【化學(xué)】海水資源的開發(fā)與利用 課件 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第2課時(shí)海水資源的開發(fā)利用教學(xué)目標(biāo)：1．以海水資源的氯化鈉為原料，構(gòu)建物質(zhì)間質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系和思維導(dǎo)圖

。2.通過海水制溴流程圖的設(shè)計(jì)與分析，形成工業(yè)制取物質(zhì)的一般思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生模型認(rèn)知和證據(jù)推理的能力。氯鈉鎂溴碘金鈷鉀錫鋅鈾錳任務(wù)一：了解海水資源的類別及特點(diǎn)

二、海水資源的特點(diǎn)

1.海底石油：1350億噸

2.天然氣：140萬億立方米

3.鎂、鉀、鈾、鍶等礦物：5億億噸

4.錳結(jié)核：3萬億噸

5.供人類利用的魚蝦貝藻:每年6億噸6.魚類捕撈量:每年9000萬噸

7.波浪能：700億千瓦

8.潮汐能：27億千瓦

9.重水：200萬噸

……一、海水資源的類別：1.廣闊性海水占地球表面積71%，儲水量占地球總水量97%2.多樣性元素占80多種，溶解和懸浮大量無機(jī)物和有機(jī)物3.分散性許多元素的富集程度很低教學(xué)任務(wù)一、海水水資源的開發(fā)利用海水水資源的利用電滲析法離子交換法蒸餾法海水淡化直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻蒸餾法、電滲析法、離子交換法和膜分離法海水蒸餾法各種裝置沙漠缺水自救海水蒸餾的實(shí)驗(yàn)裝置與原理(1)主要儀器A.

B.

。C.

。(2)冷卻水的流向：

口進(jìn)，

口出。(3)B中加入碎瓷片的目的

。(4)溫度計(jì)水銀球處于_______________處。冷凝管蒸餾燒瓶錐形瓶ab防止液體暴沸蒸餾燒瓶支口注意點(diǎn)：1.加熱時(shí)，蒸餾燒瓶要墊上石棉網(wǎng)。2.蒸餾燒瓶的液體不能超過燒瓶體積的2/3，但也不能少于1/3.1.下列關(guān)于蒸餾實(shí)驗(yàn)的敘述不正確的是（

）

A.蒸餾完畢后，應(yīng)先停止加熱，待裝置冷卻后，停止通水，再拆卸蒸餾裝置。

B.蒸餾時(shí)的接收裝置如圖

C.冷卻水應(yīng)該從冷凝管的下口進(jìn)水上口出水

D.做蒸餾實(shí)驗(yàn)時(shí)，在蒸餾燒瓶中應(yīng)加入沸石，以防暴沸，如果在沸騰前發(fā)現(xiàn)忘記加沸石，應(yīng)立即停止加熱，冷卻后補(bǔ)加課堂練習(xí)接收裝置接餾分的錐形瓶不能用塞子密封，否則液體無法正常流下B教學(xué)任務(wù)二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用

從海水中制得氯化鈉除了食用外，還有什么用途？制備這些化工原料的反應(yīng)原理？食鹽海水氫氣純堿燒堿鈉氯氣⑤①②③④鹽酸漂白粉1.海水中食鹽的綜合利用試一試：請同學(xué)們寫出以食鹽為原料直接或間接制取為燒堿、氫氣、氯氣、鹽酸、金屬鈉、漂白液、純堿的化學(xué)方程式：3.工業(yè)制鈉：2NaCl（熔融）=2Na+Cl2↑通電化學(xué)反應(yīng)式：2.制鹽酸：

H2+Cl2=2HCl點(diǎn)燃1.氯堿工業(yè)：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑通電4.制①84消毒液：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

②漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2ONaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O↑加熱5.候氏制純堿法：吹出塔

溴及其化合物在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料和阻燃劑等生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。目前，人們主要從海水和鹽湖中提取溴。

“吹出法”——海水提溴技術(shù)介紹：①氧化Cl2+2Br-=2Cl-+Br2②吸收Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-③氧化Cl2+2Br-=2Cl-+Br2

①酸化通Cl2海水冷凝器

液溴吹出溴(易揮發(fā))

熱空氣

②SO2和水吸收塔

溴化氫溶液蒸餾塔

③氯氣與水蒸氣2.海水中制取溴單質(zhì)蒸餾

溴的蒸氣2.海水中制取溴單質(zhì)流程及化學(xué)反應(yīng)原理分析鹵水吹出塔吸收塔

①酸化通Cl2

熱空氣

②SO2和水蒸餾塔冷凝器

③氯氣與水蒸汽

④蒸餾問題2.海水制溴共有濃縮、氧化、吹出、吸收、蒸餾等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，請寫出①③兩步氧化、②吸收環(huán)節(jié)主要反應(yīng)的離子方程式：氧化:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2吸收:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-問題1.根據(jù)無機(jī)物制備模式，評價(jià)設(shè)計(jì)海水制溴各環(huán)節(jié)的作用?提純、濃縮溴離子（原料預(yù)處理）核心反應(yīng)分離提純得到目標(biāo)產(chǎn)物海水淡化與化工生產(chǎn)、能源技術(shù)相結(jié)合制備氯化鈉食用工業(yè)原料生產(chǎn)燒堿、純堿、鈉、氯氣、鹽酸、漂白粉等制取Mg、K、Br2及其他化工產(chǎn)品獲得其他物質(zhì)與能量：鈾、重水開發(fā)海洋藥物開發(fā)利用新能源：潮汐能、波浪能等波浪能潮汐能3.海水中其他化學(xué)資源的利用思考：下圖為海水提鎂的工藝流程，寫出下列步驟中的化學(xué)方程式：1.寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：①

。②

。③

。④

。⑤

。CaCO3=CO2↑+CaO高溫Mg(OH)2CaO①煅燒貝殼②水石灰乳無水MgCl2MgCl2溶液濃縮后的海水（MgCl2）③過濾Cl2⑤電解Mg⑥H2HCl鹽酸④Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2MgCl2(熔融)=Mg+Cl2↑

通電CaO+H2O=Ca(OH)22.談?wù)勗O(shè)計(jì)⑥的意義?原料的循環(huán)利用,既保護(hù)了環(huán)境,又提高了生產(chǎn)效益。4.海水（含碘元素）中提取碘的流程圖（補(bǔ)充）海帶海帶灰灼燒濾液30ml水溶解煮沸過濾檢驗(yàn)萃取、分液CCl4問題③：濾液中加入硫酸酸化的H2O2作用是什么？實(shí)驗(yàn)室常用氯水代替H2O2，請寫出2個(gè)離子反應(yīng)方程式？問題①：海帶中碘元素的存在方式？以化合態(tài)的形式存在于細(xì)胞液（I-）或有機(jī)物中作氧化劑，把碘離子氧化為碘單質(zhì)，

2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O混合液2mlH2SO4、氧化酸化5mlH2O2問題②：海帶灼燒過程中要用到那些儀器？實(shí)驗(yàn)儀器：酒精燈、三角架、泥三角、坩堝、坩堝鉗。灼燒過程2I-+Cl2=2Cl-+I2問題④：海帶灰溶解、加熱煮沸過程需要那些儀器？問題⑤加熱過程應(yīng)不斷攪拌，

。（1）燒杯，玻璃棒（攪拌，加快固體溶解速度）問題⑥：怎么檢驗(yàn)混合液中有碘單質(zhì)生成？海帶海帶灰灼燒濾液30ml水溶解煮沸過濾檢驗(yàn)萃取、分液CCl4混合液2mlH2SO4、氧化酸化5mlH2O2（2）鐵架臺（附鐵圈）、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒、坩堝鉗。取混合液加入淀粉溶液，若產(chǎn)生藍(lán)色，證明有碘單質(zhì)生成。問題⑦：怎么分離CCl4和I2兩種物質(zhì)？因兩者相互溶解，因此只能利用沸點(diǎn)不同，用蒸餾的方法。防止液體受熱不均而濺出

1.從海帶中提取碘單質(zhì)，相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟如下：①灼燒海帶至完全生成灰，停止加熱，冷卻；②在濾液中滴加稀H2SO4及適當(dāng)?shù)难趸瘎?，然后加入幾滴某溶液；③用剪刀剪碎海帶，用酒精潤濕，放入坩堝中；④海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，加蒸餾水，攪拌、煮沸、過濾。(1)合理的步驟順序是______________(填序號)。(2)適當(dāng)?shù)难趸瘎┦莀________，反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________。(3)證明含碘的操作及現(xiàn)象是_________________________________________________________。③①④②H2O22I-+H2O2+2H+=I2+2H2O取步驟②后的溶液于試管中，滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)課堂思考2.從海水中提取鎂的工藝流程如圖，下列說法不正確的是A.用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B.步驟⑥電解MgCl2溶液得到金屬M(fèi)gC.制備過程中產(chǎn)生的氯氣可以用來制備鹽酸，循環(huán)使用D.上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)B課堂思考3.(2022·陜西榆林高一月考)下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的說法錯(cuò)誤的是