必修2第四章第一節(jié)第2課時

1、第第2 2課時課時2022-4-72022-4-7大海人人說大海人人說 每位同學(xué)對大海都有一定的了解每位同學(xué)對大海都有一定的了解, ,請同學(xué)們請同學(xué)們說說說說自己對大海的認識。自己對大海的認識。問題問題: :海水的綜合利用有哪些方面海水的綜合利用有哪些方面? (? (根據(jù)錄像根據(jù)錄像) )錄像錄像(1)(1)從海水中提取淡水從海水中提取淡水海水海水淡化淡化(2)(2)海水制海水制鹽鹽(3)(3)從海水中提取從海水中提取鎂鎂、鉀鉀、溴溴、碘碘等等化工產(chǎn)品化工產(chǎn)品(4)(4)從海水中獲取從海水中獲取鈾鈾和和重水重水作為核能開作為核能開發(fā)的重要原料發(fā)的重要原料(5)(5)從海水中獲取從海水中獲取其他

2、物質(zhì)其他物質(zhì)和和能量能量主要有主要有蒸餾法蒸餾法( (最先使用最先使用, ,技術(shù)成熟技術(shù)成熟, ,但成本高但成本高) )電滲析法電滲析法( (成本低成本低, ,但未能大量生產(chǎn)但未能大量生產(chǎn)) )離子交換法離子交換法( (目前正迅速發(fā)展目前正迅速發(fā)展, ,但需要不斷更新離但需要不斷更新離 子交換樹脂子交換樹脂) )主要包括主要包括海水的淡化海水的淡化和直接利用海水進行和直接利用海水進行循環(huán)冷卻循環(huán)冷卻。討論討論: :P90P90頁圖頁圖4-34-3、圖、圖4-44-4所示海水淡化原理及所示海水淡化原理及應(yīng)用的優(yōu)缺點。應(yīng)用的優(yōu)缺點。通過從海水中通過從海水中提取淡水提取淡水或從或從海水中把海水中把鹽

3、分離出去鹽分離出去, ,都可以達到淡化海水的目的。都可以達到淡化海水的目的。 因此因此, ,海水淡化與化工生產(chǎn)相結(jié)合、與能源技海水淡化與化工生產(chǎn)相結(jié)合、與能源技術(shù)結(jié)合術(shù)結(jié)合, ,成為海水綜合利用的重要方向。成為海水綜合利用的重要方向。 圖圖4-34-3 圖圖4-44-4缺點缺點: :成本較高成本較高, ,難推廣應(yīng)用。難推廣應(yīng)用。優(yōu)點優(yōu)點: :蒸餾法的歷史最久蒸餾法的歷史最久, ,技術(shù)和工藝也比較完善技術(shù)和工藝也比較完善; ;蒸溜法分離海水蒸溜法分離海水: :(1)(1)海水制鹽海水制鹽生產(chǎn)生產(chǎn)NaCl NaCl (2) NaCl(2) NaCl的水溶液制的水溶液制NaOH NaOH (3)(3

4、)制金屬制金屬NaNa(4)(4)制制NaNa2 2COCO3 3 2NaOH+CO2NaOH+CO2 2=Na=Na2 2COCO3 3+H+H2 2OO 2NaCl+2H 2NaCl+2H2 2O O 電解電解 HH2 2 +Cl+Cl2 2 +2NaOH+2NaOH 2NaCl2NaCl( (熔融熔融) ) 電解電解 2Na + Cl2Na + Cl2 2 小結(jié)小結(jié): :從海水中制得的氯化鈉除從海水中制得的氯化鈉除食用食用外外, ,還用還用作作工業(yè)原料工業(yè)原料, ,如生產(chǎn)如生產(chǎn)燒堿燒堿、純堿純堿、金屬鈉金屬鈉以及以及氯氣、氯氣、鹽酸鹽酸、漂白粉漂白粉等含等含氯氯化工產(chǎn)品。化工產(chǎn)品。水水重

5、結(jié)晶重結(jié)晶電電解解鹽酸鹽酸濃縮濃縮精鹽精鹽海海水水蒸蒸發(fā)發(fā)粗鹽粗鹽母液母液含含MgClMgCl2 2Mg(OH)Mg(OH)2 2MgClMgCl2 2MgMgClCl2 2Ca(OH)Ca(OH)2 2煅燒煅燒貝殼貝殼CaCaOO水水Ca(OH)Ca(OH)2 2練習(xí)練習(xí): :P P93 93 4 4 鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料, ,目目前世界上前世界上60%60%的鎂是從海水中提取的。主要步驟如下的鎂是從海水中提取的。主要步驟如下: :(1)(1)為使為使MgSOMgSO4 4轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為Mg(OH)Mg(OH)2 2, ,試劑可選試劑可選 , ,

6、要使要使MgSOMgSO4 4完全為沉淀完全為沉淀, ,加入試劑的量應(yīng)加入試劑的量應(yīng) ; ;(2)(2)加入試劑后加入試劑后, ,能分離到能分離到Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀的方法是沉淀的方法是 ; ;(3)(3)試劑可以選用試劑可以選用 ; ;(4)(4)無水無水MgClMgCl2 2在熔融狀態(tài)下通電在熔融狀態(tài)下通電, ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為該反應(yīng)的化學(xué)方程式為: : 。NaOHNaOH溶液溶液適當過量適當過量過濾過濾鹽酸鹽酸 MgClMgCl2 2( (熔融熔融) )=Mg+Cl=Mg+Cl2 2 電解電解(5)(5)用四氯化碳用四氯化碳( (或苯或苯) )萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的萃取

7、吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。溴單質(zhì)。 (1) (1)用蒸餾法將海水濃縮用蒸餾法將海水濃縮, ,用硫酸將濃縮海水酸化用硫酸將濃縮海水酸化; ; (2) (2)向酸化的海水中通入適量的氯氣向酸化的海水中通入適量的氯氣, ,使溴離子轉(zhuǎn)使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)化為溴單質(zhì): :2NaBr+Cl2NaBr+Cl2 2=Br=Br2 2+2NaCl+2NaCl (3) (3)向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽, ,將將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達到溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達到富集的目的富集的目的: : Br Br2 2+SO+SO2 2+2H+2H2

8、 2O=2HBr+HO=2HBr+H2 2SOSO4 4 (4) (4)向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣: : 2HBr+Cl2HBr+Cl2 2=2HCl+Br=2HCl+Br2 2實驗方法實驗方法BrBr- BrBr2 2 加氧化劑加氧化劑a: a: 2NaBr+Cl2NaBr+Cl2 2=Br=Br2 2+2NaCl+2NaClb: b: BrBr2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=2HBr+HO=2HBr+H2 2SOSO4 4c: c: 2HBr+Cl2HBr+Cl2 2=Br=Br2 2+2HCl+2HCl反應(yīng)原理反應(yīng)原理 提取流程提取流程

9、濃縮海水濃縮海水溴單質(zhì)溴單質(zhì)氫溴酸氫溴酸溴單質(zhì)溴單質(zhì)通氯氣通氯氣a a通空氣通空氣,SO,SO2 2吸收吸收b b通氯氣通氯氣c c各步化學(xué)方程式各步化學(xué)方程式P93 P93 第第5 5題題稀稀HH2 2SOSO4 4 H H2 2OO2 2殘渣殘渣海海帶帶溶解溶解過濾過濾海海帶帶灰灰灼燒灼燒 海帶中的碘元素主要以海帶中的碘元素主要以I I- -的形式存在的形式存在, ,提取時提取時用適當?shù)难趸瘎⑵溲趸捎眠m當?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊 I2,2,再萃取出來。再萃取出來。 用用HH2 2OO2 2做氧化劑做氧化劑, ,反應(yīng)的離子方程式是反應(yīng)的離子方程式是: : 2I 2I- -+H+H2 2OO2

10、 2+2H+2H+ +=I=I2 2+2H+2H2 2O O 提取流程提取流程反應(yīng)原理反應(yīng)原理 含含I I- -的的溶液溶液含含I I2 2的的溶液溶液萃萃取取含含I I2 2的的有機溶液有機溶液(1)(1)稱取稱取3g3g干海帶干海帶, ,用刷子把干海帶表面的附著物刷凈用刷子把干海帶表面的附著物刷凈( (不不要用水洗要用水洗, ,有有I I- -) )。 將海帶剪碎將海帶剪碎, ,用酒精潤濕用酒精潤濕( (便于灼燒便于灼燒) )后后, ,放在坩堝中。放在坩堝中。 (2)(2)用酒精燈灼燒盛有海帶的坩堝用酒精燈灼燒盛有海帶的坩堝, ,至海帶完全成灰至海帶完全成灰, ,停止停止加熱加熱, ,冷卻

11、。冷卻。 (3)(3)將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中, ,再向燒杯中加入再向燒杯中加入10ml10ml蒸餾蒸餾水水, ,攪拌攪拌, ,煮沸煮沸2min2min3min,3min,使可溶物溶解使可溶物溶解, ,過濾。過濾。 (4)(4)向濾液中滴入幾滴稀硫酸向濾液中滴入幾滴稀硫酸, ,再加入約再加入約1ml H1ml H2 2OO2 2溶液溶液, ,觀觀察現(xiàn)象。察現(xiàn)象。(5)(5)取少量上述濾液取少量上述濾液, ,加幾滴淀粉溶液加幾滴淀粉溶液, ,觀察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。 實驗注意事項實驗注意事項實驗方法實驗方法 海帶不要用水洗海帶不要用水洗, ,以免洗去海帶中的碘以免洗去海帶中的碘:

12、 :用干海帶從而易用干海帶從而易于燃燒于燃燒; ;灼燒海帶的地方要注意通風(fēng)。灼燒海帶的地方要注意通風(fēng)。 實驗前為什么要用刷子而不能用水洗干海帶實驗前為什么要用刷子而不能用水洗干海帶? ? 海帶中的碘以海帶中的碘以NaINaI的形式存在的形式存在,NaI,NaI易溶于水。易溶于水。碘易升華碘易升華, ,為什么還可以對干海帶用進行灼燒為什么還可以對干海帶用進行灼燒? ? 海帶中沒有單質(zhì)碘海帶中沒有單質(zhì)碘,NaI,NaI的熔點較高。的熔點較高。很多氧化劑都能氧化很多氧化劑都能氧化I I- -, ,為什么要用為什么要用HH2 2OO2 2? ?HH2 2OO2 2是無色的是無色的, ,使后續(xù)實驗的顏色

13、變化比較明顯。使后續(xù)實驗的顏色變化比較明顯。如何從溶液中得到如何從溶液中得到I I2 2? ?可用可用CClCCl4 4等有機溶劑萃取或用升華的方法。等有機溶劑萃取或用升華的方法。相關(guān)反應(yīng)的離子方程式相關(guān)反應(yīng)的離子方程式? ?2I2I- -+2H+2H+ +H+H2 2OO2 2=I=I2 2+2H+2H2 2OO(2)(2)證明含碘的步驟是證明含碘的步驟是_, _, 現(xiàn)象是現(xiàn)象是_, _, 離子方程式是離子方程式是 _ _ 。練習(xí)練習(xí): :證明海帶中含有碘證明海帶中含有碘, ,有以下步驟灼燒有以下步驟灼燒海帶至完全生成灰海帶至完全生成灰, ,停止加熱停止加熱, ,冷卻冷卻; ;在濾液在濾液中

14、滴加稀中滴加稀HH2 2SOSO4 4及及HH2 2OO2 2; ;然后加入幾滴淀粉然后加入幾滴淀粉溶液溶液; ;用剪刀剪碎海帶用剪刀剪碎海帶; ;用酒精潤濕用酒精潤濕; ;放入坩放入坩堝中堝中; ; 海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯; ;加蒸餾水加蒸餾水; ;攪拌、攪拌、煮沸、過濾煮沸、過濾. .2I2I- -+2H+2H+ +H+H2 2OO2 2 I I2 2+2H+2H2 2OO(1)(1)合理的步驟是合理的步驟是_滴入淀粉溶液滴入淀粉溶液, ,溶液變藍溶液變藍練習(xí)練習(xí): :海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素, ,碘元素碘元素以碘離子的形式

15、存在。實驗室從海藻中提取碘的流程如下以碘離子的形式存在。實驗室從海藻中提取碘的流程如下: :(1)(1)指出提取碘過程中有關(guān)實驗操作名稱指出提取碘過程中有關(guān)實驗操作名稱: : 。寫出過程中反應(yīng)的離子方程式寫出過程中反應(yīng)的離子方程式: : 。 (2)(2)提取碘過程中提取碘過程中, ,可用的有機試劑是可用的有機試劑是 。 A. A.酒精酒精 B.B.四氯化碳四氯化碳 C.C.苯苯 D.D.乙酸乙酸(3) (3) 過程后得到含碘的有機溶液過程后得到含碘的有機溶液, ,可用可用 把碘和有機把碘和有機溶劑分離開來。溶劑分離開來。( (分離方法分離方法) )過濾過濾萃取萃取2I2I+Cl+Cl2 22Cl2Cl+I+I2 2B CB C蒸餾蒸餾 從海水中獲取從海水中獲取鈾鈾和和重水重水作為核能開發(fā)的作為核能開發(fā)的重要原料；重要原料； 潮汐能潮汐能、波浪能波浪能等也是越來越受到重視等也是越來越受到重視和開發(fā)的新型能源。和開發(fā)的新型能源?？茖W(xué)視科學(xué)視野野再見！ 從太空觀察地球從太空觀察地球, ,看到地球上有七片陸地看到地球上有七片陸地“漂浮漂浮”在