高中化學(xué) 4.1.2 海水資源的開發(fā)利用課件 新人教版必修2.ppt

成才之路 化學(xué) 路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索 人教版 必修2 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第四章 第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 第四章 第2課時(shí)海水資源的開發(fā)利用 第四章 海洋是人類可持續(xù)發(fā)展的重要基地 浩瀚的海洋中 蘊(yùn)藏著極其豐富的礦物資源 生物資源和藥物資源 其經(jīng)濟(jì)價(jià)值可觀 開發(fā)前景十分誘人 開發(fā)利用海洋是解決當(dāng)前人類社會(huì)面臨的人口膨脹 資金短缺和環(huán)境惡化等一系列難題的可靠途徑 在陸地資源日漸枯竭的今天 海洋正成為人類繁衍發(fā)展的生命線 我國大陸海岸線長達(dá)18000km 海島海岸線長達(dá)14000km 這為我們開發(fā)利用海水資源提供了良好的自然條件 那么 海水的開發(fā)利用都包括哪些方面呢 你知道怎樣才能開發(fā)出海洋中的這些資源嗎 學(xué)習(xí)目標(biāo)1 了解海水資源及其利用 2 了解海水淡化的方法 掌握海水的蒸餾 3 掌握海水化學(xué)資源的開發(fā)和利用 即海水制鹽 海水提溴 海帶提碘 新知預(yù)習(xí)1 海水水資源的利用 1 海水水資源的利用主要包括 和 等 2 海水淡化的途徑及方法 從海水中提取 或從海水中把 出去都可以達(dá)到淡化海水的目的 淡化的方法主要有 等 海水的淡化 直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻 淡水 鹽分離 蒸餾法 離子交換法 電滲析法 2 海水化學(xué)資源的開發(fā)利用海水中溶解和懸浮著大量的 和 h o cl na k mg ca s c f br sr等13種元素超過總量的 其他為微量元素 總計(jì)含有 多種元素 雖然海水中的元素種類 總儲(chǔ)量 但富集程度卻 無機(jī)物 有機(jī)物 99 80 很多 很大 很低 1 海水制鹽從海水中制得的nacl除用于食用外 還用作 2 海水提溴在預(yù)先經(jīng)過酸化的濃縮海水中用氯氣置換溴離子使之成為 單質(zhì) 其離子方程式為 工業(yè)原料 溴 cl2 2br br2 2cl 3 海水中能量的開發(fā)和利用 1 從海水中提取核能開發(fā)的重要原料 和 2 等是有待開發(fā)的新型能源 鈾 重水 潮汐能 波浪能 自主探究1 在海底發(fā)現(xiàn)的大量多金屬核礦是人類重要的金屬資源 思考目前開發(fā)這些海底金屬資源可能遇到的主要問題是什么 體會(huì)保護(hù)金屬資源的重要意義 請(qǐng)將你的看法同大家交流 提示 目前海底礦藏資源的勘探和開采技術(shù)還不夠成熟 要投入使用更面臨許多問題 除了成本比陸地高以外 還存在破壞生態(tài)環(huán)境等問題 有資料表明 開采海底礦藏作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)將在2010年至2030年才能形成 2 進(jìn)行海水的蒸餾實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng) 提示 在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片或沸石 防止液體暴沸 蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過其容積的2 3 也不能少于1 3 冷凝管中冷卻水從下口進(jìn) 從上口出 溫度計(jì)的水銀球在支管口部 海水資源的開發(fā)利用 思維導(dǎo)圖 教材點(diǎn)撥 2 海水資源的特點(diǎn) 1 多樣性 由于與巖石 大氣和生物的相互作用 海水中溶解和懸浮著大量的無機(jī)物和有機(jī)物 按含量計(jì) h2o中的h o兩種元素 加上cl na k mg ca s c f b br sr等11種元素超過總量的99 2 分散性 雖然海水中元素種類很多 總儲(chǔ)量很大 但許多元素的富集程度卻很低 3 海水資源的利用 1 直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻等 2 海水淡化 通常從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去 都可以達(dá)到淡化海水的目的 3 常見的海水淡化方法及原理 溫馨提示 海水淡化中蒸餾法設(shè)備簡單 易操作 但是耗能大 成本較高 將發(fā)電廠等工業(yè)余熱用于海水淡化是一種經(jīng)濟(jì)合理的途徑 4 海水中化學(xué)資源的開發(fā)利用 1 海水制鹽 方法 把海水引到鹽灘上 利用日光和風(fēng)力使水分蒸發(fā) 得到食鹽 原理 蒸發(fā)海水 使食鹽濃縮結(jié)晶 食鹽用途 2 從海帶中提取碘實(shí)驗(yàn)探究 實(shí)驗(yàn)步驟 5 海水資源的綜合利用 2014 試題調(diào)研 從淡化海水中提取溴的流程如圖所示 下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是 典例透析 a x為so2氣體 也可將so2換成na2so3b 設(shè)備y為蒸餾塔c 在提取溴的過程中一定有br 被氧化d 工業(yè)上每獲得1molbr2 需要消耗cl2的體積最多為44 8l 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 解析 選項(xiàng)a br2也能被na2so3溶液吸收形成br 選項(xiàng)b br 先被cl2氧化為br2 然后經(jīng)蒸餾得到br2蒸氣 選項(xiàng)c 海水中br 被氧化為br2以及吸收塔內(nèi)都發(fā)生了br 被氧化的反應(yīng) 選項(xiàng)d 根據(jù)選項(xiàng)c分析可知 兩步反應(yīng)都發(fā)生cl2氧化br 的反應(yīng) 考慮到氯氣部分溶于水等因素 實(shí)際生產(chǎn)中工業(yè)上每獲得1molbr2 需要消耗cl2的體積大于44 8l 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 答案 d 2014 經(jīng)典習(xí)題選萃 海帶是海洋中的一種褐藻 海帶中含有豐富的碘 是人類經(jīng)常食用的一種補(bǔ)碘食物 某資料中有 海帶中碘的檢驗(yàn) 的選做實(shí)驗(yàn) 操作步驟如下 取3g左右干海帶 除去表面雜質(zhì) 剪碎 用酒精潤濕 放在坩堝中灼燒成灰 冷卻 將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中加蒸餾水 攪拌 煮沸2 3min 使可溶物質(zhì)溶解 過濾 向?yàn)V液中滴入幾滴硫酸 再加入約1mlh2o2溶液 觀察現(xiàn)象 取少量上述所得溶液 滴加幾滴淀粉溶液 觀察現(xiàn)象 向 剩余的濾液中加入1mlccl4 振蕩靜置 觀察現(xiàn)象 向加有ccl4的溶液中加入naoh溶液 充分振蕩后 將混合液的下層液體放入指定的容器中 請(qǐng)回答下列問題 1 海帶中碘元素是 填 碘離子 碘單質(zhì) 或 碘酸鹽 步驟 中除去海帶表面的雜質(zhì)一般用刷子刷凈 不用水清洗 原因是 2 可說明海帶中含有碘的現(xiàn)象有 3 操作 叫做 操作 的目的是 解析 海帶中碘元素以碘離子的形式存在 且易溶于水 為防止碘元素的損失 除去海帶表面的雜質(zhì)一般用刷子刷凈 不用水清洗 實(shí)驗(yàn)中 步中加入淀粉溶液后變藍(lán) 步中下層液體呈紫紅色可以說明海帶中含有碘 操作 是萃取碘水中的碘 操作 是為了回收ccl4 答案 1 碘離子防止碘元素的損失 2 步中加入淀粉溶液后變藍(lán) 步中下層液體呈紫紅色 3 萃取回收ccl4 1 除去海水提溴得到的液溴中溶有的少量氯氣 應(yīng)該采用的方法是 a 加入適量的ki溶液b 通入溴蒸氣c 加氫氧化鈉溶液d 加入適量的溴化鈉溶液答案 d 變式訓(xùn)練 點(diǎn)撥 a項(xiàng)cl2和br2均與ki反應(yīng)且引入了i2雜質(zhì) b項(xiàng) 溴蒸氣無法除去氯氣 c項(xiàng) 氯氣和液溴均能與氫氧化鈉反應(yīng) d項(xiàng)發(fā)生反應(yīng) cl2 2nabr 2nacl br2 既除去了氯氣 又不會(huì)引入新的雜質(zhì) 2 某課外小組將灼燒海帶的灰浸泡后過濾 得到澄清的濾液 他們?cè)O(shè)計(jì)了如下幾個(gè)方案 你認(rèn)為能證明海帶灰中含有碘元素的是 a 取適量濾液 蒸干 觀察是否有紫色固體生成b 取適量濾液 加入苯 振蕩 靜置 苯層無色 證明不含碘元素c 取適量濾液 向其中加入淀粉溶液 無明顯現(xiàn)象 證明不含碘元素d 取適量濾液 加入酸化的h2o2 再加入淀粉溶液 呈藍(lán)色 證明含有碘元素 答案 d點(diǎn)撥 海帶灰中碘元素以i 形式存在 應(yīng)先加入氧化劑將其氧化為i2 再加入淀粉溶液檢驗(yàn) 物質(zhì)分離的幾種方法 思維導(dǎo)圖 物質(zhì)的分離是指通過適當(dāng)?shù)姆椒?把混合物中的幾種物質(zhì)分開 要還原成原來的形式 分別得到幾種比較純凈的物質(zhì) 1 蒸餾法 適用于分離互溶 但沸點(diǎn)不同的液態(tài)混合物 如酒精與水的分離 海水淡化等 1 主要儀器 鐵架臺(tái) 酒精燈 石棉網(wǎng) 蒸餾燒瓶 冷凝器 錐形瓶 教材點(diǎn)撥 2 裝置圖 如下圖 3 注意事項(xiàng) 蒸餾燒瓶需墊石棉網(wǎng)加熱或水浴加熱 蒸餾燒瓶所盛液體不能超過燒瓶容量的1 2 需向蒸餾燒瓶中加幾粒沸石或幾片碎瓷片 以防液體暴沸 溫度計(jì)的量程應(yīng)高于餾分的最高沸點(diǎn) 要使溫度計(jì)的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處 若對(duì)餾分在冷凝器里用自來水冷卻 自來水要從冷凝器的水口的低口進(jìn) 高口出 2 結(jié)晶法 適用分離各組分均溶于水 但溶解度隨溫度變化差別較大的固體混合物 如nacl與kno3的分離 3 過濾法 適用于一種可溶 另一種不溶的固態(tài)混合物 如nacl與baso4的分離 4 分液法 適用于分離兩種互不相溶的液態(tài)混合物 如苯和水的分離 5 萃取法 適用于分離溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解度不同的混合物 如用ccl4提取碘水中的碘 6 洗氣法 適用各氣體與吸收劑作用不同來分離氣態(tài)混合物 如co2與co的分離 7 升華法 適用于分離其中一組分有升華特征的固體混合物 如碘與沙子的分離 2014 試題調(diào)研 下列實(shí)驗(yàn)操作或方案正確的是 典例透析 a 將mg oh 2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾 洗滌并收集沉淀b 將混有hcl的cl2通入飽和nahco3溶液中除去hclc 用圖1所示裝置和ccl4提取溴水中的br2d 用圖2所示裝置除去乙醇中的苯酚 解析 過濾時(shí) 應(yīng)使用玻璃棒引流 a項(xiàng)錯(cuò)誤 將混有hcl的cl2通過飽和nahco3溶液中會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)co2 且cl2也能被nahco3溶液吸收 b項(xiàng)錯(cuò)誤 br2在ccl4中的溶解度大于在水中的溶解度 且ccl4和水不互溶 應(yīng)采取分液的方法分離 c項(xiàng)正確 乙醇和苯酚混溶 不能采取過濾的方法分離 d項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 c 3 2014 經(jīng)典習(xí)題選萃 下列分離混合物的方法中不正確的是 a 從酒精和水的混合物中分離出酒精 蒸餾法b 使渾濁的食鹽水變澄清 過濾法c 從溴水中分離出溴 分液法d 把硝酸鉀和氯化鉀從同一溶液中分離出來 蒸發(fā)結(jié)晶法答案 c 變式訓(xùn)練 點(diǎn)撥 a 酒精與水互溶為均勻的液態(tài)混合物 酒精的沸點(diǎn)比水的沸點(diǎn)明顯的低 應(yīng)用蒸餾法可以把酒精從酒精與水的混合物中分離出來 b 食鹽水渾濁 說明食鹽水里混著固體混合物 過濾法可以除去混在液體里的固體物質(zhì) 使液體由渾濁變澄清 c 溴水是溴和水形成的均勻液態(tài)混合物 分液法不能使溴從溴水中分離出 要用分液法從溴水中分離出來 需先用萃取劑 如四氯化碳 苯 直餾汽油 將溴從溴水中萃取出來 然后再進(jìn)行分液 d 硝酸鉀和氯化鉀都易溶于水 硝酸鉀的溶解度受溫度的影響較大 氯化鉀的溶解度受溫度的影響較小 由此 可以用蒸發(fā)結(jié)晶法把硝酸鉀和氯化鉀從同一溶液中分離出來 混合物分離或提純的方法是由混合物的性質(zhì)決定的 要先分析混合物的性質(zhì)再確定分離或提純的方法 1 2014 經(jīng)典習(xí)題選萃 下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是 a 海水中含有鉀元素 只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)b 海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化c 從海水中可以得到nacl 電解熔融nacl可制備na和cl2d 從海帶中提取碘單質(zhì)的過程不涉及氧化還原反應(yīng)答案 c 點(diǎn)撥 a項(xiàng) 海水中的鉀元素以k 形式存在 必須經(jīng)過化學(xué)變化才能得到鉀單質(zhì) b項(xiàng) 海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生物理變化 d項(xiàng) 海帶中的碘元素以i 形式存在 從海帶中提取i2時(shí) 必須先用氧化劑將i 氧化成i2 因此一定發(fā)生氧化還原反應(yīng) 2 2013 合肥高一檢測 海水提碘時(shí) 不小心將碘與食鹽混合 欲將二者分離開 最好的方法是 a 溶解 過濾b 溶解 過濾 蒸發(fā)c 溶解 加agno3溶液 過濾d 加熱使碘升華答案 d點(diǎn)撥 氧化鈉很穩(wěn)定 熔 沸點(diǎn)較高 單質(zhì)碘易升華 故可用升華法 3 2013 廈門高一檢測 若將海水淡化作飲用水使用 下列方法在原理上完全不可行的是 a 加明礬使海水中的鹽分沉淀而淡化b 利用太陽能使海水蒸餾淡化c 將海水緩慢凝固以獲取淡化的飲用水d 將海水通過離子交換樹脂 以除去所含離子答案 a 點(diǎn)撥 明礬凈水是利用al3 在水中生成的al oh 3膠體的吸附作用而除去水中的一些懸浮物 并不能除去海水中的陰 陽離子而使海水淡化 利用太陽能使海水蒸餾淡化 是有研究價(jià)值的一種淡化途徑 海水緩慢凝固后可結(jié)成冰 在這個(gè)過程中可以除去海水中的離子而淡化 將海水通過離子交換樹脂使海水淡化是一種已被應(yīng)用的海水淡化方法 4 2014 經(jīng)典習(xí)題選萃 將海帶燃燒 用水浸泡海帶灰 過濾 向?yàn)V液中加入溴水 1 加入淀粉溶液 現(xiàn)象為 化學(xué)方程式為 2 加入四氯化碳 現(xiàn)象為 答案 1 溶液變成藍(lán)色br2 2i 2br i2 2 溶液分層 上層無色 下層呈紫紅色點(diǎn)撥 1 單質(zhì)溴的氧化性比碘的氧化性強(qiáng) 溴可以把碘離子氧化成單質(zhì)碘 單質(zhì)碘遇到淀粉變藍(lán)色 2 單質(zhì)碘易溶于有機(jī)溶劑 現(xiàn)象為分層 上層無色 下層紫紅色 2 提取碘的過程中 可供選擇的有機(jī)試劑是 填序號(hào) a 酒精 沸點(diǎn)78 b 四氯化碳 沸點(diǎn)77 c 甘油 沸點(diǎn)290 d 苯 沸點(diǎn)80 3 在操作 中 溶液中生成少量icl icl的性質(zhì)類似于氯氣 以消除此雜質(zhì) 使碘全部游離出來 應(yīng)加入適量 填字母 溶液 反應(yīng)的離子方程式為 a kio3b hcloc kid br2 4 利用碘的有機(jī)溶液得到單質(zhì)i2的方法是 答案 1 萃取分液分液漏斗 2 b d 3 cicl i i2 cl 4 蒸餾法點(diǎn)撥 從碘水中提取碘單質(zhì)應(yīng)加入有機(jī)萃取劑如苯 四氯化碳 酒精和甘油均溶于水 不能作萃取劑 然后在分液漏斗中分液即得