高中化學必修2 第2課時　海水資源的開發(fā)利用

1、第2課時海水資源的開發(fā)利用學業(yè)要求核心素養(yǎng)對接1.了解海水資源及其利用。2掌握海水化學資源的開發(fā)和利用，即海水制鹽，海水提鎂、提溴、提碘。3了解海水綜合利用的重要方向。通過學習海水資源的開發(fā)利用，培養(yǎng)學生科學態(tài)度與社會責任。知識梳理知識點一海水水資源的開發(fā)利用這是工業(yè)海水淡化的圖片，那么海水淡化有哪些方法呢？請完成下列知識點：1直接利用：海水進行。2海水淡化：主要方法有、。循環(huán)冷卻蒸餾法電滲析法離子交換法知識點二海水化學資源的開發(fā)利用這是海水曬鹽、海水提鎂的圖片，海水化學資源究竟如何應(yīng)用？請完成下列知識點：1海水中的化學資源海水中H、O兩種元素，加上等11種元素的總量超過，其他為微量元素，共計

2、含有80多種。2海水制鹽Cl、Na、K、Ca、Mg、S、C、F、B、Br、Sr99%3海帶提碘4海水提溴（1）過程：濃縮提取。（2）原理：_。浸泡氧化2ICl2=I22Cl氧化富集2BrCl2=Br22Cl5海水提鎂CaO鹽酸脫水電解Mg22OH=Mg(OH)26新能源的開發(fā)（1）從海水中提取鈾和重水，鈾和重水是核能開發(fā)的重要原料。（2）潮汐能、波浪能是待開發(fā)的新型能源。微判斷（1）海水中含有Br2（）（2）海帶中含有碘，能使淀粉變藍（）（3）用SO2溶液吸收溴蒸氣，是利用了SO2具有漂白性（）微訓(xùn)練1海水是一個巨大的化學資源庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法錯誤的是（）解析海水中的溴元素以離子形

3、式存在，需要通過化學反應(yīng)來轉(zhuǎn)化成溴單質(zhì)，A項正確；在波浪發(fā)電和潮汐發(fā)電過程中機械能轉(zhuǎn)化為電能，而不是化學能轉(zhuǎn)化為電能，B項錯誤；從海水中可以得到NaCl固體，電解熔融NaCl可制備金屬鈉，C項正確；依據(jù)海水提取鎂的原理分析，鹵水中加入氫氧化鈣以沉淀鎂離子，生成氫氧化鎂，過濾后加鹽酸溶解、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶析出晶體，然后得到氯化鎂固體，電解熔融氯化鎂得到金屬鎂，該方法合理，D項正確。答案D2海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是（）A向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，再用SO2將其

4、還原吸收解析A項，海水中通入氯氣可置換出溴，正確；B項，粗鹽提純包括溶解、除雜、過濾、結(jié)晶、重結(jié)晶等，正確；C項，氫氧化鈉成本較高，工業(yè)上常用選用生石灰或石灰水作沉淀劑，錯誤；D項，先吹出溴再用SO2吸收可實現(xiàn)溴的富集，正確。故選B項。答案C微思考1目前，海水制鹽所采用的方法大部分仍為鹽田蒸發(fā)法，利用風能和太陽能使海水蒸發(fā)。這種古老方法有什么優(yōu)點？（從經(jīng)濟效益方面考慮）提示鹽田蒸發(fā)法具有產(chǎn)量高、耗能少、成本低、運輸方便等優(yōu)點。2結(jié)合P101思考與討論（1）通入空氣，將溴吹入吸收塔，是利用了溴的什么性質(zhì)？（2）除通過蒸餾提取液溴外，還有什么方法可提取液溴？提示（1）溴的沸點低，易揮發(fā)。（2）由于

5、溴易溶于有機溶劑，還可用萃取的方法提取液溴。學習任務(wù)（核心素養(yǎng)）海水化學資源的開發(fā)利用一、知識要點1海水提溴2海帶中提碘（1）海帶中含有碘元素的檢驗關(guān)鍵反應(yīng)的反應(yīng)原理：2H2IH2O2=I22H2O。實驗步驟及證明方法：（2）海帶中提碘流程：海帶浸泡氧化過濾提純碘單質(zhì)。主要的化學反應(yīng)原理：Cl22KI=2KClI2。3海水提鎂（2）工藝流程：二、核心素養(yǎng)海水化學資源的開發(fā)利用培養(yǎng)學生科學精神與社會責任【素養(yǎng)解題】典例示范空氣吹出法是目前“海水提溴”使用到的主要方法之一。其工藝流程如下：（1）步驟所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。（2）溴水混合物中溶有一定量的氯氣，因此在步驟中可將蒸餾產(chǎn)生的氣體通過（

6、填化合物名稱）溶液，以除去氯氣。（3）步驟的蒸餾過程中，溫度應(yīng)控制在8090 溫度。過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋原因：_。（4）步驟中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是_。（5）提取溴單質(zhì)時，蒸餾溴水混合物而不是蒸餾溴水混合物，請說明原因：_。解題思路知識支持Br2的性質(zhì)2BrCl2=Br22ClBr2SO22H2O=2HBrH2SO4Br2的沸點低、易揮發(fā)選項分析從海水中提取溴，一般要經(jīng)過濃縮、氧化、提取三個步驟。步驟發(fā)生的反應(yīng)是Cl22Br=2ClBr2，生成的溴仍溶解在海水中，依據(jù)溴的沸點比水低，鼓入熱空氣（步驟），使溴和熱空氣一起揮發(fā)出來，再用SO2水溶液吸收（步驟）：Br2SO

7、22H2O=4H2BrSO，這樣可以得到Br濃度較大的溶液，進一步用氯氣氧化（步驟），可得到含Br2的水溶液，然后蒸餾即得到液溴。三、對點訓(xùn)練1從海水中提取鎂的工藝流程可表示如下：下列說法不正確的是（）A用此法提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富B步驟電解MgCl2時陰極產(chǎn)生氯氣C步驟可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水D上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)答案B解析海水中含有大量的鎂元素，從海水中提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富，A項正確；電解熔融的MgCl2時，陽極產(chǎn)生Cl2，陰極產(chǎn)生金屬鎂，B項錯誤；因MgCl2能水解：MgCl22H2OMg（OH）22HCl，所以將MgCl26H2O晶體在HC

8、l氣體氛圍中加熱脫水，其目的是抑制MgCl2水解生成Mg（OH）2，C項正確；步驟涉及CaCO3的分解反應(yīng)得到CaO，CaO與H2O發(fā)生化合反應(yīng)得到Ca（OH）2，步驟是電解涉及分解反應(yīng)，步驟涉及MgCl2與Ca（OH）2發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)得到Mg（OH）2和CaCl2，D項正確。2從海帶中提取碘的實驗過程中，涉及下列操作，其中正確的是（雙選）（）答案CD解析灼燒海帶應(yīng)用坩堝，A選項錯誤；過濾時應(yīng)用玻璃棒引流，B選項錯誤；CCl4的密度比水的大，萃取I2的CCl4層在下層，應(yīng)從分液漏斗下口流出，C選項正確。3海水是可以綜合利用的。從海水中提取食鹽和溴的過程如下：（1）請寫出一種海水淡化的方法：_

9、。（2）步驟獲取Br2的離子方程式為_。解析海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。海水淡化后得到NaCl，電解其熔融態(tài)可生成Na和Cl2，利用生成的Cl2氧化濃縮海水中的Br得到Br2，離子方程式為：Cl22Br=Br22Cl，然后通入空氣，吹出Br2，再用SO2吸收Br2，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為：Br2SO22H2O=H2SO42HBr，該反應(yīng)中氧化劑為Br2，還原劑為SO2，反應(yīng)中每生成4 mol HBr，則消耗2 mol SO2，最后再向含HBr的溶液中通入適量Cl2，蒸餾得到Br2。答案（1）蒸餾法（或電滲析法，離子交換法等）（2）Cl22Br=Br22Cl（3）SO22（3

10、）步驟用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸氣轉(zhuǎn)化為氫溴酸以達到富集的目的。其反應(yīng)的化學方程式為Br2SO22H2O=H2SO42HBr，在該反應(yīng)中，還原劑是（填化學式）。若反應(yīng)中生成4 mol HBr，則消耗mol SO2。4海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素。碘元素以碘離子的形式存在。實驗室從海藻中提取碘的流程如下：（1）指出從海藻中提取I2的實驗操作名稱：，反應(yīng)的離子方程式_。（2）提取碘的過程中，可供選擇的有機溶劑是_。A甲苯、酒精B四氯化碳、苯C汽油、乙酸 D汽油、甘油（3）為使海藻中I轉(zhuǎn)化為碘的有機溶液，實驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器。還缺少的儀器是_。（4）從含碘的有機溶劑中提取碘，還要經(jīng)過蒸餾，指出下列蒸餾裝置中的錯誤之處_。解析（1）為了從懸濁液中分離I，應(yīng)用過濾；從I2的水溶液中把它提取出來，應(yīng)用萃取分液。（2）A中酒精，C中乙酸，D中甘油，都是易溶于水的物