(共25张PPT)
深圳市教育科学研究院监制
高中化学人教版必修第二册
第八章 第一节 第二课时
《海水资源的开发利用》
21世纪,人类进入了大规模开发利用海洋的时期。我国是一个陆海兼备的发展中大国,建设海洋强国是中国国家发展战略的重要组成部分。
深圳东临大亚湾和大鹏湾,西濒珠江口和伶仃洋,有长达260公里的海岸线,并全力建设中国特色社会主义先行示范区、全球海洋中心城市。
海水中有哪些可以利用的资源?
海洋约占地球表面积的71%
海水综合利用示意图
海水能源资源的利用:
海水资源
海水水资源的利用:
海水化学资源的开发利用
海水提镁
海水提溴
海带提碘
海水制盐
海水淡化、
二、海水资源的开发利用
潮汐能、波浪能等
海底可燃冰
海水循环冷却
小结:
建立方法模型 ——自然界提取物质的一般工业流程和思维方法
任务
核心问题
原料
产品
如何分离出产品?物料是否能够循环使用?
原料预处理
物质转化
产品分离
如何选取原料?如何处理原料?
1、从资源、成本角度考虑;
2、从反应速率、提高效率角度。
1、从元素价态的角度分析是否需要选取氧化剂或还原剂?
2、从成本、环保的角度选取最合适的试剂。
根据目标产物的性质及含量,选取合适的分离提纯方法。
如何控制反应条件?
如何选取氧化剂?还原剂?
知识、方法
课堂评价:
1. 下列哪种方法不能实现海水的淡化( )
A.蒸馏法 B.电解法
C.电渗析法 D.离子交换法
2. 下列说法正确的是( )
A.除去粗盐中杂质(Mg2+、SO42—、Ca2+),加入的药品顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.海水提溴的流程:浓缩海水→Cl2氧化→通热空气吹出Br2→SO2还原→
Cl2氧化→Br2
C.海水晒盐的原理是蒸馏
D.无论是海水波浪发电还是潮汐发电,都是将化学能转化为电能
3. 在验证海带中含有碘元素的实验操作过程中,下列操作不涉及的是( )
4. 从海水晒盐后的母液中提取镁,最基本的方法是往海水中加石灰乳,得到Mg(OH)2
沉淀,将沉淀分离后再加入盐酸变成MgCl2溶液;之后经结晶、过滤、干燥、电解,
即可得到金属镁。工艺流程如下:
下列对从海水中提取镁的有关说法正确的是( )
A.电解MgCl2溶液即可得到金属镁
B.电解后得到的镁应在氮气氛围中冷却
C.上述从母液中提取镁的变化过程中不存在分解反应
D.制备过程中产生的氯气可以用来制备盐酸,循环使用
5. 从淡化海水中提取溴的流程如下:
下列有关说法不正确的是( )
A.X 可用Na2SO3的饱和溶液
B.步骤Ⅲ发生的离子反应为
C.工业上每获得1 mol Br2,至少需要消耗标准状况下的Cl2 22.4 L
D.步骤Ⅳ涉及的操作有萃取、分液和蒸馏
课堂评价答案:
题号 1 2 3 4 5
答案 A B C D C
课后作业:
请你根据所学知识设计家庭小实验检验海带中的碘元素。
我们能够在工业上实现从海带中提取碘单质吗?请用简化的工业流程图展示你的设计思路。
1、海水淡化
海 水 淡 化 技 术
蒸馏法(热法)
膜 法
其他方法
多效蒸发
多级闪蒸
反 渗 透
电 渗 析
离子交换法
冷 冻 法
2、海水制盐
思考: 我们知道海水蒸发得到的往往是粗盐,因含有杂质而苦涩难食?粗盐提纯可以采用什么办法?
深圳南山区南头古城博物馆
镁的用途
绿色结构材料——密度低,强度高,抗辐射,电磁屏蔽性能优异
广泛应用于航空、汽车、船舶、通讯电子业、国防工业、电化学方面。
高贮能材料——贮氢
还原剂——
生产难熔金属
思考:根据金属冶炼的方法,海水中提取镁的反应原理是什么
3、海水提镁
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
物理法
热分解法
热还原法
电解法
Mg2+
原料
Mg
目标产品
MgCl2
Mg(OH)2
Mg
无水MgCl2
MgCl2溶液
Mg(OH)2沉淀
溶液
试剂①
试剂②
熔融 电解
海水
(含Mg2+)
操作①
石灰乳
Mg2++Ca(OH)2==Mg(OH)2+Ca2+
就地取材-贝壳(CaCO3)
CaCO3==CaO+CO2↑ CaO+H2O==Ca(OH)2
△
过滤
盐酸
Mg(OH)2+2HCl ==MgCl2+2H2O
MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑
电解
3、海水提镁
完成课本106页第6题 ,体会工业流程图的基本框架和画法。
海水提镁的实际工业流程
3、海水提镁
感光剂
消毒剂
溴的
用途
4、海水提溴
溴是海洋元素,地球上99%的溴以Br—的形式存在海水中。
迄今已发现海水中化学元素达80多种,一般将每千克海水中含量在1毫克以上的称为常量元素,小于1毫克的称微量元素。
4、海水提溴
思考:课本101页 。 海水提溴各步的反应原理是什么?试根据课本内容画出海水提溴的工业流程图。
核心问题
Br—
Br2
如何实现转化
生成物如何分离
重要问题
浓缩或富集:使用物理或化学方法,使某种元素或物质浓度提高的过程。
实际开发利用海水中化学资源必须解决的重要问题