鲁教版《海水中的化学》第一节海洋化学资源

1、 海水中的化学海水中的化学 第一节第一节 海洋化学资源海洋化学资源 一、海水中的物质一、海水中的物质 海水中有大量的盐，已发现的化学元素有海水中有大量的盐，已发现的化学元素有8080多种。多种。 从从“海水中的化学资源海水中的化学资源”图你可以得到哪图你可以得到哪 些信息？些信息？ 1 1、海水含量最多的物质、海水含量最多的物质： 2 2、海水中含量最多的盐：、海水中含量最多的盐： 3 3、海水中含量最多元素：、海水中含量最多元素： 4 4、海水中含量最多的阴离子、海水中含量最多的阴离子： 5 5、海水中含量最多的阳离子：、海水中含量最多的阳离子： H2O NaCl O Cl- Na+ 镁是一

2、种镁是一种活泼金属活泼金属，在生产生活中有很多用途，如：，在生产生活中有很多用途，如： 制造制造火箭、导弹、飞机火箭、导弹、飞机等。等。 利用海水提取镁利用海水提取镁 阅读教科书，思考：阅读教科书，思考： 如何从海水中提取金属镁？其流程是怎样的？涉及如何从海水中提取金属镁？其流程是怎样的？涉及 到哪些重要的化学反应？到哪些重要的化学反应？ 注意注意：制取活泼金属的方法一般采用：制取活泼金属的方法一般采用电解电解的方法，如：的方法，如： MgCl2 通电通电 Mg + Cl2 2Al2O3 通电通电 4Al + 3O2 总结：总结：海水制镁的过程海水制镁的过程 海水海水 （或卤水）（或卤水） 石

3、灰乳石灰乳 氢氧化镁氢氧化镁 盐酸盐酸 氯化镁氯化镁 通电通电 镁镁 （1）（2）（3） （1） MgCl2+ Ca(OH)2Mg(OH)2+ CaCl2 （复分解反应）（复分解反应） （2）Mg(OH)2+HClMgCl2+ H2O 2 2 （复分解反应）（复分解反应） MgCl2 通电通电 Mg + Cl2（3）（分解反应）（分解反应） 思考：思考：从海水中提取从海水中提取MgCl2时，经历了时，经历了“MgCl2Mg (OH)2MgCl2”，的转化过程，请分析这样做的目的转化过程，请分析这样做的目 的是什么？的是什么？ 1 1、将、将MgCl2富集起来富集起来 2 2、除去如、除去如Na

4、Cl等杂质等杂质 另外：另外：还可利用海水提取溴素产品还可利用海水提取溴素产品 二、海底矿物二、海底矿物 阅读教科书，解决下列问题阅读教科书，解决下列问题 1、海底蕴藏着哪些矿物资源？海底蕴藏着哪些矿物资源？ 2、“可燃冰可燃冰”是如何形成的？是如何形成的？ 3、为什么为什么“可燃冰可燃冰”被誉为为被誉为为“未来能源未来能源”、 “ “2121世纪能源世纪能源”？ 4、什么是锰结核？锰结核里主要含有哪些元素？、什么是锰结核？锰结核里主要含有哪些元素？ 海底蕴藏的矿物资源海底蕴藏的矿物资源 地壳中蕴含的数百种矿物资源，所有这些矿产都能在海底地壳中蕴含的数百种矿物资源，所有这些矿产都能在海底 找到

5、。包括找到。包括海洋石油和天然气、海底煤矿、矿砂和砂砾等海洋石油和天然气、海底煤矿、矿砂和砂砾等。 海底蕴藏的新能源：可燃冰海底蕴藏的新能源：可燃冰 海底不仅蕴含煤石油天然气等常规资源，还发现一种新能海底不仅蕴含煤石油天然气等常规资源，还发现一种新能 源源天然气水合物（天然气水合物（CH4 xH2O）。 天然气水合物天然气水合物是由天然气和水在低温、高压条件下形成的冰是由天然气和水在低温、高压条件下形成的冰 状固体，所以又称为状固体，所以又称为可燃冰可燃冰，极易燃烧；燃烧时产生的热量，极易燃烧；燃烧时产生的热量 比同等条件下的煤、石油产生的热量多得多；燃烧后不产生比同等条件下的煤、石油产生的热

6、量多得多；燃烧后不产生 污染物，被科学家誉为污染物，被科学家誉为“未来能源未来能源”、“2121世纪能源世纪能源”。 在线测试：在线测试：试写出甲烷试写出甲烷( (CH4) )燃烧的化学方程式燃烧的化学方程式 CH4 + 2O2 CO2 + 2 H2O 点燃点燃 多金属结核多金属结核 多金属结核多金属结核：含锰、铁、镍、铜、钴、钛等：含锰、铁、镍、铜、钴、钛等2020多种多种 金属元素金属元素，又称为锰结核。全世界多金属结核总量，又称为锰结核。全世界多金属结核总量 可达可达30 000亿吨亿吨。 水下水下 50005000 米深米深 的锰的锰 结核结核 矿产矿产 海洋生物资源和动力资源海洋生物

7、资源和动力资源 海洋中还蕴含着丰富的海洋中还蕴含着丰富的生物资源生物资源和和动力资源动力资源。 海洋生物资源：海洋生物资源：又称为海洋渔业资源或海洋水产资又称为海洋渔业资源或海洋水产资 源。主要支持源。主要支持海洋捕鱼业海洋捕鱼业。 海洋动力资源：海洋动力资源：主要用于海洋动力发电。主要用于海洋动力发电。潮汐发电、潮汐发电、 波浪发电波浪发电。 海洋污染与治理海洋污染与治理 海水污染来源：海水污染来源：污水直接排放、固体废物靠海堆放、河污水直接排放、固体废物靠海堆放、河 流排放污水、公海焚烧和倾倒废物、远海油艇事故泄漏流排放污水、公海焚烧和倾倒废物、远海油艇事故泄漏 等。等。 保护海洋资源：保

8、护海洋资源：海洋环境立法、建立海洋自然保护区、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等。加强海洋环境监测、提高消除污染的技术水平等。 三、海水淡化三、海水淡化 蒸馏法淡化海水蒸馏法淡化海水 蒸馏：蒸馏：通过加热将液体从溶液中提取出来的一种方法。通过加热将液体从溶液中提取出来的一种方法。 简易蒸馏装置简易蒸馏装置 问题问题： 为使水蒸气冷凝效为使水蒸气冷凝效 果更好果更好, ,你认为应对你认为应对 实验装置做哪些改实验装置做哪些改 进？进？ 改进后蒸馏装置改进后蒸馏装置 多级闪急蒸馏法多级闪急蒸馏法 结晶法和膜法淡化海水结晶法和膜法淡化海水 结晶法：结晶法：

9、在海水中加入易挥发的物质丁烷（在海水中加入易挥发的物质丁烷（C C4 4H H10 10），丁 ），丁 烷挥发时带走海水的热量使海水结冰，从而水和盐分离。烷挥发时带走海水的热量使海水结冰，从而水和盐分离。 膜法：膜法：利用一种利用一种只允只允 许水分子通过而不允许水分子通过而不允 许盐离子通过许盐离子通过的高分的高分 子膜，像过筛子一样子膜，像过筛子一样 把海水中的水分子和把海水中的水分子和 盐离子分离。又分为盐离子分离。又分为 电渗析法电渗析法和和反渗析法反渗析法。 如何证明海水已被淡化？如何证明海水已被淡化？ 海水中除了海水中除了H H2 2O O之外，还存在之外，还存在NaClNaCl、

10、MgClMgCl2 2、CaClCaCl2 2等物质。等物质。 检验检验ClCl- -：取少量样品，滴入取少量样品，滴入AgNOAgNO3 3溶液，观察是否有白溶液，观察是否有白 色沉淀产生。色沉淀产生。 检验检验MgMg2+ 2+： ：取少量样品，滴入取少量样品，滴入NaOHNaOH溶液，观察是否有白溶液，观察是否有白 色沉淀产生。色沉淀产生。 检验检验CaCa2+ 2+： ：取少量样品，滴入取少量样品，滴入NaNa2 2COCO3 3溶液，观察是否有白溶液，观察是否有白 色沉淀产生。色沉淀产生。 NaCl+AgNO3AgClNaNO3 CaCl2+Na2CO3CaCO32NaCl MgCl

11、2+2NaOH2NaOHMg(OH)OH)2 22NaCl 本课小结本课小结 1 1、海洋资源包括海洋资源包括化学资源、矿产资源、动力资源、化学资源、矿产资源、动力资源、 生物资源生物资源等，它们的总量是非常巨大的。等，它们的总量是非常巨大的。 2 2、人类正在运用各种方法，开采、提取多种海洋资人类正在运用各种方法，开采、提取多种海洋资 源，在合理开发海洋资源的同时，应重视保护海洋源，在合理开发海洋资源的同时，应重视保护海洋 环境。环境。 3 3、蒸馏法、蒸馏法是海水淡化常用的方法，目前多采用是海水淡化常用的方法，目前多采用“多多 级闪急蒸馏法级闪急蒸馏法”。 1.1.为了保护海洋资源，下列措

12、施不正确的是为了保护海洋资源，下列措施不正确的是( )( ) A. A.建立海洋保护区建立海洋保护区 B. B.禁止工业禁止工业“三废三废”排放到海中排放到海中 C. C.健全海洋环境污染监测系统健全海洋环境污染监测系统 D. D.在海上倾弃和焚烧危险物质在海上倾弃和焚烧危险物质 2.2.下列操作不能用来淡化海水的是下列操作不能用来淡化海水的是( )( ) A. A.过滤过滤 B.B.使海水结冰脱盐使海水结冰脱盐 C.C.加热蒸馏加热蒸馏 D.D.多级闪急蒸馏多级闪急蒸馏 D A 课后习题课后习题 3.3.为了区别海水和淡水，可分别加入下列哪种试为了区别海水和淡水，可分别加入下列哪种试 剂剂( ( ) ) A A. .澄清石灰水澄清石灰水 B.B.硝酸银溶液硝酸银溶液 C C. .酚酞试液酚酞试液 D.D.石蕊石蕊试液试液 4.4.关于关于“可燃冰可燃冰”的说法正确的是的说法正确的是( ( ) ) A A. .可燃冰是纯净物可燃冰是纯净物 B B. .“可燃冰可燃冰”能燃烧，所