8.1.2海水资源的开发利用课件高一下学期化学人教版2

课时2

海水资源的开发利用

第八章

化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用学习目标1.通过阅读理解、原理分析，了解海水资源的利用方法和从海水中获得化学物质（如氯化钠、溴、金属镁、氢氧化钠、氯气）的方法，初步认识海水资源的广泛性和多样性。2.通过讨论交流，原理分析，认识海水提溴工艺流程图的设计与分析，形成工业上提取物质的一般思路和方法，培养模型认知和证据推理的能力。3.通过思考交流，问题探究，能从化学的角度分析从自然资源到产品的转化途径，认识化学方法在实现物质转化中的作用和贡献，感受化学科学在生产、生活中的应用价值。新课导入从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中。海洋约占地球表面积的71%海水中水的储量约为1.3×1018t，约占全球总水量的97%教学过程海洋是“历史留给人类的资源储备”海水资源水资源化学资源生物资源能源资源

21世纪，人类进入了大规模开发利用海洋的时期。我国是一个陆海兼备的发展中大国，建设海洋强国是中国国家发展战略的重要组成部分。教学过程

主要包括直接利用海水进行循环冷却和海水淡化等。一、海水中水资源的利用服务于火电厂、核电厂的循环冷却教学过程海水水资源的利用海水淡化提取出淡水蒸馏法分离出盐分电渗析法离子交换法反渗透法直接利用海水进行循环冷却一、海水中水资源的利用教学过程蒸馏法最先使用，技术成熟，但成本高实验室蒸馏装置图太阳能蒸发原理示意图蒸馏法教学过程电渗析法

电渗析原理图当海水进入时，在直流电场的作用下，海水中的阴、阳离子分别向两侧定向迁移，从而实现海水变淡水的过程。电渗析法成本低，但未能大量生产教学过程反渗透法反渗透装置示意图该法是利用只允许溶剂水分子透过、不允许溶质离子透过的半透膜，将海水与淡水分隔开。教学过程目前正在迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂离子交换法教学过程1、蒸馏法教学过程蒸馏原理：加热装置冷凝装置

接收装置冷凝管：冷凝水下口进上口出温度计：水银球处于支管口处蒸馏烧瓶：液体体积一般介于容积的1/3~2/3加入沸石/碎瓷片（防暴沸）石棉网牛角管或尾接管利用各成分的沸点不同，分离互溶的液液混合物的物理分离方法。铁架台锥形瓶酒精灯教学过程二、海水中化学资源的利用教学过程思考：海水中化学资源开发利用过程中需要解决的关键问题是什么?富集

海水中某些元素的总量很大,但百分含量很低,解决的具体方法是采取某种方法进行富集。(浓缩或富集：使用物理或化学方法，使某种元素或物质浓度提高的过程)教学过程1、海水制盐目前，从海水中提取食盐的方法主要为“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)，这是一种古老而至今仍广泛沿用的方法。盐田教学过程1．海水制盐（1）定义：

从海水中提取食盐的传统方法称为“盐田法”，又称“滩晒法”，是最简便和经济有效的方法。（2）原理：蒸发、结晶（3）过程：海水日晒制盐海水蒸发池结晶池粗盐母液（苦卤）（4）用途：

从海水中制得的氯化钠除了供食用，还作为化工原料用于生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等。教学过程氯碱工业制钠和氯气制盐酸制漂白剂(84)2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑电解2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑电解H2＋Cl22HCl点燃教学过程海水淡化蒸馏淡化浓缩海水蒸发结晶粗盐母液海水0.0672g/L苦卤2.5~3g/L母液也叫“苦卤”，含有较高浓度的K+、Mg、Br和SO4等。2+2Br的浓度Br2

原料Br

目标产品溴在海水中的浓度比较低，如何从海水中提取溴呢？医药……液溴农药染料摄影器材冶金工业灭火器材教学过程问题1：Br-Br2如何转化问题2：结合下列信息如何选择合适的氧化剂？成本低

氧化性比溴强氧化效果好、操作简单写出Br-与氯气反应的离子方程式。Cl2+2Br-

===Br2+2Cl-教学过程问题3：如何将卤水中的溴单质提取出来？资料卡片：

溴是唯一在常温呈液态的非金属元素单质,易挥发,沸点58.76℃,红棕色液体,在四氯化碳、苯等有机溶剂中的溶解性远大于水中的溶解性。

阅读课本P101——海水提取溴工艺流程示意图（工业上做法：“吹出法”）教学过程教学过程阅读课本P101【思考与讨论】画出简易的工艺流程图写出相应的化学方程式2HBr+Cl2===2HCl+Br2Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBrCl2＋2NaBr===

2NaCl＋Br2目标产品物质转化、分离提纯原料富集教学过程pH3.5氯气氧化效果最好2.再次氯化后得到的溴水混合物与第一次氯化后有什么不同?将溴浓缩(富集溴元素),提高Br2的提取率。3.海水中提取溴为什么不用四氯化碳萃取后再蒸馏？依据绿色化学观。四氯化碳有毒，从安全和环保角度考虑不合适1.为什么氯气氧化时要用硫酸酸化？教学过程从海水中提取物质的一般思路浓缩还原或氧化海水含离子浓度较高的溶液粗品纯品提纯【归纳总结】思考:查阅资料，如何从海水中得到碘单质和镁单质？教学过程有关的离子方程式：稀硫酸的作用：增强H2O2的氧化性；3、海带中提取碘（I2）主要流程：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－或H2O2＋2I－＋2H＋===

I2＋2H2O抑制I2与水反应实验现象：加入H2O2溶液后，溶液颜色变为褐色；加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色。或稀硫酸过氧化氢溶液教学过程(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____________________

____acdH2O2+2I-

+2H+===I2＋2H2O过滤

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：教材P106

教学过程(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。(4)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法：_______________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。

⑤

(6)步骤⑥的目的是分离出碘和回收CCl4，操作方法是____

装置选_

__蒸馏

C

教材P106

教学过程问题：含Br2或I2的水溶液中提取溴或碘的方法是什么？补充：基本实验操作3：萃取、分液是利用A物质在B溶剂中的溶解能力小于在C溶剂中的溶解能力,萃取:把A物质从B溶剂提取到C溶剂(B和C互不相溶)的分离方法教学过程教学过程是利用两种液体互不相溶的性质将两种液体分离的方法。分液:（梨形）分液漏斗4、海水提取镁主要流程：有关的化学方程式：【思考】如何使Mg2+变为Mg？富含Mg2+海水过滤网沉降池沉降过滤贝壳CaCO3高温煅烧CaO石灰乳Mg(OH)2HCl溶液MgCl2溶液△MgO(耐火材料)MgCl2·6H2O溶液蒸发浓缩冷却结晶在HCl氛围中脱水MgCl2熔融电解MgCl2教学过程4、海水提取镁Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2OCaO＋H2O==Ca(OH)2MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2MgCl2·6H2O===MgCl2+6H2O

HCl△教学过程1、MgCl2为什么要在HCl氛围中脱水？防止MgCl2水解生成Mg(OH)2或MgO注意点:MgCl2·6H2O晶体在HCl气氛中加热脱水才可得无水MgCl22、为什么沉淀剂选择石灰乳？从成本的角度考虑教学过程镁及其合金是一种用途很广的金属材料。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________(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________________________________Ca(OH)2

过量

过滤

盐酸

MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑电解教材P106教学过程1、铀：元素符号U，最重要的核燃料。三、海水新型能源的开发利用教学过程2、重水：分子式D2O，原子能工业中用作减速剂，也是制取重氢的原料。教学过程3、潮汐能、波浪能

据估计，全世界的潮汐能约有10亿多千瓦。我国海岸线长达