人教化学必修2第4章第一节　开发利用金属矿物和海水资源 (共40张PPT).ppt

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1、为什么日韩在独岛问题上互不相让?,问题与讨论,韩国方面称独岛，日本方面称竹岛。面积为18.6平方千米，四周海域是一片丰饶的渔场，海底还蕴藏着比较丰富的油气田。,第四章化学与自然资源的开发利用,第2课时海水资源的开发利用,第一节开发利用金属矿物和海水资源,1.了解海水资源及其利用。2.了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸馏。3.掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐，从海水中提取碘、溴、镁。4.了解海水综合利用的重要方向。,海洋中的生物资源,海洋中的矿产资源,海洋能源的利用,具有开发价值的：潮汐发电和波浪发电,海洋中的水资源和化学资源,分散性,广阔性,海水中水的储量约为1.3109亿吨，占地球总水

2、量97%,元素种类很多，总计含有80多种元素,许多元素的富集程度很低,多样性,海水资源的特点：,1、海水水资源的利用主要包括哪些途径？,2、海水淡化的方法主要有什么？,阅读课本P90第二自然段内容，回答下列问题：,二、海水资源的开发利用,用于循环冷却,1.水资源的利用,海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。,原理：加热到水的沸点，液态水变成水蒸气，与海水中的盐分离，水蒸气冷凝得淡水。,特点：历史最久，技术和工艺比较成熟，但成本较高。,蒸馏法,海水淡化,（1）蒸馏适用于分离哪些混合物,适用范围：沸点相差较大的液体混合物。,（2）海水蒸馏实验的操作步骤,连接装置检查装置气密性向烧瓶中

3、加入海水和碎瓷片接通冷却水给烧瓶加热收集蒸馏水停止对烧瓶加热待冷却至室温后停止通入冷却水整理仪器。,（3）海水蒸馏实验的注意事项,与能源技术相结合,能解决成本问题。,太阳能蒸发原理示意图,太阳能蒸发法,太阳辐射透过透明盖板，水盘中的水吸热蒸发为水蒸气，与蒸馏室内空气一起对流。水蒸气上升并与盖板接触后凝结成水滴，沿着倾斜盖板流到集水沟里，而后再流到集水器中,按含量计：含O、H及Cl、Na、S、C、F、B、Br、Sr共13种元素的质量超过总量的99%，其他为微量元素，总计含有80多种元素。,虽然海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度却很低。所以，海水中化学资源的利用首先要解决元素的

4、富集问题。,2.海水中化学资源的利用首先要解决的问题是什么？,1.海水中含量较多的元素是什么？主要以什么微粒形式存在于海水中？,2.化学资源的开发利用,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。,（1）海水制盐,海水制盐是物理变化还是化学变化,提示:海水制盐是利用日光和风力使海水中水分蒸发从而使食盐结晶析出,因此属于物理变化。,如何将粗盐的提纯?,除杂试剂：,Na2CO3,NaOH,BaCl2,试剂加入顺序：,或或,基本原则：先加BaCl2,后加Na2CO3，过滤后加盐酸,HCl,粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-,CaCO3,Mg(OH)2,BaS

5、O4,BaCO3,过滤,物质提纯的方案设计一般思路：,分析混合物的组成,根据杂质的特点选择除杂试剂和分离方法,所加试剂的顺序、用量及过量后如何处理,海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在，阅读课本P91实验4-2。思考每步操作的目的和注意事项。,海带,海带灰,残渣,含I-的溶液,稀H2SO4H2O2,含I2的溶液,溶液变为蓝色,淀粉溶液,请写出该实验涉及的离子方程式。,（2）海带提碘,1.海带为什么不能用水冲洗？剪碎后，为什么要用酒精润湿？,海带如果用水浸泡，碘化物会部分溶解而损耗，且海带不易燃烧。酒精润湿可使海带易于灼烧完全，并缩短灼烧时间。,2.若要从含I2的水溶

6、液中提取I2，应用什么方法？,用有机溶剂萃取水溶液中的I2，分液后再用蒸馏法将I2与有机溶剂分离开。,紫红,3.实验室萃取Br2、I2在什么仪器中进行？常用的萃取剂是什么？它们在萃取剂中一般呈现什么颜色？,橙红,有机溶剂，如CCl4、苯,将Br转变为Br2是海水中提溴中关键的化学反应（见课本P91资料卡片“海水提溴”），你能否设计一个实验方案模拟这一生产过程？写出有关的化学方程式。,（3）海水提溴,Br2SO22H2O2HBrH2SO4,2NaBrCl2Br22NaCl,2HBrCl2Br22HCl,溴的沸点低，易挥发,Mg,无水MgCl2,MgCl2溶液,Mg(OH)2沉淀,溶液,试剂,试剂

7、,熔融电解,海水(含Mg2+),操作,石灰乳,Mg2+Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+,过滤,盐酸,Mg(OH)2+2HClMgCl+2H2O,（4）海水提镁,3.海水资源的综合利用,海水综合利用的重要方向是：海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合。如从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统制盐工业上的发展。从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。例如，铀和重水目前是核能开发中的重要原料，从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义。化学在开发海洋药物方面也将发挥越来越大的

8、作用。潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和开发的新型能源。,海水综合利用联合工业体系一例,用到了哪些分离、提纯的方法？,D,1.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(),D,2.由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：在一定条件下脱水干燥；加熟石灰；加盐酸；过滤；浓缩结晶。其先后顺序正确的是()A.B.C.D.,3.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,D,4.在空气吹出法的工艺中，有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的，也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的，下列有关说法正确的是()A.两种吸

9、收过程中，Br2只作氧化剂B.两种吸收过程都发生了氧化还原反应C.用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱作还原剂D.用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应,B,5.下列有关说法中不正确的是()A.工业上可利用海水制取镁B.实验室可以海带为原料获得碘C.工业上可用还原剂还原赤铁矿(含Fe2O3)获得铁D.从海水中提取溴元素(以Br形式存在)，可以考虑向其中通入F2,D,6.海水是巨大的资源宝库,可以进行综合利用。从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)请写出一种海水淡化的方法：_。(2)步骤获得Br2的离子方程式为_。,(3)步骤用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的。其反应的化学方程式

10、为Br2SO22H2O=H2SO42HBr，在该反应中，氧化剂是_(填化学式)。其反应中生成2molHBr，则消耗_molSO2。(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是_。,答案：(1)蒸馏法(其他合理答案均可)(2)Cl22Br=Br22Cl(3)Br21(4)Cl2Br2SO2,7.某化学兴趣小组为探究市售加碘食盐中碘元素的存在形式进行了以下实验探究。实验中仅供选择的药品有：含碘食盐、0.5%的淀粉溶液、3%H2O2、稀硫酸、5%的KI溶液、蒸馏水，实验中所需化学仪器任选。(1)提出假设：假设：加碘食盐中碘是以I2的形式存在，用_溶液进行验证。假设：加碘食盐中碘以I的形式存在，用H2O2和淀粉可以进行验证，可能发生的反应的离子方程式为_。假设：加碘食盐中碘以IO3的形式存在，根据反应：IO35I6H=3I23H2O判断，检验IO3的存在所选取的试剂为：KI溶液、淀粉溶液、稀H2SO4和蒸馏水。,(2)实验方案及结论：取少量加碘食盐加水溶解配制成溶液，分装到三支洁净试管中备用。,答案：(1)淀粉2IH2O22H=I22H2O(2),