高中一年級(jí)化學(xué)《海水資源的開發(fā)利用》

廣州大學(xué)附屬中學(xué)

董睿海水資源的開發(fā)利用高一—人教版—化學(xué)—第八章匯報(bào)人：WPS學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能運(yùn)用物質(zhì)分類的方法

，初步認(rèn)識(shí)海水資源的廣泛性和多樣性。2.能運(yùn)用分析、

推理的方法

，從數(shù)據(jù)、

列表、

圖片等多種形式的信息中認(rèn)知研

究對(duì)象的本質(zhì)

，逐步掌握海水資源的特點(diǎn)

，

以及水資源和其他化學(xué)資源的獲

取方法及原理。3.能運(yùn)用對(duì)比、

演繹的方法

，從一般物質(zhì)的提取工藝中歸納工藝流程的一般規(guī)

律和普遍性問題。4.能運(yùn)用歸納的方法

，

感受化學(xué)在海水資源開發(fā)利用中的重要性

，

以及海水資

源開發(fā)利用中的可持續(xù)發(fā)展原則。元素濃度（mg/L）元素濃度（mg/L）元素濃度（mg/L）鋰Li1.7×10－

1鈷Co5.0×10－4碘I6.0×10－2硼B(yǎng)4.6鎳Ni2.0×10－3銫Cs5.0×10－4鈉Na1.

1×104溴Br6.7×101鋇Ba3.0×10－2鎂Mg1.3×103銣Rb1.2×10－

1金Au4.0×10－6硫S8.9×102鍶Sr8汞Hg3.0×10－5氯Cl1.9×104鉬Mo1.0×10－2鈾U3.0×10－4鉀K3.8×102銀Ag4.0×10－5鈣Ca4.0×102鎘Cd1.

1×10－4活動(dòng)一、認(rèn)識(shí)海水資源資料一、

海洋約占地球表面積的71%

，

海水中水的總儲(chǔ)量約1.3×1018噸。

資料二、

海水中主要元素的含量問題1.你認(rèn)為可以從海水中獲得哪些產(chǎn)品或資源

，

為什么？元素濃度（mg/L）元素濃度（mg/L）元素濃度（mg/L）鈉Na1.

1×104氯Cl1.9×104金Au4.0×10－6鎂Mg1.3×103溴Br6.7×101鈾U3.0×10－4鉀K3.8×102碘I6.0×10－2鎳Ni2.0×10－3鋰Li1.7×10－

1銫Cs5.0×10－4鉬Mo1.0×10－2硫S8.9×102（1）

儲(chǔ)量特別大的如Na、

Mg、

Cl、

Br等元素的單質(zhì)及化合物（2）

具有特別用途的如Li、

Mo、

Cs、

U等元素的單質(zhì)及化合物（3）

特別貴重的元素如Au的單質(zhì)及化合物問題1.你認(rèn)為可以從海水中獲得哪些產(chǎn)品或資源，為什么？元素濃度（mg/L）元素濃度（mg/L）元素濃度（mg/L）鈉Na1.

1×104氯Cl1.9×104金Au4.0×10－6鎂Mg1.3×103溴Br6.7×101鈾U3.0×10－4鉀K3.8×102碘I6.0×10－2鎳Ni2.0×10－3鋰Li1.7×10－

1銫Cs5.0×10－4鉬Mo1.0×10－2硫S8.9×102總量巨大但濃度極低

，

要耗費(fèi)大量能源和時(shí)間進(jìn)行富集、

分離和提純問題2.你認(rèn)為從海水中獲得產(chǎn)品的過程中可能會(huì)遇到哪些困難？海水資源的分布特點(diǎn)：廣闊性、多樣性、分散性海洋是遠(yuǎn)未得到充分開發(fā)的巨大資源寶庫！問題3.海水淡化都有哪些方法

，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？活動(dòng)二、從海水中得到淡水資源1.蒸餾法與新能源技術(shù)相結(jié)合，解決成本問題:海水曬鹽高純水海水2.電滲析法H＋＋OH－＝H2O

純水陽離子交換樹脂HR＋Na＋＝NaR＋H

+陰離子交換樹脂ROH＋Cl－＝RCl＋OH海水3.離子交換法4.用高分子分離膜淡化海水鹵水（離子濃？度明顯提高）問題4.海水的淡化工藝還能給我們帶來什么其他產(chǎn)品或好處？活動(dòng)三、從海水中得到溴和鎂請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材第101頁

“

思考與討論

”欄目

，

分析并討論“海水提溴”的生產(chǎn)流程

，

寫出氧化和吸收環(huán)節(jié)的主要離子方程式。氧化：

2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl-吸收：

Br2＋SO2＋2H2O＝2Br－＋SO42

－＋4H

+鹽鹵(

)試劑

Br

-

①Cl2Br2濃度___Br2濃度大_試劑

小

②操作

①濃縮空氣SO2、

水海水 HBr

試劑

③Cl2活動(dòng)三、從海水中得到溴和鎂請(qǐng)同學(xué)們閱讀、

分析并討論

“海水制鎂

”的生產(chǎn)流程

，

判斷試劑①

、②和操作①的名稱。石灰乳Ca(OH)2

濃鹽酸試劑①

試劑②操作①過濾濃縮海水

主要含NaCl和MgSO4無水

MgCl2Mg(OH)2

沉淀MgCl2

溶液熔融電解Mg問題5.對(duì)比從海水中提取溴和從海水中提取鎂的工藝流程圖

，

你認(rèn)為從海水中提取物質(zhì)應(yīng)主要考慮哪些問題？1.原料的分離提純及富集的原理；2.加入輔料的來源和成本；3.除去副產(chǎn)物的操作；4.中間產(chǎn)物的循環(huán)利用；5.對(duì)環(huán)境的保護(hù)。海水中蘊(yùn)含著豐富的資源

，21世紀(jì)人類將重點(diǎn)開發(fā)海洋

資源。水資源化學(xué)資源

生物資源

能源…

…海洋資源活動(dòng)四、海洋中還有哪些資源可以利用海產(chǎn)捕撈/噸海產(chǎn)養(yǎng)殖/噸全球9400萬1.06億中國1500萬6000萬海洋生物資源近岸海域：砂礦、

貝殼等建筑材料和金屬礦產(chǎn)淺海大陸架：

石油、

天然氣、

煤、硫、磷等深海海盆：海底錳結(jié)核海底礦產(chǎn)資源錳結(jié)核中50%以上是氧化鐵和氧化錳

，

還含有鎳、

銅、

鈷、鉬、

鈦等20多種元素。

僅太平洋底的錳結(jié)核中

，

就儲(chǔ)存著4000

億噸錳、

164億噸鎳、

88億噸銅、

98億噸鈷

，

相當(dāng)于陸地總儲(chǔ)

量的幾百甚至上千倍

，

如果把它們?nèi)_采出來

，錳可供人類使用

3.3萬年

，

鎳可以用2.5萬年

，

鈷可用34萬年

，

銅可以用980年

，

而且這種結(jié)核增長很快

，

每年還以上千萬噸的速度在不斷堆積

，

因此

，錳結(jié)核可以說是一種取之不盡的"

自生礦物"。錳：

可用于制造錳鋼

，

極為堅(jiān)硬

，

能抗沖擊、

耐磨損鐵

：煉鋼的主要原料鎳：

可用于制造不銹鋼鈷：

可用來制造特種鋼銅：

制造電線鈦

：密度小、

強(qiáng)度高、

硬度大

，廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)海底石

:超過1500億噸

天然

超過140萬億立方米海洋石油、天然氣開發(fā)海疆失則金甌缺海洋能源的利用波浪能（

7000萬千瓦）和潮汐能（270萬千瓦）潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電火電廠、核電站循環(huán)冷卻水海水淡化與化工生產(chǎn)、

能源開發(fā)相結(jié)合是海水綜合利用的重要方向與化工生產(chǎn)相結(jié)合，提高經(jīng)濟(jì)效益謝謝觀看海水資源的開發(fā)利用習(xí)題答疑高一—人教版—化學(xué)—第八章海水資源的開發(fā)利用習(xí)題答疑廣州大學(xué)附屬中學(xué)董睿Part011.從海水中提取溴的流程如圖所示

，

下列有關(guān)說法不正確的是（

D

）A.X為SO2氣體

，

也可將SO2換成Na2

SO3B.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1mol

Br2

，

需要消耗Cl2的體積最多為44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)【解析】亞硫酸鈉與二氧化硫均具有還原性

，能把溴單質(zhì)還原成溴離子

，A正確；把溴單質(zhì)從溶液中分離出來得到溴蒸氣用蒸餾的方法

，所以設(shè)備Y是蒸餾塔

，B正確；氯氣氧化海水中的溴離子和溴化物與氯氣反應(yīng)生成溴單質(zhì)

，這兩步都是Br-被氧化

，C正確；因?yàn)殇咫x子要經(jīng)過兩次氧化

，兩次氧化時(shí)

，Cl2都應(yīng)過量，

因此工業(yè)上每獲得1molBr2

，需要消耗Cl2的體積最少為44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)

，D錯(cuò)誤。A.由海水制取粗鹽的方法是降溫結(jié)晶

B.可用K2CO3溶液除去粗鹽中的Ca2

+C.石灰乳就是Ca(OH)2溶液

D.電解MgCl2的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)【解析】

NaCl的溶解度受溫度影響較小

，從海水中制取粗鹽要采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法

，A錯(cuò)誤；用K2CO3溶液除去粗鹽中的Ca2＋

，會(huì)引入雜質(zhì)K＋

，要選用Na2CO3溶液

，B錯(cuò)誤；石灰乳是Ca(OH)2形成的懸濁液

，不是其溶液

，C錯(cuò)誤；電解熔融MgCl2生成Mg和Cl2

，是氧化還原反應(yīng)

，D正確。2.海水中含有豐富的資源。下圖是由海水制取某些產(chǎn)品的流程

，下列有關(guān)說法中正確的是(

D

)下列說法不正確的是

(

D

)A.可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO42

-B.從苦鹵中提取Br2的離子方程式為

2Br－＋Cl2

＝2Cl－＋Br2C.試劑1可以選用石灰乳D.工業(yè)上

，通常電解熔融Mg(OH)2來冶煉金屬鎂【解析】粗鹽中加入過量BaCl2溶液

，去除硫酸根離子

，A項(xiàng)正確；氯氣具有氧化性

，能氧化溴離子生成單質(zhì)溴:Cl2＋2Br－

＝Br2＋2Cl－

，B項(xiàng)正確；試劑1可以選用石灰乳

，和鎂離子反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀

，C項(xiàng)正確；Mg(OH)2的熱穩(wěn)定性差

，受熱分解

，工業(yè)上通過電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂

，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.海洋約占地球表面積的71%

，

對(duì)其進(jìn)行開發(fā)利用的部分流程如圖所示，4.用高分子吸附樹脂提取鹵水中的碘(主要以I－形式存在)的工藝流程如圖所示

，下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.高分子樹脂在流程中起到富集I2的作用

B.④中的Na2

SO3起到還原劑的作用C.若②和⑤中分別得到等量的I2

，則消耗的

n(Cl2)

:

n(KClO3)=5

:

2D.由⑥得到碘產(chǎn)品的過程

，主要發(fā)生的是物理變化【解析】根據(jù)流程，

鹵水加入硫酸酸化后

，再加入Cl2氧化

，發(fā)生的反應(yīng)為2I－+Cl2＝2Cl－+I2

，接著加入高分子樹脂

，將生成的碘單質(zhì)進(jìn)行富集

，加入Na2

SO3將I2還原為I－

，再加入KClO3發(fā)生反應(yīng)

6H++6I－+ClO3

－＝3I2+Cl－+3H2O

，再升華得到碘單質(zhì)。4.用高分子吸附樹脂提取鹵水中的碘(主要以I－形式存在)的工藝流程如圖所示

，下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.高分子樹脂在流程中起到富集I2的作用

B.④中的Na2

SO3起到還原劑的作用C.若②和⑤中分別得到等量的I2

，則消耗的

n(Cl2)

:

n(KClO3)=5

:

2D.由⑥得到碘產(chǎn)品的過程

，主要發(fā)生的是物理變化加入高分子樹脂

，可以將生成的碘單質(zhì)進(jìn)行富集

，A項(xiàng)正確；加入Na2

SO3將I2還原