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

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→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.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Cl2D.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→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.海水中某些金屬元素總儲量很大,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.FeCl2C.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

。

(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Cl2②將海帶焙燒成灰后加水?dāng)嚢琚奂覥Cl4振蕩④用分液漏斗分液⑤過濾A.①②③④⑤ B.②⑤①③④C.①③⑤②④ D.②①③⑤④解析:過程是:燒成灰→溶解→過濾→用Cl2把I-氧化成I2→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:D123451.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12345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:D123452.下列元素,其中屬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的元素稱為微量元素。答案:B123453.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.⑤④③①②C.②④③①⑤ D.③④②①⑤答案:C123454.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)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:D123455.海水占地球總儲水量的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