资源简介

(共25张PPT)
第一节 自然资源的开发利用　
第2课时 海水资源的开发利用
人教版必修第二册
学习目标
1．能够说出海水中富含的元素，了解目前海水中可以提取哪些资源，知道开发、利用海洋资源的重要性。
2．通过了解海水淡化、海水制盐的方法，进一步加深对物质分离和提纯方法的理解。
3．以海水提镁、海水提溴为例，用化学视角找到物质转化、元素富集的途径，从而认识化学在自然资源开发和利用过程中的作用和贡献。
4．通过海水提溴工艺流程图的绘制和分析，形成工业提取物质的一般思路和方法。
学习目标
1．通过对海水提镁、海水提溴工艺的分析，培养学生“证据推理和模型认知”的学科素养。
2．通过学习海水中的资源开发及利用，认识化学在自然资源开发和利用过程中的作用和贡献。培养学生“科学精神和社会责任”的学科素养。
素养目标
情境引入
地球表面约 71 % 被海水覆盖着，海水储量约为1.3×1018 t，约占地球上总水量的97%。
情境引入
海洋是生命的诞生和孕育之地。
海水中含有O、H、Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F多种元素，总储量很大，但许多元素的富集程度却很低。
例如，海水中金元素的总储量约为5×106 t，而1 t 海水中金元素的含量仅为 4×10-6g。
海洋是一个远未充分开发的巨大化学资源宝库。
情境引入
海水综合利用
氯碱工业
教学过程
一、海水水资源的利用
利用途径
直接利用海水进行循环冷却
海水淡化
蒸馏法
电渗析法
离子交换法
最先使用，技术成熟，但成本高
成本低，但未能大量生产
目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂
教学过程
教学过程
1.蒸馏法
注意事项：
①烧瓶需垫石棉网加热。
②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的
，也不能少于 。
③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。
④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。
教学过程
2.电渗析法
教学过程
3.离子交换法
离子交换装置
典例1．
若实现海水淡化供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是(　　)
A．加明矾使海水中盐分沉淀而淡化
B．利用太阳能使海水蒸馏淡化
C．将海水电解，然后让两极气体燃烧得到饮用水
D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子
【答案】A
【解析】明矾具有净水作用，可使海水中的悬浮物形成沉淀而除去，但不能使海水中盐分沉淀。
课堂练习
教学过程
二、海水化学资源的开发利用
海水中含量最多的为O、H两种元素，还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素。其他为微量元素，如Au。
1．海水中的化学资源
2．海水中化学资源的利用
教学过程
（1）海水制盐
制得的氯化钠除食用也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸的工业原料。
典例2．
海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　)
A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2
D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
【答案】C
【解析】海水中的钾元素是以化合态形式存在，要求化合态转化为游离态，一定发生氧化还原反应，A不正确；海水蒸发制海盐，是发生了物理变化，B错误；电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，因此D也不正确。
课堂练习
教学过程
（2）海水提溴
教学过程
（2）海水提溴
典例3．
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(　　)
【答案】C
【解析】Na2SO3＋Br2＋H2O=Na2SO4＋2HBr，A正确；步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴强，可以利用置换反应制取Br2，B正确；反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl2，故制取1 mol Br2消耗2 mol氯气，但未标明氯气所处的温度和压强，C错误；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏可得到纯净的溴，D正确。
课堂练习
A．X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2
C．工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 L
D．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
教学过程
（3）海带提碘
2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O
典例4．
从海带中提取碘的实验过程中，涉及到下列操作，其中正确的是(　　)
【答案】D
【解析】物质的灼烧应该选用耐高温的坩埚，A错；过滤操作时，向漏斗中加液要用玻璃棒引流，B错；碘的苯溶液在上层，应由分液漏斗的上口倒出，C错；固液分离可以用蒸馏法分离，D对。
课堂练习
教学过程
（4）海水提镁
主要的化学反应原理
CaCO3 CaO＋CO2↑
CaO＋H2O==Ca(OH)2
Ca(OH)2＋MgCl2==Mg(OH)2↓＋CaCl2
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑
典例5．
下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：
请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是(　　)
【答案】D
【解析】本题要求学生既要知道镁是由电解熔融的MgCl2得到，还要知道实际生产中从海水提取MgCl2的途径及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。
课堂练习
物质 氧化镁 氯化镁
熔点/℃ 2 852 714
沸点/℃ 3 600 1 412
教学过程
三、海水资源的其他利用
(1)生物资源：海洋生物品种繁多，通过养殖、增殖等途径可实现可持续利用。
(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。
课堂小结
课后小任务
课后分小组查阅资料，解决两个问题：
1．海水资源的开发利用中存在哪些问题？
2．请提供一些合理开发利用海水资源的途径。
感 谢 倾 听　

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