資源簡介

(共25張PPT)
第一節(jié) 自然資源的開發(fā)利用　
第2課時(shí) 海水資源的開發(fā)利用
人教版必修第二冊
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．能夠說出海水中富含的元素，了解目前海水中可以提取哪些資源，知道開發(fā)、利用海洋資源的重要性。
2．通過了解海水淡化、海水制鹽的方法，進(jìn)一步加深對物質(zhì)分離和提純方法的理解。
3．以海水提鎂、海水提溴為例，用化學(xué)視角找到物質(zhì)轉(zhuǎn)化、元素富集的途徑，從而認(rèn)識化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用過程中的作用和貢獻(xiàn)。
4．通過海水提溴工藝流程圖的繪制和分析，形成工業(yè)提取物質(zhì)的一般思路和方法。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．通過對海水提鎂、海水提溴工藝的分析，培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”的學(xué)科素養(yǎng)。
2．通過學(xué)習(xí)海水中的資源開發(fā)及利用，認(rèn)識化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用過程中的作用和貢獻(xiàn)。培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)精神和社會責(zé)任”的學(xué)科素養(yǎng)。
素養(yǎng)目標(biāo)
情境引入
地球表面約 71 % 被海水覆蓋著，海水儲量約為1.3×1018 t，約占地球上總水量的97%。
情境引入
海洋是生命的誕生和孕育之地。
海水中含有O、H、Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F多種元素，總儲量很大，但許多元素的富集程度卻很低。
例如，海水中金元素的總儲量約為5×106 t，而1 t 海水中金元素的含量僅為 4×10-6g。
海洋是一個(gè)遠(yuǎn)未充分開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫。
情境引入
海水綜合利用
氯堿工業(yè)
教學(xué)過程
一、海水水資源的利用
利用途徑
直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻
海水淡化
蒸餾法
電滲析法
離子交換法
最先使用，技術(shù)成熟，但成本高
成本低，但未能大量生產(chǎn)
目前正迅速發(fā)展，但需要不斷更新離子交換樹脂
教學(xué)過程
教學(xué)過程
1.蒸餾法
注意事項(xiàng)：
①燒瓶需墊石棉網(wǎng)加熱。
②燒瓶所盛液體不能超過燒瓶容量的
，也不能少于 。
③需向燒瓶中加幾粒沸石或幾片碎瓷片，以防液體暴沸。
④冷凝器里的冷卻水要從冷凝器的下口進(jìn)、上口出。
教學(xué)過程
2.電滲析法
教學(xué)過程
3.離子交換法
離子交換裝置
典例1．
若實(shí)現(xiàn)海水淡化供應(yīng)飲用水，下列方法在原理上完全不可行的是(　　)
A．加明礬使海水中鹽分沉淀而淡化
B．利用太陽能使海水蒸餾淡化
C．將海水電解，然后讓兩極氣體燃燒得到飲用水
D．將海水通過離子交換樹脂，以除去所含離子
【答案】A
【解析】明礬具有凈水作用，可使海水中的懸浮物形成沉淀而除去，但不能使海水中鹽分沉淀。
課堂練習(xí)
教學(xué)過程
二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用
海水中含量最多的為O、H兩種元素，還有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11種元素。其他為微量元素，如Au。
1．海水中的化學(xué)資源
2．海水中化學(xué)資源的利用
教學(xué)過程
（1）海水制鹽
制得的氯化鈉除食用也是生產(chǎn)燒堿、純堿、鈉、氯氣、鹽酸的工業(yè)原料。
典例2．
海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是(　　)
A．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)
B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化
C．從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2
D．利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
【答案】C
【解析】海水中的鉀元素是以化合態(tài)形式存在，要求化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，一定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A不正確；海水蒸發(fā)制海鹽，是發(fā)生了物理變化，B錯(cuò)誤；電解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正確；潮汐發(fā)電是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，因此D也不正確。
課堂練習(xí)
教學(xué)過程
（2）海水提溴
教學(xué)過程
（2）海水提溴
典例3．
從淡化海水中提取溴的流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
【答案】C
【解析】Na2SO3＋Br2＋H2O=Na2SO4＋2HBr，A正確；步驟Ⅲ利用氯的非金屬性比溴強(qiáng)，可以利用置換反應(yīng)制取Br2，B正確；反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ均使用到Cl2，故制取1 mol Br2消耗2 mol氯氣，但未標(biāo)明氯氣所處的溫度和壓強(qiáng)，C錯(cuò)誤；從濃溴水中提取溴，可利用有機(jī)溶劑(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有機(jī)溶液，再經(jīng)蒸餾可得到純凈的溴，D正確。
課堂練習(xí)
A．X試劑可用Na2SO3飽和溶液
B．步驟Ⅲ的離子反應(yīng)：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2
C．工業(yè)上每獲得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 L
D．步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾
教學(xué)過程
（3）海帶提碘
2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O
典例4．
從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)過程中，涉及到下列操作，其中正確的是(　　)
【答案】D
【解析】物質(zhì)的灼燒應(yīng)該選用耐高溫的坩堝，A錯(cuò)；過濾操作時(shí)，向漏斗中加液要用玻璃棒引流，B錯(cuò)；碘的苯溶液在上層，應(yīng)由分液漏斗的上口倒出，C錯(cuò)；固液分離可以用蒸餾法分離，D對。
課堂練習(xí)
教學(xué)過程
（4）海水提鎂
主要的化學(xué)反應(yīng)原理
CaCO3 CaO＋CO2↑
CaO＋H2O==Ca(OH)2
Ca(OH)2＋MgCl2==Mg(OH)2↓＋CaCl2
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑
典例5．
下表是氧化鎂和氯化鎂的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)：
請參考以上數(shù)據(jù)分析，從海水中提取鎂，正確的方法是(　　)
【答案】D
【解析】本題要求學(xué)生既要知道鎂是由電解熔融的MgCl2得到，還要知道實(shí)際生產(chǎn)中從海水提取MgCl2的途徑及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。
課堂練習(xí)
物質(zhì) 氧化鎂 氯化鎂
熔點(diǎn)/℃ 2 852 714
沸點(diǎn)/℃ 3 600 1 412
教學(xué)過程
三、海水資源的其他利用
(1)生物資源：海洋生物品種繁多，通過養(yǎng)殖、增殖等途徑可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用。
(2)獲取能量物質(zhì)：提取鈾和重水用來開發(fā)核能。
(3)開發(fā)利用新型能源：潮汐能、波浪能等。
課堂小結(jié)
課后小任務(wù)
課后分小組查閱資料，解決兩個(gè)問題：
1．海水資源的開發(fā)利用中存在哪些問題？
2．請?zhí)峁┮恍┖侠黹_發(fā)利用海水資源的途徑。
感 謝 傾 聽　

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