第一节 海洋化学资源-2022-2023学年九年级化学下册同步精品课堂（课件26页）（鲁教版）

(共26张PPT)
第一节 海洋化学资源
第八单元 海水中的化学
PART
01
PART
02
了解海水及海底蕴含的主要物质,知道淡化海水常用的方法
认识合理进行海洋开发、保护海洋环境的重要性
学习目标
PART
03
知道海洋资源包括化学资源、矿产资源、动力资源和生物资源
海洋化学资源指海水中所含的大量化学物质。其开发利用的历史悠久，主要包括：海水制盐及卤水综合利用，海水制镁和制溴，从海水中提取铀、钾、碘，以及海水淡化等。
海水中溶有哪些物质？
从“海水中的化学资源”图可以得到哪些信息？
（ 请阅读相关内容及图片后回答 ）
导读思考题(一)：
水96.5﹪
溶解的盐
分3.5 ﹪
Cl－ 55.06 ﹪
Na+ 30.61 ﹪
SO42- 7.67 ﹪
Mg2+ 3.69 ﹪
Ca2+ 1.15 ﹪
K+ 1.10 ﹪
其他 0.72 ﹪
海水中的化学资源
一、海水中的物质
海水中的盐
NaCl MgCl2
KCl CaCl2
Na2SO4 MgSO4
K2SO4 CaSO4
其他
人类提取海水中的各种元素，来制备大量对我们有用的物质。
(1)如何从海水中提取金属镁？(2)其工艺流程是什么？涉及哪些化学反应？
导读思考题（二）：
海水或卤水
氢氧化镁
氯化镁
镁
石灰乳
盐酸
通电
MgCl2+Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl = MgCl2+2H2O
MgCl2 = Mg+Cl2↑
通电
氢氧化镁是镁的氢氧化物，为白色晶体或粉末，难溶于水，广泛用作阻燃剂、抗酸剂和胃酸中和剂。
氯化镁是无色透明的结晶或结晶性粉末；无臭、味苦；易潮解。无水氯化镁熔融状态下电解可生成镁和氯气。
镁是银白色金属。镁合金具有很好的性能。因而广泛用于航空航天、导弹、汽车、建筑等行业。被誉为“国防金属”
思考与讨论：
海水中本来就有氯化镁，为什么不直接将海水进行电解来制取金属镁？
海水中氯化镁的含量很低，人们想要得到它，首先要使之富集。以海水为原料，将其中的氯化镁转化为沉淀。一方面是为了使镁元素富集；另一方面是除去其中的氯化钠等杂质。富集的方法是化学上常用的，如蒸发浓缩等。
1.海底蕴藏着哪些矿物资源？
2.为什么“可燃冰”被誉为“21世纪能源”？
3.什么是锰结核？锰结核里主要有哪些元素？
4.海洋资源包括哪些？海洋中的资源可以再生吗？在开发和利用海洋资源的同时应如何保护海洋资源？
二、海底矿物
导读思考题(三)：
1.海底蕴藏着哪些矿物资源？
　　煤、石油、天然气等化石燃料；天然气水合物——可燃冰；锰结核（含有锰、铁、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素）。
2.为什么“可燃冰”被誉为“未来能源”“21世纪能源”？
　　可燃冰在海底储量大，产能多，且燃烧后几乎不产生任何残渣或废气。
全世界“可燃冰”的储量估计可达1.87×1017ｍ3，而1ｍ3 “可燃冰”可释放164ｍ3甲烷，是目前煤、石油、天然气总储量的2倍。
请写出甲烷（CH4）燃烧的化学方程式
点燃
CH4 + 2O2 ===CO2 + 2H2O
思考：
3.什么是锰结核？锰结核里主要有哪些元素？
　　锰结核是20世纪70年代才大量发现的著名的深海矿产。褐色的锰结核，外观像土豆，切片来看，一层层的又像葱头。这种结核体往往是以贝壳、珊瑚、鱼牙、鱼骨为核心，把其他物质聚集在周围。生长速度很缓慢，大约1000年生长1毫米，有的100万年才生长4毫米。锰结核含有锰、铁、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素。其经济价值很高，估计在太平洋的分布面积约为1800万平方千米，全世界多金属结核总储量可达30 000亿吨。这样就含有炼锰钢用的锰4000亿吨，炼不锈钢的镍164亿吨，炼超硬度钢的钴58亿吨，用途广泛的铜88亿吨……
4.海洋资源包括哪些？海洋中的资源可以再生吗？在开发和利用海洋资源的同时，应如何保护海洋资源？
海洋资源包括：海水化学资源、海底矿产资源、海洋生物资源和海洋动力资源。
海洋中的资源除煤、石油、天然气等化石燃料外大多可再生。
为保护海洋资源，世界各国采取了多种措施，如海洋环境立法、建立海洋自然保护区、加强海洋环境监测、提高消除污染的技术水平、禁止过度捕捞海洋生物资源等。
设问与质疑：
1.地球上的水资源很丰富，
为什么淡水资源日益短缺？
2.人们采用什么方法解决淡
水资源危机问题？
3.用什么方法能除去海水中的盐得到淡水？
海水淡化
常用蒸馏法
三、海水淡化
蒸馏法淡化海水
实验装置 实验步骤
1、组装仪器，检查装置的气密性。
2、向试管中加入约5mL海水，塞好橡皮塞，固定在铁架台上，用酒精灯加热,将导管伸入到小试管中。
3、待小试管内有少量液体时，先取出导管，后停止加热。
4、检验：向收集到的冷凝水中滴加硝酸银溶液
思考1：如何使蒸馏水的冷凝效果更好？
1.增加导管的长度
2.在导管上包裹上湿冷的毛巾
3.将收集蒸馏水的小试管放在
盛有冷水的烧杯中
冷却水“下进上出” 使冷凝管上下温差不会过大，冷却效果好。
4.使用冷凝管
思考2：如何证明蒸馏后的水是淡水，不含NaCl？
NaCl+AgNO3＝AgCl↓＋NaNO3
Cl－的检验方法：
取少量样品，加入AgNO3溶液产生白色沉淀；再加入稀HNO3 ，白色沉淀不消失，说明有Cl－。
多级闪急蒸馏法（目前最常用的方法）
多级闪急蒸馏法：
在一定的压力下，把经过预热的海水加热至某一温度，引入第一个闪蒸室，降压使海水闪急蒸发，产生的蒸汽在热交换管外冷凝而成淡水，而留下的海水，温度降到相应的饱和温度。依次将浓缩海水引入以后各闪蒸室逐级降压，使其闪急蒸发，再冷凝而得到淡水。闪蒸室的个数，称为级数，最常见的装置有20级～30级,有些装置可达40级以上。
多级闪急蒸馏不需要高压蒸汽为热源，特别适用于与热电厂相结合的大型淡化工厂。若将建在海滨的核电站的发电与这种海水淡化和海水的其他方面的利用结合起来，将是一种很经济的综合生产方案。
海水淡化可采用膜分离技术，如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。
膜法淡化海水
典型例题
知识点一：海洋资源
【典例1】海底的资源非常丰富，不仅含有常规的化石燃料---________、________、________，还含有新发现的新型矿产资源--_______________ ，又称为________，还被科学家誉为________、________；还有一种含有多种金属的矿物--________，又称为________。
煤
石油
天然气
天然气水合物
可燃冰
未来能源
21世纪能源
多金属结核
锰结核
知识点二：海水制镁
【典例2】（2022扬州）淡化海水所得的浓盐水中含大量MgCl2，可制备金属镁，主要物质转化关系如图所示：
①写出生成Mg(OH)2的反应方程
式____________________________ 。
②浓盐水经过步骤1和2两步反应后
又获得了MgCl2，设计这两步的目的是____________________________ 。
③图中未涉及的反应类型为_______。
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
④镁在空气中燃烧发出耀眼白光，依据此现象可用镁制作________ (一种即可)。
Ca(OH)2 + MgCl2 = Mg(OH)2↓+ CaCl2
减少镁的损失
C
照明弹
课堂达标
1. （2022益阳）用盐酸除去水垢中Mg（OH）2的化学方程式为Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O。该反应属于（　　）
A．化合反应 B．分解反应 C．复分解反应 D．置换反应
2.下列对海洋化学资源利用的有关叙述错误的是（ ）
A.利用多级闪急蒸馏法淡化海水
B.科学养殖，设置禁渔期有节制的捕捞
C.利用向海水中加入石灰乳的方法将海水中的Mg2+富集沉淀出来
D.利用海底蕴藏的大量“可燃冰”作燃料不会加剧温室效应
C
D
3.嵊泗是个易旱缺水的海岛县。现在依靠海水淡化技术，每天可生产6600吨淡水，解决了缺水问题。该技术（原理如图所示）采用对海水加压，海水中的溶剂分子可以通过半透膜，而溶质分子很难透过。下列说法正确的是（ ）
A.浓海水中溶质质量增加
B.水分子能透过半透膜
C.浓海水的溶质质量分数减小
D.解决了缺水问题，就可以不用节水了
B
4.（2022扬州改编）海洋是
巨大的资源宝库，海水中有
大量可以利用的化学资源，
例如氯化镁、氯化钠、溴化
钾等．如图为综合利用海水
制备金属镁的流程．
该流程中没有涉及的化学反应类型是（ ）
C
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
5. 21世纪是海洋开发与利用的世纪，山东半岛规划确立了“蓝色经济”发展战略，海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。以下是某研究性学习小组在探究海水综合利用中遇到的问题，请你参与解决并填空：
问题一、海水制镁过程中如何富集镁离子？
甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想：
甲：直接往海水中加入石灰乳。
乙：高温加热蒸发海水后，加入石灰乳。
丙：向晒盐后的卤水中，加入石灰乳。
通过分析比较，你认为________的设想最为经济合理（选填“甲”“乙”或“丙”）。
问题二、如何对海水进行淡化？
甲同学设计了如下淡化过程：
①如图组装仪器并检查装置气密性。
②向大试管中加入5 10 mL海水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热。加热一段时间后，小试管内收集到很少液体，试管口有大量白雾。
乙同学建议对该装置进行改进，你认为改进的措施为________。
③向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液，现象为________。
丙
增加导管的长度
无明显现象，说明蒸馏法能制取淡水
课堂小结
1.海洋资源包括化学资源、矿产资源、动力资源、生物资源等。
2.可采用蒸馏法、热法、膜法等来淡化海水。
3.在合理开发海洋资源的同时，应重视保护海洋资源。