開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源第2課時(shí)公開(kāi)課一等獎(jiǎng)市優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

2023/6/271第四章化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用第一節(jié)開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源第2課時(shí)新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列化學(xué)必修22023/6/272

從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍(lán)色的海洋之中是“歷史留給人類的資源儲(chǔ)備”海洋是美麗的，也是富饒的海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/273海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/274

海水中蘊(yùn)含著豐富的水資源和化學(xué)資源，21世紀(jì)人類將重點(diǎn)開(kāi)發(fā)海洋資源。海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2751、海水水資源的利用海洋約占地球表面積71%海洋中的資源：動(dòng)物:（魚(yú)類、海獅、海馬、貝類………植物:（海草、海帶…………礦物:（各種鹽、NaCl、MgCl2、海底金屬結(jié)核礦、石油水:海水中的水約1.3X109

億噸,占地球總水量97%還含有80多種元素海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/276海水的淡化：①蒸餾法（最先使用，技術(shù)成熟，但成本高）②電滲析法（成本低，但未能大量生產(chǎn)）③離子交換法（目前正迅速發(fā)展，但需要不斷更新離子交換樹(shù)脂）海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/277蒸餾法所用的裝置及原理原理：加熱到水的沸點(diǎn)，使水汽化變成水蒸氣，再冷凝得淡水。海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/278太陽(yáng)能蒸發(fā)海水示意圖：

海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/279

它是利用離子交換膜的選擇透過(guò)性，在直流電場(chǎng)的作用下使水中的離子有選擇的定向遷移，使溶液中陰陽(yáng)離子發(fā)生分離的一種理化過(guò)程，由于其能耗低、產(chǎn)水量大、脫鹽率高穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛的用于醫(yī)藥、電子、化工、食品、硬水軟化、海水淡化等方面。

電滲析法：

海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/27102、海水化學(xué)資源的開(kāi)發(fā)利用

海水綜合利用的重要方向是：海水淡化同化工生產(chǎn)結(jié)合、同能源技術(shù)結(jié)合。如從海水中制得的氯化鈉除食用外，還用作工業(yè)原料，如生產(chǎn)燒堿、純堿、金屬鈉以及氯氣、鹽酸、漂白粉等含氯化工產(chǎn)品。從海水中制取鎂、鉀、溴及其化工產(chǎn)品，是在傳統(tǒng)制鹽工業(yè)上的發(fā)展。從海水中獲得其他物質(zhì)和能量具有廣闊的前景。例如，鈾和重水目前是核能開(kāi)發(fā)中的重要原料，從海水中提取鈾和重水對(duì)一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)具有戰(zhàn)略意義?；瘜W(xué)在開(kāi)發(fā)海洋藥物方面也將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。潮汐能、波浪能等也是越來(lái)越受到重視和開(kāi)發(fā)的新型能源。海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2711煮海為鹽（1）從海水中提取NaCl海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2712鹽田法制得的粗鹽中含較多的氯化鎂和氯化鈣及泥沙，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)除去NaCl中混有的泥沙、Ca2+、Mg2+離子的方法（需要儀器及實(shí)驗(yàn)步驟）

先將樣品溶解，加稍過(guò)量的氫氧化鈣，再加入稍過(guò)量的碳酸鈉溶液，過(guò)濾；在濾液中加入稍過(guò)量的鹽酸，蒸發(fā)結(jié)晶即可。思考海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2713科學(xué)探究：如何證明海帶中有碘離子？閱讀教材P91頁(yè)實(shí)驗(yàn)4—2。2023/6/2714海帶中的碘元素主要以I-的形式存在，提取時(shí)用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2,再萃取出來(lái)。用H2O2做氧化劑，反應(yīng)的離子方程式是：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O（2）從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)原理

海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2715海帶海帶灰溶解過(guò)濾灼燒殘?jiān)琁-的溶液稀H2SO4H2O2含I2的溶液含I2的有機(jī)溶液萃?、谔崛×鞒毯ＫY源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2716（1）稱取3g干海帶，用刷子把干海帶表面的附著物刷凈（不要用水洗，有I-）。將海帶剪碎，用酒精潤(rùn)濕（便于灼燒）后，放在坩堝中。

（2）用酒精燈灼燒盛有海帶的坩堝，至海帶完全成灰，停止加熱，冷卻。

（3）將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，再向燒杯中加入10mL蒸餾水，攪拌，煮沸2min－3min，使可溶物溶解，過(guò)濾。

（4）向?yàn)V液中滴入幾滴稀硫酸，再加入約1mLH2O2溶液，觀察現(xiàn)象。（5）取少量上述濾液，加幾滴淀粉溶液，觀察現(xiàn)象。

③實(shí)驗(yàn)方法海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2717④實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

海帶不要用水洗，以免洗去海帶中的碘；用干海帶從而易于燃燒；灼燒海帶的地方要注意通風(fēng)。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入H2O2后，溶液由無(wú)色變?yōu)辄S色，再加入淀粉溶液后，溶液又變?yōu)樯钏{(lán)色化學(xué)方程式：2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/27182023/6/2719地球上99%以上的溴蘊(yùn)藏在大海中,以Br-形式存在，因此溴又被稱為“海洋元素”。海水中溴的提取是將Br-轉(zhuǎn)變?yōu)锽r2是海水提溴中關(guān)鍵的化學(xué)反應(yīng)。液溴(Br2)海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2720思考與交流：如何將海水中的溴離子轉(zhuǎn)變成溴單質(zhì)？閱讀教材P91頁(yè)資料卡片——海水提溴。1、設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案模擬這一生產(chǎn)過(guò)程；2、寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)方程式。濃縮海水Br2HBr溶液Br2通入Cl2①通入空氣，SO2吸收②通入Cl2③海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2721（3）海水提溴：主要方法是空氣吹出法主要流程海水濃縮酸化濃縮海水Br-通入氯氣海水Cl-Br2通入空氣水蒸氣(吹入)吸收塔SO2反應(yīng)后富集溴HBr、SO42－通入Cl2Cl-Br2分離溴單質(zhì)化學(xué)方程式：2NaBr＋Cl2===Br2

＋2NaClBr2

＋SO2

＋2H2O===2HBr＋H2SO42HBr＋Cl2===Br2

＋2HCl海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2722從海水中提取溴的主要工藝流程（空氣吹出法）⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。①用蒸餾法將海水濃縮，用硫酸將濃縮的海水酸化。②向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl③向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4④向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣：

2HBr+Cl2=2HCl+Br2海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/27232023/6/2724

鎂被譽(yù)為“國(guó)防金屬”，60%的鎂從海水提取海水鎂飛機(jī)海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2725（4）從海水中制金屬鎂海水蒸發(fā)粗鹽水、重結(jié)晶精鹽母液

Mg(OH)2鹽酸、濃縮

MgCl2?H2O

脫水

MgCl2

電解

MgMgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2②Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O石灰乳水CaO

煅燒貝殼MgCl2

通電

Mg+Cl2

海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2726海水提Mg海水淡化海水提取NaClBr2的提取海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/27271、從海水中提取下列物質(zhì),可以不涉及到化學(xué)變化的是()

A.MgB.NaClC.Br2D.K2、醫(yī)生建議因缺少某種元素而患甲狀腺腫大的病人多食用海帶,這是因?yàn)楹е泻休^豐富的()

A.碘元素B.鐵元素C.鉀元素D.鋅元素BA習(xí)題海水資源的開(kāi)發(fā)利用2023/6/2728

一位遇上海難的水手，隨著木排在海