資源簡介

(共28張PPT)
第八章　　化學與可持續發展
第一節　　自然資源的開發利用
第2課時　海水資源的開發利用
金屬礦物
海水資源
化石燃料
[學習目標]
1.了解海水水資源的開發利用。
2.掌握海水中化學資源的開發利用(重、難點)。
引入新課
從太空看地球，七片陸地“漂浮”在一大片藍色的海洋之中。
海水水資源的開發利用
海水中化學資源的開發利用

一、海水資源的開發利用
1. 海水資源的特點
廣闊性
多樣性
分散性
約占地球表面積的71%，約占地球上總水量的97%。
含量最多的元素O、H，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11種元素，其總含量超過99%，其他元素為微量
許多元素的富集程度很低
電滲析法
離子交換法
反滲透法
2. 利用途徑及海水淡化方法
海水淡化
思路1
提取出淡水
直接利用海水循環冷卻
海水水資源的利用
—蒸餾法
思路2
分離出鹽分
一、海水資源的開發利用
3. 海水的蒸餾
(1)主要儀器：
A. 冷凝管，B. 蒸餾燒瓶，C. 錐形瓶。
(2)冷卻水的流向：a口進，b口出。
(3)B中加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸。
海水的蒸餾裝置與普通的蒸餾裝置有何區別？為什么？
因為海水蒸餾得到的是淡水，水的沸點為100 ℃(常壓下)，因此可以不用溫度計和蒸餾燒瓶，而用圓底燒瓶進行蒸餾。
一、海水資源的開發利用
1.判斷正誤
(1)海洋約占地球表面積的71%，因此地球不缺水，人類可以任意使用，不用節約(　　)
(2)海水淡化的方法中，蒸餾法成本最低(　　)
(3)海水中含量最多的兩種元素為Na元素和Cl元素(　　)
(4)蒸餾操作時，溫度計水銀球的位置應在蒸餾燒瓶支管口處，測量蒸氣的溫度(　　)
×
√
×
×
應用體驗
一、海水資源的開發利用
應用體驗
2.下列敘述不正確的是
A.蒸餾完畢后，應先停止加熱，待裝置冷卻后，停止通水，再拆卸
蒸餾裝置
B.蒸餾時的接收裝置如圖
C.冷卻水應該從冷凝管的下口進水上口出水
D.做蒸餾實驗時，在蒸餾燒瓶中應加入沸石，以防暴沸，如果在沸騰前發現
忘記加沸石，應立即停止加熱，冷卻后補加
√
一、海水資源的開發利用
二、海水中化學資源的開發利用
從海水中制得的氯化鈉除了食用外，還有什么用途？
試分析其制備這些化工原料的原理
NaCl
燒堿
純堿
鈉
氯氣
氯化氫
1. 海水制鹽
(1)氯堿工業：
(2)制鈉和氯氣：
(3)制鹽酸：
(4)制漂白劑(84消毒液)：
(5)制純堿：
2NaCl（熔融）=== 2Na + Cl2↑
電解
2NaCl+ 2H2O === H2↑+ Cl2 ↑ +2NaOH
電解
H2+ Cl2 === 2HCl
點燃
NaCl＋CO2＋H2O＋NH3 === NH4Cl＋NaHCO3↓
2NaOH＋Cl2 === NaClO＋NaCl＋H2O
2NaHCO3 === Na2CO3＋CO2↑＋H2O
△
(飽和食鹽水)
二、海水中化學資源的開發利用
2. 海水提溴
(1)海水提溴的方法(吹出法)
工藝流程：
基本操作：濃縮、氧化、吹出、吸收、蒸餾

(2)氧化、吸收環節主要反應的離子方程式：
2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋ ＋2Br－
二、海水中化學資源的開發利用
3. 海水資源的綜合利用
二、海水中化學資源的開發利用
下圖為海水提鎂的工藝流程，寫出下列步驟中的化學方程式。
①分解貝殼(主要成分是CaCO3)、制備Ca(OH)2：
、 。
②沉淀Mg2＋： (離子方程式)。
③制備MgCl2： 。
④制取Mg： 。
CaO＋H2O===Ca(OH)2
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
思考1
二、海水中化學資源的開發利用
MgCl2(熔融) === Mg＋Cl2↑
電解
CaCO3 === CaO＋CO2↑
高溫
從海帶中提取碘單質，相關實驗步驟如下：
①灼燒海帶至完全生成灰，停止加熱，冷卻；
②在濾液中滴加稀H2SO4及適當的氧化劑，然后加入幾滴某溶液；
③用剪刀剪碎海帶，用酒精潤濕，放入坩堝中；
④海帶灰轉移到小燒杯中，加蒸餾水，攪拌、煮沸、過濾。
(1)合理的步驟順序是_________(填序號)。
(2)適當的氧化劑是_____，反應的離子方程式是_________________________。
(3)證明含碘的操作及現象是_________________________________________
__________。
③①④②
H2O2
2I－+2H＋+H2O2 === I2+2H2O
取步驟②后的溶液于試管中，滴入淀粉溶液，
溶液變藍
二、海水中化學資源的開發利用
思考2
應用體驗
1.海水是一個巨大的化學資源庫，下列有關海水綜合利用的說法正確的是
A.海水中含有鉀元素，只需經過物理變化就能得到鉀單質
B.海水蒸發制海鹽的過程中只發生了化學變化
C.從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Na
D.利用潮汐發電是將化學能轉化為電能
√
二、海水中化學資源的開發利用
應用體驗
2.從海水中提取鎂的工藝流程如圖，下列說法不正確的是
A.用此法提取鎂的優點之一是原料來源豐富
B.步驟⑥電解MgCl2溶液得到金屬Mg
C.制備過程中產生的氯氣可以用來制備鹽酸，循環使用
D.上述工藝流程中涉及化合、分解和復分解反應
√
二、海水中化學資源的開發利用
隨堂檢測
1.下列說法不正確的是
A.海洋是一個遠未完全開發的巨大化學資源寶庫
B.海水中金元素的儲存量很大，但它的富集程度卻很低
C.從海水中可以提取鈾和重水等核原料
D.海水中的溴、氟等元素均為微量元素，但仍有提取的價值
√
隨堂檢測
2.海水淡化可采用膜分離技術。如圖所示，對淡化膜右側的海水加壓，水分子可以透過淡化膜進入左側淡水池，而海水中的各種離子不能通過淡化膜。下列對加壓后右側海水成分變化分析正確的是
A.溶質質量增加 B.溶液質量不變
C.溶劑質量減少 D.溶質質量分數不變
√
隨堂檢測
3.海帶中含有碘元素。從海帶中提取碘的實驗過程如圖所示，下列說法正確的是
A.步驟①主要在蒸發皿中進行
B.步驟③的操作為蒸餾
C.步驟④的離子方程式為2I－＋H2O2===I2＋2OH－
D.海帶灰中含有的硫酸鹽、碳酸鹽等，在實驗步驟⑤中實現與碘分離
√
隨堂檢測
4.海水中溴元素以Br－形式存在，工業上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程圖如圖所示：
(1)步驟①反應的離子方程式是______________________。
(2)步驟③反應的化學方程式是_______________________________。
2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr
隨堂檢測
(3)步驟②中，用熱空氣將Br2吹出，利用溴的性質為________，從步驟②到步驟④的目的是__________________________。
(4)從理論上考慮，下列物質也能充分吸收Br2的是______(填字母)。
A.NaOH B.FeCl2 C.Na2SO3 D.H2O
易揮發
將溴濃縮，提高Br2的提取率
ABC
隨堂檢測
(5)步驟⑤蒸餾過程中，溫度應控制在80～90 ℃。溫度過高或過低都不利于生產，若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴蒸氣中水分增加；若溫度過低，則_________________________。
溴不能完全蒸出，產率太低
本節內容結束
目標一 答案
1.海水資源的特點
廣闊性
→
海洋約占地球表面積的71%。海水中水的儲量約占地球上總水量的 。
多樣性
→
海水中溶解和懸浮著大量的無機物和有機物。海水中含量最多的 兩種元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11種元素，其總含量超過99%，其他元素為微量
分散性
→
許多元素的富集程度很低。例如，1 t海水中金元素的含量僅為4×10－6 g
97%
O、H
目標一 答案
2.利用途徑及海水淡化方法
蒸餾法
電滲析法
離子交換法
反滲透法
目標一 答案
3.海水的蒸餾
(1)主要儀器：A ，B ，C 。
(2)冷卻水的流向： 口進， 口出。
(3)B中加入碎瓷片的目的是 。
冷凝管
蒸餾燒瓶
錐形瓶
a
b
防止液體暴沸
目標二 答案
1.海水制鹽
從海水中制得的氯化鈉可以食用，同時也是生產燒堿、純堿、鈉、氯氣、鹽酸等的化工原料。
(1)氯堿工業：電解飽和食鹽水，可生產氫氧化鈉、氫氣和氯氣。
(2)制鈉和氯氣： 。
目標二 答案
(4)制漂白劑(84消毒液)： 。
(5)制純堿：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NH4Cl＋NaHCO3↓；______________
_____________________。
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
2.海水提溴
(2)氧化、吸收環節主要反應的離子方程式：
、 。
2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O
2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－

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