必修2第四章第一节第2课时

1、第第2 2课时课时2022-4-72022-4-7大海人人说大海人人说 每位同学对大海都有一定的了解每位同学对大海都有一定的了解, ,请同学们请同学们说说说说自己对大海的认识。自己对大海的认识。问题问题: :海水的综合利用有哪些方面海水的综合利用有哪些方面? (? (根据录像根据录像) )录像录像(1)(1)从海水中提取淡水从海水中提取淡水海水海水淡化淡化(2)(2)海水制海水制盐盐(3)(3)从海水中提取从海水中提取镁镁、钾钾、溴溴、碘碘等等化工产品化工产品(4)(4)从海水中获取从海水中获取铀铀和和重水重水作为核能开作为核能开发的重要原料发的重要原料(5)(5)从海水中获取从海水中获取其他

2、物质其他物质和和能量能量主要有主要有蒸馏法蒸馏法( (最先使用最先使用, ,技术成熟技术成熟, ,但成本高但成本高) )电渗析法电渗析法( (成本低成本低, ,但未能大量生产但未能大量生产) )离子交换法离子交换法( (目前正迅速发展目前正迅速发展, ,但需要不断更新离但需要不断更新离 子交换树脂子交换树脂) )主要包括主要包括海水的淡化海水的淡化和直接利用海水进行和直接利用海水进行循环冷却循环冷却。讨论讨论: :P90P90页图页图4-34-3、图、图4-44-4所示海水淡化原理及所示海水淡化原理及应用的优缺点。应用的优缺点。通过从海水中通过从海水中提取淡水提取淡水或从或从海水中把海水中把盐

3、分离出去盐分离出去, ,都可以达到淡化海水的目的。都可以达到淡化海水的目的。 因此因此, ,海水淡化与化工生产相结合、与能源技海水淡化与化工生产相结合、与能源技术结合术结合, ,成为海水综合利用的重要方向。成为海水综合利用的重要方向。 图图4-34-3 图图4-44-4缺点缺点: :成本较高成本较高, ,难推广应用。难推广应用。优点优点: :蒸馏法的历史最久蒸馏法的历史最久, ,技术和工艺也比较完善技术和工艺也比较完善; ;蒸溜法分离海水蒸溜法分离海水: :(1)(1)海水制盐海水制盐生产生产NaCl NaCl (2) NaCl(2) NaCl的水溶液制的水溶液制NaOH NaOH (3)(3

4、)制金属制金属NaNa(4)(4)制制NaNa2 2COCO3 3 2NaOH+CO2NaOH+CO2 2=Na=Na2 2COCO3 3+H+H2 2OO 2NaCl+2H 2NaCl+2H2 2O O 电解电解 HH2 2 +Cl+Cl2 2 +2NaOH+2NaOH 2NaCl2NaCl( (熔融熔融) ) 电解电解 2Na + Cl2Na + Cl2 2 小结小结: :从海水中制得的氯化钠除从海水中制得的氯化钠除食用食用外外, ,还用还用作作工业原料工业原料, ,如生产如生产烧碱烧碱、纯碱纯碱、金属钠金属钠以及以及氯气、氯气、盐酸盐酸、漂白粉漂白粉等含等含氯氯化工产品。化工产品。水水重

5、结晶重结晶电电解解盐酸盐酸浓缩浓缩精盐精盐海海水水蒸蒸发发粗盐粗盐母液母液含含MgClMgCl2 2Mg(OH)Mg(OH)2 2MgClMgCl2 2MgMgClCl2 2Ca(OH)Ca(OH)2 2煅烧煅烧贝壳贝壳CaCaOO水水Ca(OH)Ca(OH)2 2练习练习: :P P93 93 4 4 镁及其合金是一种用途很广的金属材料镁及其合金是一种用途很广的金属材料, ,目目前世界上前世界上60%60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下的镁是从海水中提取的。主要步骤如下: :(1)(1)为使为使MgSOMgSO4 4转化为转化为Mg(OH)Mg(OH)2 2, ,试剂可选试剂可选 , ,

6、要使要使MgSOMgSO4 4完全为沉淀完全为沉淀, ,加入试剂的量应加入试剂的量应 ; ;(2)(2)加入试剂后加入试剂后, ,能分离到能分离到Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀的方法是沉淀的方法是 ; ;(3)(3)试剂可以选用试剂可以选用 ; ;(4)(4)无水无水MgClMgCl2 2在熔融状态下通电在熔融状态下通电, ,该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为: : 。NaOHNaOH溶液溶液适当过量适当过量过滤过滤盐酸盐酸 MgClMgCl2 2( (熔融熔融) )=Mg+Cl=Mg+Cl2 2 电解电解(5)(5)用四氯化碳用四氯化碳( (或苯或苯) )萃取吸收塔内的溶液中的萃取

7、吸收塔内的溶液中的溴单质。溴单质。 (1) (1)用蒸馏法将海水浓缩用蒸馏法将海水浓缩, ,用硫酸将浓缩海水酸化用硫酸将浓缩海水酸化; ; (2) (2)向酸化的海水中通入适量的氯气向酸化的海水中通入适量的氯气, ,使溴离子转使溴离子转化为溴单质化为溴单质: :2NaBr+Cl2NaBr+Cl2 2=Br=Br2 2+2NaCl+2NaCl (3) (3)向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽, ,将将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的富集的目的: : Br Br2 2+SO+SO2 2+2H+2H2

8、 2O=2HBr+HO=2HBr+H2 2SOSO4 4 (4) (4)向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气: : 2HBr+Cl2HBr+Cl2 2=2HCl+Br=2HCl+Br2 2实验方法实验方法BrBr- BrBr2 2 加氧化剂加氧化剂a: a: 2NaBr+Cl2NaBr+Cl2 2=Br=Br2 2+2NaCl+2NaClb: b: BrBr2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=2HBr+HO=2HBr+H2 2SOSO4 4c: c: 2HBr+Cl2HBr+Cl2 2=Br=Br2 2+2HCl+2HCl反应原理反应原理 提取流程提取流程

9、浓缩海水浓缩海水溴单质溴单质氢溴酸氢溴酸溴单质溴单质通氯气通氯气a a通空气通空气,SO,SO2 2吸收吸收b b通氯气通氯气c c各步化学方程式各步化学方程式P93 P93 第第5 5题题稀稀HH2 2SOSO4 4 H H2 2OO2 2残渣残渣海海带带溶解溶解过滤过滤海海带带灰灰灼烧灼烧 海带中的碘元素主要以海带中的碘元素主要以I I- -的形式存在的形式存在, ,提取时提取时用适当的氧化剂将其氧化成用适当的氧化剂将其氧化成I I2,2,再萃取出来。再萃取出来。 用用HH2 2OO2 2做氧化剂做氧化剂, ,反应的离子方程式是反应的离子方程式是: : 2I 2I- -+H+H2 2OO2

10、 2+2H+2H+ +=I=I2 2+2H+2H2 2O O 提取流程提取流程反应原理反应原理 含含I I- -的的溶液溶液含含I I2 2的的溶液溶液萃萃取取含含I I2 2的的有机溶液有机溶液(1)(1)称取称取3g3g干海带干海带, ,用刷子把干海带表面的附着物刷净用刷子把干海带表面的附着物刷净( (不不要用水洗要用水洗, ,有有I I- -) )。 将海带剪碎将海带剪碎, ,用酒精润湿用酒精润湿( (便于灼烧便于灼烧) )后后, ,放在坩埚中。放在坩埚中。 (2)(2)用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚, ,至海带完全成灰至海带完全成灰, ,停止停止加热加热, ,冷却

11、。冷却。 (3)(3)将海带灰转移到小烧杯中将海带灰转移到小烧杯中, ,再向烧杯中加入再向烧杯中加入10ml10ml蒸馏蒸馏水水, ,搅拌搅拌, ,煮沸煮沸2min2min3min,3min,使可溶物溶解使可溶物溶解, ,过滤。过滤。 (4)(4)向滤液中滴入几滴稀硫酸向滤液中滴入几滴稀硫酸, ,再加入约再加入约1ml H1ml H2 2OO2 2溶液溶液, ,观观察现象。察现象。(5)(5)取少量上述滤液取少量上述滤液, ,加几滴淀粉溶液加几滴淀粉溶液, ,观察现象。观察现象。 实验注意事项实验注意事项实验方法实验方法 海带不要用水洗海带不要用水洗, ,以免洗去海带中的碘以免洗去海带中的碘:

12、 :用干海带从而易用干海带从而易于燃烧于燃烧; ;灼烧海带的地方要注意通风。灼烧海带的地方要注意通风。 实验前为什么要用刷子而不能用水洗干海带实验前为什么要用刷子而不能用水洗干海带? ? 海带中的碘以海带中的碘以NaINaI的形式存在的形式存在,NaI,NaI易溶于水。易溶于水。碘易升华碘易升华, ,为什么还可以对干海带用进行灼烧为什么还可以对干海带用进行灼烧? ? 海带中没有单质碘海带中没有单质碘,NaI,NaI的熔点较高。的熔点较高。很多氧化剂都能氧化很多氧化剂都能氧化I I- -, ,为什么要用为什么要用HH2 2OO2 2? ?HH2 2OO2 2是无色的是无色的, ,使后续实验的颜色

13、变化比较明显。使后续实验的颜色变化比较明显。如何从溶液中得到如何从溶液中得到I I2 2? ?可用可用CClCCl4 4等有机溶剂萃取或用升华的方法。等有机溶剂萃取或用升华的方法。相关反应的离子方程式相关反应的离子方程式? ?2I2I- -+2H+2H+ +H+H2 2OO2 2=I=I2 2+2H+2H2 2OO(2)(2)证明含碘的步骤是证明含碘的步骤是_, _, 现象是现象是_, _, 离子方程式是离子方程式是 _ _ 。练习练习: :证明海带中含有碘证明海带中含有碘, ,有以下步骤灼烧有以下步骤灼烧海带至完全生成灰海带至完全生成灰, ,停止加热停止加热, ,冷却冷却; ;在滤液在滤液中

14、滴加稀中滴加稀HH2 2SOSO4 4及及HH2 2OO2 2; ;然后加入几滴淀粉然后加入几滴淀粉溶液溶液; ;用剪刀剪碎海带用剪刀剪碎海带; ;用酒精润湿用酒精润湿; ;放入坩放入坩埚中埚中; ; 海带灰转移到小烧杯海带灰转移到小烧杯; ;加蒸馏水加蒸馏水; ;搅拌、搅拌、煮沸、过滤煮沸、过滤. .2I2I- -+2H+2H+ +H+H2 2OO2 2 I I2 2+2H+2H2 2OO(1)(1)合理的步骤是合理的步骤是_滴入淀粉溶液滴入淀粉溶液, ,溶液变蓝溶液变蓝练习练习: :海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素, ,碘元素碘元素以碘离子的形式

15、存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下: :(1)(1)指出提取碘过程中有关实验操作名称指出提取碘过程中有关实验操作名称: : 。写出过程中反应的离子方程式写出过程中反应的离子方程式: : 。 (2)(2)提取碘过程中提取碘过程中, ,可用的有机试剂是可用的有机试剂是 。 A. A.酒精酒精 B.B.四氯化碳四氯化碳 C.C.苯苯 D.D.乙酸乙酸(3) (3) 过程后得到含碘的有机溶液过程后得到含碘的有机溶液, ,可用可用 把碘和有机把碘和有机溶剂分离开来。溶剂分离开来。( (分离方法分离方法) )过滤过滤萃取萃取2I2I+Cl+Cl2 22Cl2Cl+I+I2 2B CB C蒸馏蒸馏 从海水中获取从海水中获取铀铀和和重水重水作为核能开发的作为核能开发的重要原料；重要原料； 潮汐能潮汐能、波浪能波浪能等也是越来越受到重视等也是越来越受到重视和开发的新型能源。和开发的新型能源。科学视科学视野野再见！ 从太空观察地球从太空观察地球, ,看到地球上有七片陆地看到地球上有七片陆地“漂浮漂浮”在