开发利用金属矿物和海水资源 教学课件27 人教课标版

1、返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 自 主 学 习 基 础 知 识 解 疑 合 探 重 难 释 疑 课 时 作 业 第2课时 海水资源的开发利用 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 学习目标 1.了解海水资源及其利用。 2.了解海水淡化 的方法，掌握海水的蒸馏。 3.掌握海水化学资源的开发和利 用，即海水制盐，海水提溴，海带提碘。(重难点) 4.了解海水 综合利用的重要方向。 返回菜单 新课标化学必修2 一、海水水资源的利用 1类型 海水资源的利用主要包括：海水的 和直接利用海水进 行循环 等。 2海水淡化的主要方法： 、 、 。 淡化 冷却 蒸馏法 电渗析法 离子交换法 返回菜单

2、 新课标化学必修2 3海水的蒸馏原理海水的蒸馏原理 (1)主要仪器：A： ；B： ；C： 。 (2)冷凝水的流向： 口进， 口出。 (3)A中加入碎瓷片的目的是 。 圆底烧瓶 冷凝管 锥形瓶 a b 防止海水暴沸 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 (4)原理 将海水加热，海水中的水分受热变成气态(其余成分因沸点 较高，不易汽化，留在烧瓶中)，经过冷凝管后又冷凝成 水。经过蒸馏冷凝得到的液态水即为淡水。 液态 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 1海水的蒸馏装置与普通的蒸馏装置有何区别？为什么？ 【提示】 无温度计，用的是圆底烧瓶；因为海水蒸馏得 到的是淡水，水的沸点为100(常压

3、下)，无需用温度计，因此 可不用蒸馏烧瓶，而换为圆底烧瓶。 返回菜单 新课标化学必修2 二、海水化学资源的开发利用 1海水中化学资源的特点 多样性 常量元素(99%)：除H、O外，含有 、 Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素；微量元素 (1%)：共计80多种 分散性 虽然海水中元素种类很多，总储量 ，但许多元 素的富集程度 . Cl、Na、K、Mg 很大 很低 返回菜单 新课标化学必修2 2.碘和溴的提取碘和溴的提取 海水提碘 流程：海带灼烧浸泡过滤氧化萃取 提纯碘单质 主要的化学原理： . (写出离子方程式) 海水提溴 方法：在预先经过酸化的浓缩海水中，用 氧 化溴离子使之成为溴单

4、质 主要的化学原理： . 其他能量 的利用 提取核能开发中的重要原料 和 . 开发海洋药物 、波浪能等有待开发的新型能源 2I H 2O22H =I 22H2O Cl2 Cl22NaBr=Br 22NaCl 铀 重水 潮汐能 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 2写出溴水与SO2反应的离子方程式。 【提示】【提示】 Br 2SO22H2O=4H 2BrSO2 4 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 1易误诊断 (1)用蒸馏法进行海水淡化是物理变化。( ) (2)离子交换法进行海水淡化可得到纯净水。( ) (3)海水中镁、溴元素，不需要经过化学反应即可得到单 质。( ) (4)海水制

5、盐的原理是蒸发海水，使食盐浓缩结晶。( ) 【答案】【答案】 (1) (2) (3) (4) 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 2下列属于海水化学资源利用的是( ) A海水淡化 B海水冷却循环 C海水提溴 D海水发电 【答案】 C 3许多国家十分重视海水资源的综合利用，不需要化学变 化就能够从海水中获得的物质是( ) A氯、溴、碘 B钠、镁、铝 C纯碱、氢气 D食盐、淡水 【答案】 D 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中 问题 1 问题 2 问题 3 问题 4 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 学生分组探究一 海水淡

6、化和海水制盐 第1步 探究问题引入，自主探究问题引入，自主探究 1海水淡化的目的是什么？常见的方法有哪些？ 【提示】 除去海水中的盐。蒸馏法、电渗析法、离子交 换法。 2海水制盐属于物理变化还是化学变化？ 【提示】 海水制盐是利用日光和风力使海水中水分蒸发 从而使食盐结晶析出，因此属于物理变化。 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 第2步 阐述要点归纳，深化知识 1海水淡化三种方法的原理 方法 原理 蒸馏法 将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到 蒸馏水 电渗析法 在外加直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜 对水中阴、阳离子的选择透过性，使水中的一部 分离子转移到另一部分水中而达到除

7、盐的目的 离子交换法 用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中 的阴、阳离子，得到去离子水 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 2.海水晒盐 (1)方法：把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸 发，得到食盐。 (2)原理：蒸发海水，使食盐浓缩结晶。 3食盐的精制 海水晒盐得到的是粗盐，含有Ca 2、Mg2、SO2 4 等杂质， 精制后得到NaCl饱和溶液，精制时通常在其中依次加入过量的 BaCl 2溶液，过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后， 再加适量盐酸调节至中性即可。 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 第3步 运用精选习题，落实强化精选习题，落实强化 1下列

8、说法正确的是( ) A海洋约占地球表面积的71%，所以地球上不缺水，人类 可以随意使用水资源，不必节约 B海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法 C海水淡化的各种方法中，蒸馏法的成本最低 D以上说法都正确 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 【解析】 地球表面海水多，淡水少，许多国家面临着淡 水资源的危机，故不可以随意浪费水资源，A错误；海水淡化中 蒸馏法的成本较高，C错误。 【答案】【答案】 B 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 2下列是四位同学对于海水淡化供居民用水所提供的方 法，其中原理上完全不可行的是( ) 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 【解析】 海

9、水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交 换法。选项A，明矾的主要成分是KAl(SO 4)212H2O，加明矾不 能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。 【答案】【答案】 A 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 3中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似 “海水晒盐”原理的是( ) A蒸馏 B蒸发 C过滤 D搅拌 【解析】 实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发 的特点，其中的溶质因溶剂减少而析出的过程，这与海水晒盐 的原理是类似的。 【答案】【答案】 B 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 4NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外， 它还是一种工业原料，下

10、列以NaCl为原料的产品(物质)是( ) 烧碱 纯碱 金属钠 氯气 盐酸 A B C D 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 【解析】 电解NaCl的水溶液可制得NaOH、H2、Cl2； H2、Cl2可合成HCl；NaCl溶液又可与CO2、NH3反应来制取 NaHCO 3；NaHCO3热分解可得Na2CO3，电解熔融的NaCl可制 备金属钠。 【答案】【答案】 A 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 NaCl的用途的用途 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 (1)氯碱工业：2NaCl2H2O= 通电 2NaOHH2Cl2。 (2)制钠和氯气：2NaCl(熔融)= 通电 2Na

11、Cl2。 (3)制盐酸：H2Cl2= 点燃 2HCl。 (4)制漂白剂：Cl22NaOH=NaCl NaClOH2O。 (5)制纯碱：NaClCO 2H2ONH3=NaHCO3 NH4Cl,2NaHCO 3= Na2CO3CO2H2O。 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 学生分组探究二 海水提碘、溴和镁 第1步 探究问题引入，自主探究问题引入，自主探究 1海水或海带中的碘、溴的提取原理是什么？常见的试剂 是什么？ 【提示】 将碘、溴的化合态氧化为I2和Br 2。 常见试剂为H2O2或氯水等。 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 2从海水中提取溴为什么一般用晒盐后剩下的苦卤水？ 【

12、提示】 因为海水中的溴含量非常低不便于提取，晒盐 后的苦卤水中溴的浓度大大提高，这样提溴效率大大提高。 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 第2步 阐述要点归纳，深化知识 1海水提碘 (1)海带中含有碘元素的检验 关键反应的反应原理：2H 2IH 2O2=I22H2O。 实验步骤及证明方法： 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 (2)海带中提碘 流程：海带 灼烧 浸泡氧化过滤提纯碘 单质。 主要的化学反应原理：Cl22KI=2KClI2或H2O22I 2H=I 22H2O。 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 2海水提溴海水提溴 海水提溴的主要方法是空气吹出法 (1)主要流程

13、： 海水 浓缩 酸化 浓缩海水(Br ) 通入Cl2、通入空气 水蒸气 吸收塔 (SO2) 反应后 富集溴HBr、SO 2 4 通入Cl2后 提取Br 2 Br2、Cl 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 (2)主要反应： Cl22Br =Br 22Cl (氧化) Br2SO22H2O=2HBrH2SO4(富集) Cl22Br =Br 22Cl (提取) 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 3海水提镁海水提镁 (1)工艺流程 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 (2)主要反应原理： CaCO 3= 煅烧 CaOCO 2 CaOH2O=Ca(OH) 2 Ca(OH) 2MgCl

14、2=Mg(OH)2CaCl2 Mg(OH) 22HCl=MgCl22H2O MgCl2(熔融)= 电解 MgCl2 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 第3步 例证典例印证，思维深化 (2015锦州高一检测)海水中溴元素以Br 形式存 在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程图如下：在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程图如下： 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 (1)步骤反应的离子方程式是 _ _。 (2)步骤反应的化学方程式是 _ _， 从理论上考虑，下列物质也能吸收Br 2的是 _。 ANaOH BFeCl2 CNa2SO3 DH2O 返回菜单 新课标化学新课

15、标化学必修必修2 (3)步骤蒸馏的过程中，温度应控制在8090。温度过 高或过低都不利于生产，请解释原因_ _ _ _。 (4)为什么不直接用“溴水混合物”而要用“溴水混合物 ”进行蒸馏得到液溴？_ _ _ _。 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 【解析】【解析】 (1)(2)问相对简单，读懂流程图，结合学过的重 点方程式，可以写出2Br Cl 2=Br22Cl ，SO 2Br2 2H2O=2HBrH2SO4；只从理论上考虑，NaOH具有强碱 性，能吸收Br 2，Fe 2、SO2 3 具有强还原性也能吸收Br 2，但Br2 在水中的溶解度较小，不能充分吸收。 (3)温度过高，大量水蒸气

16、随溴排出，溴气中水蒸气的含量 增加，温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低。 (4)“溴水混合物”中虽然含有溴单质，但浓度低，如果 直接蒸馏，处理量大，生产成本高。经过“空气吹出、SO2吸 收、氧化”等步骤实际上是将溴水浓缩了。 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 【答案】【答案】 (1)2Br Cl 2=Br22Cl (2)SO2Br22H2O=H2SO42HBr A、B、C (3)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含 量增加，温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低 (4)“溴水混合物”中虽然有溴单质，但浓度低，如果直 接蒸馏，处理量大，生产成本高，而“溴水混合物”实际上 将溴水浓

17、缩了 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 第4步 运用精选习题，落实强化精选习题，落实强化 1从海水中提取镁的工艺流程正确的是( ) A海水 NaOH Mg(OH) 2 电解 Mg B海水 熟石灰Mg(OH) 2 HCl MgCl2 电解 Mg C海水 HCl MgCl2 电解 Mg D海水 Cl2 MgCl 2 电解 Mg 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 【解析】【解析】 海水中含有Mg 2，加入HCl或通入Cl 2，都不能 使MgCl 2分离出来，C、D项被排除；加入碱可生成Mg(OH)2沉 淀：Mg 22OH=Mg(OH) 2，因为Ca(OH)2比NaOH廉价 得多，考虑

18、经济效益放弃A项，选B项；况且A项欲电解 Mg(OH) 2须先加热，而Mg(OH)2受热易分解：Mg(OH)2 = MgOH2O，生成的MgO熔点很高，很难熔融，故工业上考虑 经济效益不采用电解MgO制取Mg，而采用电解MgCl 2的方法。 【答案】【答案】 B 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 2海藻中含有丰富的碘元素(以I 形式存在)。实验室中提 取碘的流程如下： 海藻 灼烧 海藻灰 浸泡 悬浊液 含I 的溶液 适量Cl2含 I2溶液 碘的有机溶液晶体碘 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 (1)实验操作的名称是_，所用主要仪器名称为_。 (2)提取碘的过程中，可供选择的有机

19、试剂是_(填序 号)。 A酒精(沸点78) B四氯化碳(沸点77) C甘油(沸点290) D苯(沸点80) 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 (3)为使从含碘有机溶液中提取碘和回收溶剂顺利进行，采 用水浴加热蒸馏(如下图所示)。请指出图中实验装置中错误之处 (下列空白可不填满)。 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 _； _； _； _。 【解析】【解析】 从碘水中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、 四氯化碳，酒精和甘油均溶于水，不能作萃取剂，然后在分液 漏斗中分液即得到碘的有机溶液。从碘的有机溶液中提取碘并 回收溶剂，采用水浴加热蒸馏，蒸馏时，温度计的水银球应在 蒸馏烧瓶的支管口

20、处，冷凝管中冷却水的流向是下口进，上口 出。 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 【答案】 (1)萃取、分液 分液漏斗 (2)BD (3)温度计的水银球插入溶液当中 冷凝管中冷却水的 流向是上口进，下口出 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 海水中Mg、Br 2、I2的提取原理 海水中提取Mg、Br 2、I2时均有氧化还原反应发生，且在提 取Br 2和I2时，氧化剂均为Cl2，同样均用有机溶剂萃取水溶液中 的Br 2和I2，分液后再利用蒸馏法将Br2或I2与有机溶剂分开。 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 1海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换 法。 2证明海带中

21、含有碘元素的流程 返回菜单 新课标化学新课标化学必修必修2 3海水提溴 反应原理：Cl22Br =Br 22Cl 工艺流程：海水 Cl2 Br 2 热空气 吹出 溴蒸气 SO2 吸收 HBr Cl2 Br2 蒸馏 液溴 4海水提镁 海水 石灰乳 Mg(OH) 2 HCl MgCl 2(aq) 浓缩 MgCl 26H2O HCl MgCl 2 电解 Mg 、从未有过现在这样的执着，不需要承诺无需誓言，只是想珍惜，仅此而已。 、无数个黄昏，单薄的身影，徘徊在飘满落黄的深巷，风，轻抚着卷曲的秀发，街灯照着泪痕划过的脸颊。一季季的草香，一片片的落叶，素颜难描落叶怨！爱到魄散不知倦！心，在秋天的荒草中茫

22、然慌乱。 、经常听一支支寂寥的曲子，让我那孤单的灵魂与影子和你一起舞蹈，精疲力竭，不知所措，却又心甘情愿。 、爱上你，缘于那一滴泪。晶莹剔透中饱含着凄美，轻轻滑落的瞬间，为我种下了今生刻骨的相思。 、将爱深深地埋在心底，曾经认为真正的爱不用说出来，但是我错了，其实爱要说出来，让她明白让她知道你的爱，但我却错过了。 、要走的，任凭你怎么哭叫也呼唤不回来，不走的，任凭你怎么驱赶，也不会弃你而去远离你的！ 、失去了23、能够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。雨果 24、你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。佚

23、名 25、你们应该培养对自己，对自己的力量的信心，百这种信心是靠克服障碍，培养意志和锻炼意志而获得的。高尔基 26、逆水行舟用力撑，一篙松劲退千寻。董必武 27、您得相信，有志者事竟成。古人告诫说：“天国是努力进入的”。只有当勉为其难地一步步向它走去的时候，才必须勉为其难地一步步走下去，才必须勉为其难地去达到它。果戈理 28、切莫垂头丧气，即使失去了一切，你还握有未来。奥斯卡 王尔德 29、穷且益坚，不坠青云之志。王勃 30、忍耐和坚持虽是痛苦的事情，但却能渐渐地为你带来好处。奥维德 、人的思想是了不起的，只要专注于某一项事业，就一定会做出使自己感到吃惊的成绩来。 、没有播种，何来收获；没有辛劳，何来成功；没有磨难，