2018年秋高中化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 4.1.2 海水資源的開發(fā)利用課件 新人教版必修2.ppt

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1、第2課時(shí) 海水資源的開發(fā)利用,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測,一、海水資源的利用 1.海水水資源 海洋約占地球表面積的71%,海水約占地球總水量的97%。 2.海水水資源的利用 (1)海水淡化的主要方法:蒸餾法、電滲析法、離子交換法。 (2)海水蒸餾,,,,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測,二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用 1.海水中的化學(xué)元素 2.海水資源的開發(fā)利用 (1)海水制鹽: (2)從海水中制取鎂、鉀、溴及其化工產(chǎn)品。,,,,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測,海水資源開發(fā)利用過程中需要解決的關(guān)鍵問題是什么?解決的具體方法是什么? 思考提示:海水中某些元素的總量很大,但百分含量很低,解決的具體方法是

2、采取某種方法進(jìn)行富集。,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測,1.下列說法正確的是( ) A.海洋約占地球表面積的71%,所以地球上不缺水,人類可以隨意使用水資源,不必節(jié)約 B.海水淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法和離子交換法 C.海水淡化的各種方法中,蒸餾法的成本最低 D.以上說法都正確 解析:地球表面咸水多,淡水少,許多國家面臨著淡水資源的危機(jī),故不可以隨意浪費(fèi)水資源,A項(xiàng)錯(cuò)誤;海水淡化中蒸餾法的成本較高,C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:B,閱讀思考,閱讀求知,閱讀檢測,2.從海水中提取的溴約占世界溴年產(chǎn)量的 ,從海水中提取溴的主要步驟可表示為( ) A.氧化→吸收→吹出 B.氧化→吹出→吸收 C.吹出→氧化→

3、吸收 D.吹出→吸收→氧化 解析:從海水中提取溴,先用氧化劑將溴離子氧化為溴單質(zhì),再用熱空氣吹出后用堿液吸收。 答案:B,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,知識(shí)內(nèi)容探究 1.海水制鹽屬于物理變化還是化學(xué)變化? 探究提示:海水制鹽是利用日光和風(fēng)力使海水中水分蒸發(fā)從而使食鹽結(jié)晶析出,因此屬于物理變化。 2.進(jìn)行海水的蒸餾實(shí)驗(yàn)時(shí),燒瓶中為什么要放入少量沸石?冷凝管中冷卻水的流向如何? 探究提示:在燒瓶中放少量碎瓷片或沸石,目的是防止液體暴沸;冷凝管中冷卻水從下口進(jìn),從上口出。,重點(diǎn)考向探究 考向1 海水資源及其利用方法 【典例1】 海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫,下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是( ) A.

4、海水中含有鉀元素,只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì) B.海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化 C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備Cl2 D.利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 解析:海水中的鉀元素以化合態(tài)形式存在,要使化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài),一定發(fā)生氧化還原反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;海水蒸發(fā)制海鹽,是發(fā)生了物理變化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;電解熔融NaCl可以制得Na和Cl2,C項(xiàng)正確;潮汐發(fā)電是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,因此D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:C,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,規(guī)律方法點(diǎn)撥1.海水蒸餾實(shí)驗(yàn)的操作步驟 連接裝置→檢查裝置氣密性→向燒瓶中加入海水和碎瓷片→接通冷卻水→給燒瓶加熱→

5、收集蒸餾水→停止對燒瓶加熱→待冷卻至室溫后停止通入冷卻水→整理儀器。 2.海水蒸餾實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng) (1)燒瓶加熱時(shí),一定要墊石棉網(wǎng),防止燒瓶炸裂。 (2)燒瓶中的海水體積不能超過燒瓶容積的 。 (3)冷凝管內(nèi)的冷卻水要從下口入、上口出,這樣冷卻的效果最好。 (4)加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸。 (5)實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真檢查裝置的氣密性。 (6)當(dāng)燒瓶中有少量液體時(shí),停止加熱。 (7)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先停止加熱,后停止通入冷卻水。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,成功體驗(yàn)1下列關(guān)于海水知識(shí)的敘述不正確的是( ) A.海水資源的利用包括海水水資源利用和化學(xué)資源利用 B.海水既苦又澀,不能直接利用 C.海水中某些金

6、屬元素總儲(chǔ)量很大,但富集程度卻很低 D.海水淡化應(yīng)同化工生產(chǎn)結(jié)合,同能源技術(shù)結(jié)合 解析:海水資源的利用包括海水水資源的利用和海水化學(xué)資源的利用,海水水資源的利用包括海水淡化(同化工生產(chǎn)和能源技術(shù)相結(jié)合)和直接利用(循環(huán)冷卻,沖廁等),海水化學(xué)資源利用包括海水制鹽,海水提Mg、Br2、I2等,海水中某些金屬元素的總儲(chǔ)量很大,但富集程度卻很低,故A、C、D三項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:B,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,知識(shí)內(nèi)容探究 1.海帶中的碘元素以何種形式存在?如何將海帶中的碘元素轉(zhuǎn)化成單質(zhì)碘? 探究提示:海帶中的碘元素以I-形式存在,可加入氧化劑把I-氧化成I2。 2.檢驗(yàn)溶液中含有I-,所用試劑是

7、硝酸銀溶液和稀硝酸,二者的添加順序如何? 探究提示:先向含I-的溶液中添加硝酸銀溶液,再加稀硝酸,若先加稀硝酸,I-被氧化為I2。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,重點(diǎn)考向探究 考向2 海水中化學(xué)資源的開發(fā)和利用方法 【典例2】海水中溴元素以Br-形式存在,工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖:,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,(1)步驟①反應(yīng)的離子方程式是 。 (2)步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 從理論上考慮,下列也能吸收Br2的是 。 A.NaOH B.FeCl2 C.Na2SO3 D.H2O (3)步驟⑤蒸餾的過程中,溫度應(yīng)控制在80~90 ℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),請解釋原因 。 (

8、4)為什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”進(jìn)行蒸餾得到液溴? 。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,只從理論上考慮,NaOH具有強(qiáng)堿性,能吸收Br2,Fe2+、 具有強(qiáng)還原性也能吸收Br2,但Br2在水中的溶解度較小,用水不能將Br2充分吸收。(3)溫度過高,大量水蒸氣隨溴排出,所得氣體中水蒸氣的含量增加;溫度過低,溴不能完全蒸出,產(chǎn)率太低。(4)“溴水混合物Ⅰ”中雖然含有溴單質(zhì),但濃度低,如果直接蒸餾,處理量大,生產(chǎn)成本高。經(jīng)過“空氣吹出、SO2吸收、Cl2氧化”等步驟實(shí)際上是將溴水濃縮了。,(3)若溫度過高,大量水蒸氣隨溴排出,所得氣體中水蒸氣

9、的含量增加;溫度過低,溴不能完全蒸出,產(chǎn)率太低 (4)“溴水混合物Ⅰ”中雖然含有溴單質(zhì),但濃度低,如果直接蒸餾,處理量大,生產(chǎn)成本高。而“溴水混合物Ⅱ”實(shí)際上將溴水濃縮了,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,(2)工藝流程。,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,成功體驗(yàn)2海帶中含碘元素。從海帶中提取碘有如下步驟,合理的操作順序是( ) ①通入足量Cl2 ②將海帶焙燒成灰后加水?dāng)嚢?③加CCl4振蕩 ④用分液漏斗分液 ⑤過濾 A.①②③④⑤ B.②⑤①③④ C.①③⑤②④ D.②①③⑤④ 解析:過程是:燒成灰→溶解→過濾→用Cl2把I-氧化成I2→

10、CCl4萃取→分液。 答案:B,探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,成功體驗(yàn)3海水中含有氯化鎂,是鎂的重要來源之一。從海水中提取鎂,可按照如下步驟進(jìn)行: ①把貝殼制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、過濾、洗滌沉淀物;③將沉淀物與鹽酸反應(yīng),結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物;④將所得的產(chǎn)物熔融后電解。關(guān)于提取鎂,下列說法不正確的是( ) A.此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富 B.進(jìn)行①②③步操作的目的是從海水中提取氯化鎂 C.第④步電解時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯氣 D.以上提取鎂的過程中涉及的反應(yīng)有分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng),探究任務(wù)一,探究任務(wù)二,解析:海水和貝殼都易于得到,而且十分豐富,所以此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富,故

11、A項(xiàng)正確;海水中含有氯化鎂,但濃度低且含有其他雜質(zhì),不能直接蒸發(fā)結(jié)晶,故B項(xiàng)正確;貝殼的主要成分是碳酸鈣,碳酸鈣高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳,發(fā)生的是分解反應(yīng);電解氯化鎂時(shí)產(chǎn)生氯氣和鎂,屬于分解反應(yīng);生石灰和水反應(yīng)是化合反應(yīng),氫氧化鈣與氯化鎂反應(yīng)、氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)都屬于復(fù)分解反應(yīng),所以提取鎂的過程中沒有涉及的反應(yīng)類型是置換反應(yīng),C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:D,1,2,3,4,5,1.水資源非常重要,雖然地球71%的面積被海水所包圍,但淡水的比例只有2.5%,且其中絕大部分以冰川和其他形式存在,實(shí)際能夠用來飲用的水不足全球淡水總量的1%。下列關(guān)于水的說法錯(cuò)誤的是( ) A.蒸餾法是海水淡化的方

12、法之一 B.淡水的密度小于海水的密度 C.融化的雪水中礦物質(zhì)含量比深井水中的少 D.0 ℃以上,溫度越高,水的密度越小,1,2,3,4,5,解析:海水中含有Na+、Mg2+、Cl-及 等,這些離子所構(gòu)成的物質(zhì)的沸點(diǎn)比水的沸點(diǎn)高,可用蒸餾的方法將其分離,A項(xiàng)正確;上述雜質(zhì)的溶入使海水的密度大于淡水,B項(xiàng)正確;雪與雨水成分相同,是水蒸發(fā)后凝結(jié)而成的,含礦物質(zhì)很少,而深井中的水不斷與硅酸鹽礦物質(zhì)接觸,其中溶有許多礦物質(zhì),C項(xiàng)正確;由于水在4 ℃時(shí)密度最大,因此在0~4 ℃之間,溫度越高水的密度越大,而在4 ℃以上時(shí),溫度越高水的密度越小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:D,1,2,3,4,5,2.下列元素,其中

13、屬于海水中的微量元素的是( ) ①Cl ②Na ③Br ④I ⑤Mg ⑥U A.①②⑤ B.④⑥ C.①②③④ D.③④⑤⑥ 解析:每升海水中含量低于1 mg的元素稱為微量元素。 答案:B,1,2,3,4,5,3.從海水中提取金屬鎂的生產(chǎn)步驟有:①濃縮結(jié)晶;②加熟石灰;③加鹽酸;④過濾;⑤熔融電解。正確的生產(chǎn)順序是( ) A.①②③④⑤ B.⑤④③①② C.②④③①⑤ D.③④②①⑤ 答案:C,1,2,3,4,5,4.從海水中提取溴的主要反應(yīng)為2Br-+Cl2 Br2+2Cl-,下列說法正確的是( ) A.溴離子具有氧化性 B.氯氣是還原劑 C.該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng) D.氯氣的氧化性比溴單質(zhì)

14、的強(qiáng) 解析:溴離子中的Br為-1價(jià),處于最低價(jià)態(tài),沒有氧化性;在反應(yīng)中Cl2中的Cl價(jià)態(tài)由0價(jià)降低到-1價(jià),作氧化劑;從基本反應(yīng)類型來看,該反應(yīng)屬于置換反應(yīng);氯氣為氧化劑,Br2為氧化產(chǎn)物,因此,氯氣的氧化性比溴單質(zhì)的強(qiáng)。 答案:D,1,2,3,4,5,5.海水占地球總儲(chǔ)水量的97%。若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來,既可以解決淡水資源缺乏的問題,又可以充分利用海洋資源。 (1)工業(yè)上電解飽和食鹽水可制得重要化工產(chǎn)品,又稱為“氯堿工業(yè)”。也可以電解熔融氯化鈉制得鈉和氯氣,該反應(yīng)方程式為 。 (2)近年來有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品及氯化鈉循環(huán)治理含二氧化硫廢氣并回收二氧化硫的方法,該方法的流程如下:,試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式: ② ; ③ ; ④ 。,1,2,3,4,5,解析:(1)電解熔融NaCl的化學(xué)方程式為2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑。 (2)該流程較清晰地展示了氯堿工業(yè)產(chǎn)品及NaCl循環(huán)治理含SO2的廢氣并回收SO2的原理,根據(jù)要求寫出化學(xué)方程式即可。,