是一種使用最早、最廣泛的海水淡化方法。③中使用了型高分子材料半透膜，是一種的海水淡化方法。④中將海水暴曬，并不能除盡海水中的鹽分，濾掉析出的鹽后得到的是含鹽的飽和溶液，不能將海水淡化?！敬鸢浮緽〔2023-試題調(diào)研〕某同學(xué)設(shè)計試驗從海帶中提取碘：①滴加稀硫酸和雙氧水；②在海帶中參與少量酒精，點燃使其燃燒為灰燼，在灰燼中加水?dāng)嚢?；③加四氯化碳并振蕩；④過濾；⑤分液。該試驗的合理操作挨次是〔〕A.①③⑤②④B.②①③④⑤C.②④①③⑤D.③①②⑤④【解析】從海帶中提取【2的流程為：海帶〔加少量酒精〕的燒＞iti加含「的水溶液理①皿°%的水溶液-&*i2確的步驟為②④①③⑤。

ccb溶液，故正KMnCU溶液、雙氧水均能氧化但氧化過程中最好選擇雙氧水，由于雙氧水是綠色氧化劑，在氧化過程中不會引入雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染?！敬鸢浮緾〔2023-濰坊高一檢測〕海水中溶解和懸浮著大量的無機物和有機物，具有巨大的開發(fā)潛力。人類除了從海水中獲得食鹽和水外，還可以獲得大量的鉀、鎂、澳、碘等。以下說法正確的選項是〔〕A.NaClB?海水中含有碘元素，只需將海水中的碘升華就可以得到碘單質(zhì)C?電解氯化鉀和氯化鎂的水溶液，可制得鉀和鎂D.用有機溶劑可萃取海水中的澳、碘【解析】ANaCl。BI一形式存在，具有升華特性的是【2。C項，鉀和鎂是通過電解熔融鹽的方法制取的。D項，海水中的澳、碘都以離子形式存在，不能萃取?！敬鸢浮緼〔2023-江蘇高一檢測〕NaCl是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)〔見以以下圖〕。以下說法正確的選項是〔〕通電點燃通電點燃IICCa(OH)NaCl熔融通電Ca(C]O)2NH>C(〕2NaHCOa|NaCOIA?25°C,NaHCO2HO”32 3NaCO的大B?Cb的反響中，Cb既是氧化劑，又是復(fù)原劑C?CI2Cl?不與鐵反響D.圖中所示轉(zhuǎn)化反響都是氧化復(fù)原反響【解析】A項，Na

CO3比NaHCO2

的溶解度大；C項，Cl?能與Fe反響；DNaCO2 3

的過程不涉及氧化復(fù)原反響?！敬鸢浮緽(2023?杭州高一檢測)以下有關(guān)海水提鎂的說法中不正確的選項是A.貝殼在海水提鎂的生產(chǎn)流程中，主要經(jīng)受了CaCO的過程

^CaO->Ca(OH)3 B從海水中經(jīng)過過濾后的Mg2,利用OHT將其轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2Mg(OH)2制備純鎂

沉淀，C.MgCl2

制備鎂D.在海水提鎂的工業(yè)流程中，氯氣可以循環(huán)利用，用于制備鹽Mg(OH)2【解析】從海水中提取金屬鎂，是利用貝殼，將貝殼轉(zhuǎn)化為Ca(OH)

,Mg?*Mg(OH)2

,Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgCl

,MgClAC項都是正確2 2B選項錯誤；在電解氯化鎂時，不僅得到了金屬鎂，同時也得到D也是正確的。【答案】B〔2023-經(jīng)典習(xí)題選萃〕從海水中可提取多種化工原料，下面是工業(yè)上對海水的幾項綜合利用的示意圖:2廠粗鹽^NaClCl2?！顾宜?/p>

HC1加

脫水 電解—“屯”—“〕2蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶C12?6H。一盹6震-地試答復(fù)以下問題：⑴粗鹽中含有Ca\Mg\SOf等雜質(zhì)離子，精制時所用試劑酸、BaCb溶液、NaOH溶液、N^CCS溶液，參與試劑的挨次是NaOIf—BaCb—NaCO—HC12 3(2)

寫出電解飽和食爭水的化學(xué)方程式： 2NaCl+2H

O=