海水資源的開發(fā)利用

海水資源的開發(fā)利用 從海水中提取鎂和溴 教學(xué)目標(biāo) 1 知識與技能 掌握從海水中提取物質(zhì)的一般方法 掌握從海水中提取鎂和溴的方法 2 過程與方法 分析鎂和溴在地球上的分布情況 得出從海水中提取鎂和溴的必要性 通過討論 得出富集氯化鈉 鎂 溴 碘的方法 3 情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過對海水資源的開發(fā)利用 認(rèn)識到大自然對人類發(fā)展的重要性 同時(shí)也認(rèn)識到資源是有 限的 養(yǎng)成節(jié)約資源的良好習(xí)慣 二 教學(xué)重難點(diǎn) 從海水中提取鎂 溴的工藝流程 相關(guān)的化學(xué)方程式的書寫 3 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)法 講解法 四 教學(xué)過程 導(dǎo)入 PPT 展示從太空看地球的圖片 講述 從太空看我們的地球 她是一顆蔚藍(lán)色的星球 地球表面 71 被海水覆蓋著 海洋 中蘊(yùn)藏著豐富的資源 如礦產(chǎn)資源 生物資源 海水資源等等 人類社會發(fā)展到現(xiàn) 在面臨著種種問題 淡水資源短缺 圖片展示 人口眾多 居住面積少 圖片展 示 為了解決這些問題 科學(xué)家將目光轉(zhuǎn)向了海洋 藍(lán)色的資源寶庫 開發(fā)利 用海洋資源是解決當(dāng)前人類面臨的人口膨脹 資源短缺等一些列難題的可靠途 徑 在陸地資源日益枯竭的今天 海洋正成為人類繁衍發(fā)展的生命線 元素的含量及總量分布特點(diǎn) 富集程度低 分布廣 總量巨大 過渡 這一節(jié)課我們就來談?wù)労ＫY源的開發(fā)利用 講述 目前人類對海水資源的開發(fā)主要包括 海水水資源的開發(fā) 海水化學(xué)資源的開發(fā) 講述 雖然地球表面 71 是海洋 但是淡水資源匱乏 因此海水水資源的開發(fā)一個(gè)重 要方面就是通過海水淡化獲得 另一個(gè)海水水資源的利用就是直接利用海水進(jìn) 行循環(huán)冷卻 比如在核電站選址時(shí)就需要考慮要有充足的水資源 講述 海水淡化的主要方法有三種 蒸餾法 電滲析法 離子交換法 蒸餾法回顧 蒸餾的原理 裝置名稱 特點(diǎn) 使用注意事項(xiàng) 蒸餾法的歷史最久 技術(shù)和工藝也比較成熟 但成本較高 練習(xí) 若將海水淡化作飲用水使用 下列方法在原理上完全不可行的是 A 加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化 B 利用太陽能是海水蒸餾而淡化 C 將海水緩慢凝固以獲取淡化的飲用水 D 將海水通過離子交換樹脂 以出去所含離子 過渡 在淡化海水的過程中 我們不僅獲得了淡水資源 與此同時(shí)我們還獲得 了含有高濃度鹽類物質(zhì)的濃鹽水 濃鹽水含有中還有大量的 NaCl Mg2 Br I 等等 是提取這些元素時(shí)的原料 從海水中提取化學(xué) 物質(zhì)是海水資源開發(fā)的第二個(gè)方向 過渡 接下來我們以從海水中提取氯化鈉 鎂 碘為例來說明從海水中提取化學(xué)物質(zhì) 的一般方法 講解 從海水中提取氯化鈉最常用的方法就是海水曬鹽 鹽田法 通過太陽能 風(fēng) 能蒸發(fā)結(jié)晶就可以得到含有泥沙及 CaCl2 MgCl2 硫酸鹽等雜質(zhì)的粗鹽 問題 1 如何從粗鹽制得純凈的氯化鈉 學(xué)生回答 講解 回顧上學(xué)期粗鹽的提純操作 氯化鈉是一種重要的化工原料 工業(yè)上電解熔 融氯化鈉制備金屬鈉 氯堿工業(yè) 電解飽和食鹽水 生產(chǎn)燒堿氫氧化鈉 氫氣 氯氣 222 222ClHNaOHOHNaCl 講解 鎂及其合金是一種用途廣泛的金屬材料 目前世界上 60 的鎂時(shí)從海水中提取 的 通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí) 我們知道了工業(yè)上制備鎂這種活潑的金屬單質(zhì)是通 過電解其熔融的鹽氯化鎂 MgCl2 因此 我們提取鎂時(shí)總是先制備它的鹽 氯化鎂 問題 1 海水中的鎂元素是以什么形式存在 問題 2 海水中鎂元素的分布具有怎樣的特點(diǎn) 問題 3 根據(jù)鎂元素的分布特點(diǎn) 你覺得工業(yè)上以海水為原料提取鎂要解決什么問題 學(xué)生回答 引導(dǎo)學(xué)生回答出要解決鎂元素的富集 追問 那如何富集鎂呢 學(xué)生回答 將鎂離子轉(zhuǎn)化成沉淀析出 追問 將鎂離子轉(zhuǎn)化成沉淀可以用哪些試劑呢 學(xué)生回答 教師總結(jié) 讓鎂離子轉(zhuǎn)化成氫氧化鎂沉淀可以通過加堿 反應(yīng)原理是強(qiáng)堿制備弱堿 因此我們所加堿的堿性比氫氧化鎂要強(qiáng) 問題 4 如果讓你利用海邊的原料來設(shè)計(jì)一個(gè)從海水中提取鎂的流程圖 你怎么做呢 學(xué)生 PPT 展示 總結(jié) 在提取鎂時(shí) 我們首先是對海水中的鎂進(jìn)行了富集 通過沉淀反應(yīng)提 高鎂的含量 練習(xí) 下表是氧化鎂和氯化鎂的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù) 請參考以上數(shù)據(jù)分析 從海水中提取鎂 正確的方法是 A 海水Mg OH 2 Mg B 海水MgCl2溶液 MgCl2 熔融 Mg C 海水Mg OH 2MgOMg D 海水Mg OH 2 MgCl2溶液 MgCl2 熔融 Mg 過渡 海水中的溴含量占地球上總資源的 99 所以人們把溴稱 海洋元素 雖然 海水中溴的總量巨大 但是由于海水溴量為 0 03 0 08 千克每立方米 濃度較低 因此 工業(yè)上在提取海水中的溴時(shí)要先進(jìn)行一步富集的操作 引導(dǎo)學(xué)生看課本 P91 資料卡片 了解工業(yè)上富集溴的方法 PPT 展示 工業(yè)從海水中提取溴的流程圖 空氣吹出法 步驟 1 氯化 相關(guān)化學(xué)方程式 步驟 2 吹出 在上述反應(yīng)后的溶液中吹入水蒸氣 則生成的溴單質(zhì)從溶液中逸出 說 明溴單質(zhì)具有 性 在水中的溶解度 步驟 3 吸收 相關(guān)化學(xué)方程式 步驟 4 氯化 相關(guān)化學(xué)方程式 步驟 5 如何從溴水中提取純溴呢 寫出相關(guān)操作的名稱 物質(zhì)氧化鎂氯化鎂 熔點(diǎn) 2852714 沸點(diǎn) 36001412 熱空氣 水蒸汽 酸化的濃縮 海水 Br Cl2 吸收塔 SO2 氫溴酸 Cl2 溴水 總結(jié) 在提取溴時(shí) 也經(jīng)過了富集這一過程 過渡 在提取氯化鈉 鎂 溴的過程中 我們還會得到了富含有碘的富碘鹵水 它是 我們提取碘的原料 那么如何提取碘呢 請看課本實(shí)驗(yàn) 4 2 講解 碘元素被稱為 聰明元素 日常生活中要到的大量的碘是從海水中提取的 同樣由于海水中碘的含量較低 提取前需要濃縮 海洋中有些植物如海藻能夠 吸收海水中的碘 因此工業(yè)上人們是從這些海藻體內(nèi)提取碘的 請同學(xué)們根據(jù) 課本上的實(shí)驗(yàn) 歸納出從海水中提取碘的流程圖 問題 1 灼燒前海帶用刷子刷干凈海帶 為什么不能用水洗呢 問題 2 灼燒時(shí)海帶為什么用酒精潤濕 問題 3 操作 的名稱是 用到的儀器有哪些 問題 4 步驟 的化學(xué)原理是 用化學(xué)方程式表示 還可以用哪些氧化劑呢 寫 出 相關(guān)的離子方程式 并指出氧化劑與還原劑 問題 5 操作 的名稱是 原理是 用到哪些儀器 問題 6 操作 的名稱是 為了提高能量的利用率 人們總是將