自然资源的开发利用（第二课时）课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

第八章 化学与可持续发展第一节 自然资源的开发利用 第二课时 海水资源的开发利用1.1.在复习卤族元素、氧化还原反应等知识的基础上，在复习卤族元素、氧化还原反应等知识的基础上，认识海水的主要成分及认识海水的主要成分及其开发的价值、原理其开发的价值、原理。引导学生认识化学与科学、技术、社会的密切联系。引导学生认识化学与科学、技术、社会的密切联系，体，体会化学对社会发展的作用会化学对社会发展的作用；2.2.了解了解海水淡化、海水制盐、海水提溴海水淡化、海水制盐、海水提溴的过程，了解海水资源综合利用的途的过程，了解海水资源综合利用的途径及重要意义。径及重要意义。核心素养情境导学情境导学 海洋约占地球表面积的海洋约占地球表面积的71%71%，是人类的资源宝库。，是人类的资源宝库。我们能从海我们能从海洋中获得哪些资源呢？洋中获得哪些资源呢？水资源水资源化学资源化学资源生物资源生物资源能源资源能源资源海底石油海底石油:13501350亿吨亿吨天然气：天然气：140140万亿立方米万亿立方米镁、钾、铀、锶等矿物：镁、钾、铀、锶等矿物：5 5亿亿吨亿亿吨锰结核：锰结核：3 3万亿吨万亿吨;鱼虾贝藻：鱼虾贝藻：6 6亿吨亿吨/年年波浪能：波浪能：700700亿千瓦亿千瓦潮汐能：潮汐能：2727亿千瓦亿千瓦重水：重水：200200万吨万吨水：水：1313亿亿吨亿亿吨任务一：海水资源的开发利用1、海水资源的特点广阔性海水中水的储量约为1.3109 亿吨，占地球总水量 97%多样性元素种类很多，其中最多的是O、H两种。总计含有80多种元素分散性许多元素的富集程度很低任务一：海水资源的开发利用2、海水水资源的利用水资源的利用直接利用海水淡化用于循环冷却（火电厂、核电厂的循环冷却水）任务一：海水资源的开发利用2、海水水资源的利用海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法、离子交换法 等。（1）蒸馏法思考思考1 1：(1)(1)蒸馏适用于分离哪些混合物？蒸馏适用于分离哪些混合物？(2)(2)蒸馏操作中有哪些注意事项？蒸馏操作中有哪些注意事项？适用范围：沸点相差较大的液体混合物。注意事项：温度计的水银球置于蒸馏烧瓶的支管口处；蒸馏烧瓶内加沸石防止暴沸；冷凝管水流方向“下进上出”。（最先使用，技术成熟，但成本高）任务一：海水资源的开发利用2、海水水资源的利用海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法、离子交换法 等。（2）离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）离子交换树脂的结构中带有许多H+和OH-，使用时H+和海水中的Na+等阳离子交换，OH-和海水中Cl-等阴离子交换，把海水中的离子留在离子交换树脂内部，被交换出的H+和OH-中和变为H2O分子流出离子交换树脂，这样达到海水淡化的目的。任务一：海水资源的开发利用2、海水水资源的利用海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法、离子交换法 等。（3）电渗析法利用离子交换膜的选择透过性。阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。在直流电场的作用下，海水中的阴、阳离子分别向两侧定向迁移。（成本低，但未能大量生产）任务一：海水资源的开发利用2、海水水资源的利用海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法、离子交换法 等。（4）反渗透法该法是利用只允许溶剂水分子透过、不允许溶质离子透过的半透膜，将海水与淡水分隔开。如果对海水一侧施加大于渗透压的外压，那么海水中的纯水会反渗透到淡水中。（成本低，使用较广泛）任务一：海水资源的开发利用2、海水化学资源的利用(1)海水制盐这是一种传统的制盐方法：将海水引入盐田,在太阳照射下蒸发水,留下粗盐。盐田蒸发、结晶海水盐田饱和食盐水粗盐精盐风吹日晒水分蒸发风吹日晒水分蒸发引入提纯思考思考2 2：如何将粗盐提纯：如何将粗盐提纯?任务一：海水资源的开发利用2、海水化学资源的利用(1)海水制盐粗盐中的杂质：粗盐中的杂质：泥沙、泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-除杂试剂：除杂试剂：NaOH溶液、溶液、BaCl2溶液、溶液、Na2CO3溶液溶液HCl基本原则：基本原则：先加先加BaCl2,后加后加Na2CO3，过滤后加盐酸过滤后加盐酸任务一：海水资源的开发利用2、海水化学资源的利用 从海水中制得的氯化钠除了供食用，还作为化工原料用于生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等。思考思考3 3：涉及的方程式有哪些：涉及的方程式有哪些?2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2电解氯碱工业任务一：海水资源的开发利用2、海水化学资源的利用(2)海水制溴Cl22NaBr =2NaClBr2Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr2HBr+Cl2=2HCl+Br2溴的沸点低易挥发富集Br-思考思考3 3：用什么方法分离出反应后溶液中的溴单质用什么方法分离出反应后溶液中的溴单质？任务一：海水资源的开发利用2、海水化学资源的利用(3)海带提碘教材P106 第5题海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以I-的形式存在。分液漏斗提取碘的方法：萃取萃取剂：CCl4、苯、苯是利用A物质在B溶剂中的溶解能力小于在C溶剂中的溶解能力,把A物质从B溶剂提取到C溶剂(B和C互不相溶)的分离方法（1）实验步骤）实验步骤会用到下列仪器中的会用到下列仪器中的_(填字母填字母)。a.酒精灯酒精灯 b.漏斗漏斗 c.坩埚坩埚 d.泥三角泥三角（2）步骤）步骤的操作名称是的操作名称是_（3）步骤）步骤中反应的离子方程式为中反应的离子方程式为_acd H2O22I-2H+I22H2O过滤(3)海带提碘（5）海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在实验步骤）海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在实验步骤_(填序号填序号)中中实现与碘分离。实现与碘分离。（4）请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法：）请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法：_ 取少量水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色。取少量水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色。如果变蓝如果变蓝 ，则说明含有碘单质。，则说明含有碘单质。（6）步骤）步骤的目的是分离出碘和回收的目的是分离出碘和回收CCl4，操作方法是，操作方法是_，装置选装置选_。蒸馏蒸馏 C 任务一：海水资源的开发利用2、海水化学资源的利用(4)海水提镁教材P106 第6题 镁及其合金是一种用途很广的金属材料。大量的镁是从海水中提镁及其合金是一种用途很广的金属材料。大量的镁是从海水中提取的，其中的主要步骤如下取的，其中的主要步骤如下:（1）为了使）为了使MgSO4转化为转化为Mg(OH)2。试剂试剂可以选用可以选用_，要使，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂完全转化为沉淀，加入试剂的量应的量应_ （2）加入试剂加入试剂后，能够分离得到后，能够分离得到Mg(OH)，沉淀的方法是，沉淀的方法是_ （3）试剂试剂可以选用可以选用_ （4）无水无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生在熔融状态下，通电后会产生Mg和和Cl2，该反应的化学，该反应的化学方程式为方程式为_Ca(OH)2 过量过量 过滤过滤 盐酸盐酸 MgCl2(熔融熔融)Mg Cl2 电解电解(4)海水提镁(4)海水提镁思考思考4 4：海水提镁的时候为什么选用海水提镁的时候为什么选用Ca(OH)Ca(OH)2 2做沉淀剂？做沉淀剂？就地取材贝壳(CaCO3)成本低CaO+H2OCa(OH)2海水综合利用联合工业体系一例1制备化工产品：制备Mg、Br2、I2及其他化工产品。2获取能量物质：提取铀和重水用来开发核能。3开发利用新型能源：潮汐能、波浪能等。任务一：海水资源的开发利用3、其他利用课堂练习2.从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是()1.许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是()A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝 C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水DD