2023-2024学年人教版新教材必修第二册 第八章第一节 自然资源的开发利用（第2课时） 学案

第八章化学与可持续发展8.1.2海水资源的开发利用一、学习目标1、知道海水淡化的意义和方法。2、熟知从海水中提取溴的原理。3、认识海水资源的多样性和分散性；不断创新海水资源开发利用的途径和方法。二、重点和难点重点：海水提溴的工艺流程、原理和分离提纯方法；难点：物质提取的一般思路和方法。三、自主学习与合作探究（课本100~101页）【合作探究一】海水水资源的利用1.海水水资源的利用方法2.海水的蒸馏(1)主要仪器：A：；B：直形冷凝管；C：。(2)冷凝水的流向：口进，口出。(3)A中加入碎瓷片的目的是。【自主检测】1．下列不属于海水化学资源利用的是()A．海水淡化B．海水提盐C．海水提溴 D．海水提碘【自主检测】2．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【合作探究二】海水制盐海水中含量最多的为O、H两种元素，还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他为微量元素。1．海水制盐除食用外，还用做工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。主要流程：有关反应的化学方程式：电解氯化钠：；4Na＋TiCl4(熔融)。电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。侯氏制碱法：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2=NaHCO3↓＋NH4Cl；NaHCO3分解：【合作探究三】从海水中制取镁、溴、碘及其化工产品1、海水中溴的提取工业规模提取溴的常用方法是空气吹出法，工艺过程为：浓缩通入通入空气反应后(1)浓缩：海水晒盐和海水淡化过程中的副产物Br－得到浓缩。(2)氧化：向酸化的浓缩海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质，化学方程式为。(3)富集：向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将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，方程式为。(4)提取：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气，方程式为。2、海水中镁的提取主要流程：有关反应的化学方程式：MgCl2＋Ca(OH)2=；Mg(OH)2；Mg(OH)2＋2HCl=；MgCl2(熔融)。3、海带中碘的提取主要流程：有关反应的离子方程式：或H2O2＋2I－＋2H＋=2H2O+I2。4．新能源的开发（1）从海水中提取铀和重水，铀和重水是核能开发的重要原料。（2）潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。【自主检测】3.海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。下列从海水中提取镁涉及的化学方程式中，不正确的是()A．制石灰乳：CaO＋H2O=Ca(OH)2B．制Mg(OH)2：MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋CaCl2C．制MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2OD．在MgCl2溶液中加Na制Mg：MgCl2＋2Na=2NaCl＋Mg四、自主检测4．下列叙述不正确的是()A．地球上99%的溴元素以溴单质形式存在于海洋中B．在每升海水中含量低于1mg的元素称为海水中的微量元素C．海水是锂元素的一个重要来源D．世界上生产的镁大部分来自海水5．下列海洋资源中，属于可再生资源的是()A．海洋潮汐能B．海底多金属结核矿C．海滨砂矿D．海水化学资源6．目前从海水中提取的溴约占世界溴年产量的三分之一，从海水中提取溴的主要步骤可表示为()A．氧化→吸收→吹出B．氧化→吹出→吸收C．吹出→氧化→吸收D．吹出→吸收→氧化7．下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是()A．单质溴 B．单质镁C．烧碱D．食盐8．海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法中不正确的是()A．电解法分解海水，制取洁净的热能资源氢气B．采用太阳光照射法晒制工业用食盐C．针对能源现状，大力开发潮汐能和波浪能D．铀是海水中的微量元素，但核工业的铀主要从海水中提取9．海水总量极大，金、铀等微量元素在海水中的总量自然也大，但从海水中获取这些微量元素的成本很高。其中成本最高的步骤在于()A．从海水中富集含微量元素的化合物B．使含微量元素的离子沉淀C．对含微量元素的混合物进行提纯D．从化合物中冶炼这些单质10．国内能源供应紧张形势日益加剧，煤的涨价导致部分地区电荒，煤在国民经济中的重要地位由此可见一斑。下列关于煤的说法正确的是()A．煤属于有机化合物B．在物质变化类型上，煤的干馏包含了物理变化和化学变化C．煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源D．煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化并无意义班级：姓名：组别：序号：【自主检测选择题答题卡】1234567891011．海水是可以综合利用的。从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)请写出一种海水淡化的方法：_____________________________________。(2)步骤Ⅰ获取Br2的离子方程式为________________________________________。(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的。其反应的化学方程式为，在该反应中，还原剂是________________(填化学式)。若反应中生成4molHBr，则消耗________molSO2。(4)根据上述反应可判断出SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是___________。参考答案【合作探究一】1、蒸馏法、离子交换法、电渗析法2、蒸馏烧瓶、锥形瓶、a口进，b口出、防止液体暴沸【自主检测】1．【答案】A【解析】海水淡化是海水水资源的利用，而海水提盐、海水提溴、海水提碘等均是海水化学资源的利用，A项符合题意。2、【答案】D【解析】蒸馏法、电渗析法和离子交换法都能除去海水中的盐分，使海水淡化，电解法不能除去海水中的盐分，或转化为其他物质，不能使海水淡化。【合作探究二】1．海水制盐电解氯化钠：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑；4Na＋TiCl4(熔融)4NaCl+Ti。NaHCO3分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。【合作探究三】1、海水中溴的提取(2)氧化：Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。(3)富集：Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4。(4)提取：Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。2、海水中镁的提取有关反应的化学方程式：MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2；Mg(OH)2MgO+H2O；Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2+H2O；MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。3、海带中碘的提取有关反应的离子方程式：Cl2＋2I－2Cl-+I2或H2O2＋2I－＋2H＋=2H2O+I2。【自主检测】3【答案】D【解析】钠是活泼金属，在水溶液中和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，得不到金属镁，金属镁常用电解熔融氯化镁来制取。四、自主检测4【答案】A【解析】地球上99%的溴元素以溴离子形式(不是以溴单质形式)存在于海洋中。5【答案】A【解析】海洋潮汐能是可再生资源，金属结核矿、砂矿、海水化学资源属于不可再生资源。6【答案】B【解析】从海水中提取溴，先用氧化剂将溴离子氧化为溴单质，再用热空气吹出后用碱液吸收。7【答案】D【解析】根据从海水制备物质的原理可知，氯化钠含量比较高，可利用蒸发原理得到，金属单质与非金属单质需要利用化学反应来制取。8【答案】A【解析】电解法分解海水制取氢气，消耗大量的电能，经济效益差，发展前景不乐观。9【答案】A【解析】由于金、铀等微量元素在海水中的含量很低，所以成本最高的步骤在于从海水中富集含微量元素的化合物。10【答案】B【解析】煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物。苯和甲苯是煤中的某些干馏产物中的主要成分，并不是煤本身含有的，是煤干馏过程中发生化学反应生成的。煤气化后变成清洁高效的燃料，再燃烧可提高其利用率，意义重大。11、【答案】(1)蒸馏法(或电渗析法，离子交换法等)(2)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(3)(2)Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBrSO22（4）Cl2>Br2>SO2【解析】海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法