高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1.2海水资源的开发利用课件新人教版

第2课时

海水资源的开发利用阅读思考阅读求知阅读检测一、海水资源的利用1.海水水资源海洋约占地球表面积的71%,海水约占地球总水量的97%。2.海水水资源的利用(1)海水淡化的主要方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法。(2)海水蒸馏阅读思考阅读求知阅读检测二、海水化学资源的开发利用1.海水中的化学元素2.海水资源的开发利用(1)海水制盐:(2)从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品。阅读思考阅读求知阅读检测海水资源开发利用过程中需要解决的关键问题是什么?解决的具体方法是什么?思考提示: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。阅读思考阅读求知阅读检测1.下列说法正确的是(

)A.海洋约占地球表面积的71%,所以地球上不缺水,人类可以随意使用水资源,不必节约B.海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法C.海水淡化的各种方法中,蒸馏法的成本最低D.以上说法都正确解析:地球表面咸水多,淡水少,许多国家面临着淡水资源的危机,故不可以随意浪费水资源,A项错误;海水淡化中蒸馏法的成本较高,C项错误。答案:B阅读思考阅读求知阅读检测2.从海水中提取的溴约占世界溴年产量的,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。答案:B探究任务一探究任务二知识内容探究1.海水制盐属于物理变化还是化学变化?探究提示:海水制盐是利用日光和风力使海水中水分蒸发从而使食盐结晶析出,因此属于物理变化。2.进行海水的蒸馏实验时,烧瓶中为什么要放入少量沸石?冷凝管中冷却水的流向如何?探究提示:在烧瓶中放少量碎瓷片或沸石,目的是防止液体暴沸;冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。重点考向探究考向1

海水资源及其利用方法【典例1】

海水是一个巨大的化学资源宝库,下列有关海水综合利用的说法正确的是(

)A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能解析:海水中的钾元素以化合态形式存在,要使化合态转化为游离态,一定发生氧化还原反应,A项错误;海水蒸发制海盐,是发生了物理变化,B项错误;电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2,C项正确;潮汐发电是将机械能转化为电能,因此D项错误。答案:C探究任务一探究任务二探究任务一探究任务二规律方法点拨1.海水蒸馏实验的操作步骤连接装置→检查装置气密性→向烧瓶中加入海水和碎瓷片→接通冷却水→给烧瓶加热→收集蒸馏水→停止对烧瓶加热→待冷却至室温后停止通入冷却水→整理仪器。2.海水蒸馏实验的注意事项(1)烧瓶加热时,一定要垫石棉网,防止烧瓶炸裂。(2)烧瓶中的海水体积不能超过烧瓶容积的

。(3)冷凝管内的冷却水要从下口入、上口出,这样冷却的效果最好。(4)加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。(5)实验前认真检查装置的气密性。(6)当烧瓶中有少量液体时,停止加热。(7)实验结束时,应先停止加热,后停止通入冷却水。探究任务一探究任务二成功体验1下列关于海水知识的叙述不正确的是(

)A.海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用B.海水既苦又涩,不能直接利用C.海水中某些金属元素总储量很大,但富集程度却很低D.海水淡化应同化工生产结合,同能源技术结合解析:海水资源的利用包括海水水资源的利用和海水化学资源的利用,海水水资源的利用包括海水淡化(同化工生产和能源技术相结合)和直接利用(循环冷却,冲厕等),海水化学资源利用包括海水制盐,海水提Mg、Br2、I2等,海水中某些金属元素的总储量很大,但富集程度却很低,故A、C、D三项正确,B项错误。答案:B探究任务一探究任务二知识内容探究1.海带中的碘元素以何种形式存在?如何将海带中的碘元素转化成单质碘?探究提示:海带中的碘元素以I-形式存在,可加入氧化剂把I-氧化成I2。2.检验溶液中含有I-,所用试剂是硝酸银溶液和稀硝酸,二者的添加顺序如何?探究提示:先向含I-的溶液中添加硝酸银溶液,再加稀硝酸,若先加稀硝酸,I-被氧化为I2。探究任务一探究任务二重点考向探究考向2

海水中化学资源的开发和利用方法【典例2】海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图:探究任务一探究任务二(1)步骤①反应的离子方程式是

。

(2)步骤③反应的化学方程式是

。

从理论上考虑,下列也能吸收Br2的是

。

A.NaOH B.FeCl2C.Na2SO3 D.H2O(3)步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因

。

(4)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏得到液溴?

。

探究任务一探究任务二只从理论上考虑,NaOH具有强碱性,能吸收Br2,Fe2+、

具有强还原性也能吸收Br2,但Br2在水中的溶解度较小,用水不能将Br2充分吸收。(3)温度过高,大量水蒸气随溴排出,所得气体中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低。(4)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高。经过“空气吹出、SO2吸收、Cl2氧化”等步骤实际上是将溴水浓缩了。(3)若温度过高,大量水蒸气随溴排出,所得气体中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低(4)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高。而“溴水混合物Ⅱ”实际上将溴水浓缩了探究任务一探究任务二探究任务一探究任务二探究任务一探究任务二探究任务一探究任务二(2)工艺流程。

探究任务一探究任务二成功体验2海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤,合理的操作顺序是(

)①通入足量Cl2②将海带焙烧成灰后加水搅拌③加CCl4振荡④用分液漏斗分液⑤过滤A.①②③④⑤ B.②⑤①③④C.①③⑤②④ D.②①③⑤④解析:过程是:烧成灰→溶解→过滤→用Cl2把I-氧化成I2→CCl4萃取→分液。答案:B探究任务一探究任务二成功体验3海水中含有氯化镁,是镁的重要来源之一。从海水中提取镁,可按照如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物;④将所得的产物熔融后电解。关于提取镁,下列说法不正确的是(

)A.此法的优点之一是原料来源丰富B.进行①②③步操作的目的是从海水中提取氯化镁C.第④步电解时会产生氯气D.以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、置换反应和复分解反应探究任务一探究任务二解析:海水和贝壳都易于得到,而且十分丰富,所以此法的优点之一是原料来源丰富,故A项正确;海水中含有氯化镁,但浓度低且含有其他杂质,不能直接蒸发结晶,故B项正确;贝壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,发生的是分解反应;电解氯化镁时产生氯气和镁,属于分解反应;生石灰和水反应是化合反应,氢氧化钙与氯化镁反应、氢氧化镁与盐酸反应都属于复分解反应,所以提取镁的过程中没有涉及的反应类型是置换反应,C项正确,D项错误。答案:D123451.水资源非常重要,虽然地球71%的面积被海水所包围,但淡水的比例只有2.5%,且其中绝大部分以冰川和其他形式存在,实际能够用来饮用的水不足全球淡水总量的1%。下列关于水的说法错误的是(

)A.蒸馏法是海水淡化的方法之一B.淡水的密度小于海水的密度C.融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少D.0℃以上,温度越高,水的密度越小12345解析:海水中含有Na+、Mg2+、Cl-及

等,这些离子所构成的物质的沸点比水的沸点高,可用蒸馏的方法将其分离,A项正确;上述杂质的溶入使海水的密度大于淡水,B项正确;雪与雨水成分相同,是水蒸发后凝结而成的,含矿物质很少,而深井中的水不断与硅酸盐矿物质接触,其中溶有许多矿物质,C项正确;由于水在4

℃时密度最大,因此在0~4

℃之间,温度越高水的密度越大,而在4

℃以上时,温度越高水的密度越小,D项错误。答案:D123452.下列元素,其中属于海水中的微量元素的是(

)①Cl

②Na

③Br

④I

⑤Mg

⑥UA.①②⑤ B.④⑥C.①②③④ D.③④⑤⑥解析:每升海水中含量低于1

mg的元素称为微量元素。答案:B123453.从海水中提取金属镁的生产步骤有:①浓缩结晶;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤熔融电解。正确的生产顺序是(

)A.①②③④⑤ B.⑤④③①②C.②④③①⑤ D.③④②①⑤答案:C123454.从海水中提取溴的主要反应为2Br-+Cl2 Br2+2Cl-,下列说法正确的是(

)A.溴离子具有氧化性B.氯气是还原剂C.该反应属于复分解反应D.氯气的氧化性比溴单质的强解析:溴离子中的Br为-1价,处于最低价态,没有氧化性;在反应中Cl2中的Cl价态由0价降低到-1价,作氧化剂;从基本反应类型来看,该反应属于置换反应;氯气为氧化剂,Br2为氧化产物,因此,氯气的氧化性比溴单质的强。答案:D123455.海水占地球总储水量的97%。若把海水淡化和化工生产结合起来,既可以解决淡水资源缺乏的问题,又可以充分利用海洋资源。(1)工业上电解饱和食盐水可制得重要化工产品,又称为“氯碱工业”。也可以电解熔融氯化钠制