海水资源的开发利用

学习目标1.学会运用物质分类的方法，通过课前搜索来选择信息资源，课堂交流来共享资源，初步来认识海水资源的广泛性以及多样性。2、学会运用分析、推理的方法，从数据列表、图片、视频等多种形式的信息中认知研究对象的主要本质，逐步的掌握海水资源的特点，以及水资源以及其他化学资源的获取方法以及原理。3、学会运用对比、演绎的方法，从一般物质的提取工艺流程中来归纳工艺流程的一般规律和普遍性问题。4、学会运用归纳的这种方法，来感受化学在海水资源开发利用中的重要性，以及海水资源开发利用中的可持续发展的原则。24五月2023新人教版20191复习旧知识：金属活动性顺序与金属冶炼的关系活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb（H）、CuHg、AgPt、Au单质还原性（原子失电子能力）阳离子氧化性（离子得电子能力）金属冶炼方法还原剂或特殊措施直流电提供电子H2、CO、C、Al等，加热或高温加热（△）物理方法或化学方法弱→强强→弱电解法热还原法热分解法富集法24五月2023新人教版20193海水资源的开发利用

海水资源主要分为几大类？水资源生物资源能源化学资源海水是元素的宝库，含有８０多种元素海水中含有多少种元素？海洋生物资源含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为“元素的故乡”。海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年海水中的化学资源海洋中的矿产资源◆蒸馏法（最先使用，技术成熟，但成本高）◆电渗析法（成本低，但未能大量生产）◆离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）1.海洋中的水资源的利用海水蒸馏原理示意图太阳能蒸发装置冷凝管海水晒盐粗盐提纯海洋中的化学资源的提取和检验①Na2CO3②NaOH③BaCl2②③①或③②①或③①②

粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-除杂试剂：试剂加入顺序：主要操作：溶解、过滤、蒸发④盐酸粗盐淡水卤水海水盐水滤液沉淀适量盐酸溶解（含Mg+）BaCl2NaOHNa2CO3过滤蒸发结晶.

提取海带中的碘元素得到单质碘灼烧加水溶解过滤稀硫酸过氧化氢溶液CCl4蒸馏海带灰海带悬浊液滤液碘水碘的CCl4溶液单质碘操作方法：萃取分液海水中提取溴【思考与讨论】溴及其化合物在医药、农药、染料、和阻燃剂等的街道中有广泛应用。止前，人们主要从海水和盐湖中提取溴。工业上常用的一种海水提溴技术叫做“吹出法”，其过程主要包括氧化（用氯气氧化海水中的溴离子）、吹出（用空气将生成的溴吹出）吸收（用二氧化硫作还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离）、蒸馏（再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离）等环节（如图8-4）。新人教版2019海水中提溴【思考与讨论】1、为什么要从海水中提溴？2、实际工业生产中，为什么要先对海水中的溴进行富集？新人教版20191、用途广泛2、溴是海洋元素，地球上99%的溴分布在海水中，以Br-的形式存在。海水中溴元素的含量约为67mg／Ｌ。金在海水中总储量约为5⨯106t,而1t海水中金元素的含量仅为4⨯10-6g原料除杂、节约成本，降低能耗等海水中提溴【思考与讨论】3、海水提溴的原理是什么？请结合教材中的流程图用一句话简述。新人教版2019以海水中的含溴物质为原料，通过化学和物理方法分离提纯，得到溴单质。海水中提溴【思考与讨论】4、如何将Br-转化为Br2？为什么选择氧化剂氯气来氧化Br-？24五月2023新人教版201918溴元素由化合物变为单质，化合价升高，发生了氧化反应，所以用氧化剂把Br-氧化为Br21、氯气的氧化性大于溴2、氯气的成本3、生成物对环境无污染海水中提溴5、根据教材中海水提溴的工艺流程图，思考和讨论每一环节的作用，写出各环节主要反应的离子方程式24五月2023新人教版201919“吹出法”海水提溴环节作用化学方程式（或离子方程式）氧化吹出吸收蒸馏用氯气氧化海水中的溴离子用空气将生成的溴吹出用SO2作还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离冷凝将气态溴转化为液态溴2Br-+Cl2=2Cl-+Br2Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBrBr2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-2Br-+Cl2=2Cl-+Br22HBr+Cl2=2HCl+Br2海水中提溴6、根据教材海水提溴工艺流程图，自己动手绘制简易工艺流程图，并把绘制的简图与同学们展示交流。24五月2023新人教版201920海水富集（浓缩）氧化室吹出塔吸收塔蒸馏塔冷凝器Br2酸和Cl2空气SO2和H2OCl2和H2O目标产品工业原料富集物质转化、分离提纯海水中提溴工业生产流程设计的思路与方法7、根据教材图8-3“海水的综合利用示意图”以及金属的冶炼原理，思考讨论海水提钠的工艺流程图的绘制24五月2023新人教版201921中间产物2中间产物1工业原料富集产品转化①酸碱性②氧化性分离提纯①除去杂质②提纯产物提示：1、海水提钠过程的中间产物是什么？2、据此，海水提钠过程分为两个过程，哪两个过程？第一个过程又分为几步来完成？3、由于钠非常活泼，冶炼钠用什么方法？海水中提溴海水中提钠的工艺流程24五月2023新人教版201922粗盐钠海水富集

浓缩结晶实质：粗盐的提纯操作：除杂、分离槈纯净NaCl电解总结

24五月2023新人教版201924海水资源的开发利用练习1、判断正误：(1)海洋约占地球表面积的71%，因此地球不缺水，人类可以任意使用，不用节约(

)(2)海水淡化的方法中，蒸馏法成本最低(

)(3)海水中含量最多的两种元素为Na元素和Cl元素(

)(4)可以通过电解饱和食盐水的方式获取金属钠和氯气(

)(5)从溴化钾中获取单质溴发生了氧化还原反应(

)(6)除了从海水中获取淡水和化学物质外，其他就没有什么价值了(

)24五月2023新人教版201925×××××√提示海水中含量最多的两种元素为O和H元素。提示电解饱和食盐水可以获取氢氧化钠、氢气和氯气，不能生成金属钠。练习2、在海水资源的综合利用中，不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是(

)A．溴、碘单质

B．钠、镁单质C．食盐、淡水

D．烧碱、纯碱24五月2023新人教版201926C练习3．我国历来十分重视海水资源的综合利用，下列有关海水综合利用的说法正确的是(

)A．利用潮汐发电是将化学能转化为电能B．海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化C．海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质D．从海水中可以得到MgCl2，电解熔融MgCl2可制备Mg24五月2023新人教版201927D练习4．若将海水淡化作饮用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是(

)A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B．利用太阳能使海水蒸馏淡化C．利用电渗析法可以获取淡化的饮用水D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子24五月2023新人教版201928A练习5．利用海水提取溴和镁的过程如下，下列说法不正确的是(

)A．若提取1molBr2，至少需要标准状况下44.8L的Cl2B．工业上常利用电解熔融MgCl2冶炼金属镁C．富集溴元素过程中，空气吹出法利用了溴易挥发的性质D．工业溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去24五月2023新人教版201929D练习6、海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示：（1）实验步骤①会用到下列仪器中的

（填字母）a.酒精灯b.漏斗c.坩埚d.泥三角（2）步骤③的操作名称是

。（3）步骤④中反应的离子方程式为

。（4）请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法：。（5）海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在实验步骤

（填序号）中实现与碘分离。24五月2023新人教版201930溶液海带灰海带灰悬浊液含I-溶液含I2溶液①灼烧②浸泡含I2的CCl4溶液单质I2③⑤提取碘⑥acd过滤2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O⑤取少量水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色。如果变蓝，则说明含有碘单质练习7、镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料。大量的镁是从海水中提取的，其中的主要步骤如下：（1）为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用

；要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应

。（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是

。（3）试剂②可以选用

。离子方程式：

。（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为

。海水（主要含NaCl和MgSO4等）溶液Mg(OH)2沉淀MgCl2沉淀无水MgCl2Mg试剂①试剂②熔融

电解Ca(OH)2大量过滤稀盐酸Mg(OH)2+2H+=Mg2++H2OMgCl2（）

Mg+Cl2↑熔融电解练习8、下列哪种方法不能实现海水的淡化A．蒸馏法B．电渗析法C．离子交换法D．电解法D10、在检验海带中碘元素的实验中，有以下步骤：①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；②在滤液中滴加稀H2SO