高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 4.1.2 海水资源的开发利用课件 新人教版必修2.ppt

第2课海水资源的开发利用 目标定位 1 了解海水资源 能认识海水综合利用的发展方向 2 了解海水淡化的方法 能用蒸馏的方法由海水制取蒸馏水 3 掌握海水化学资源的开发利用 会利用海水制盐 提镁 提溴 提碘 1 初中化学中的海水综合利用 1 海水淡化的方法有蒸馏法 3 海水晒盐的过程 海水 粗盐和母液 结晶法 膜分离法 蒸发池 结晶池 2 海水中的盐 1 海洋中含盐3 主要为 此外 还有 等盐类 所以海水 不能直接饮用 2 粗盐的提纯 溶解 蒸发 结晶 3 物质分离提纯的方法 1 方法有蒸馏 过滤 结晶 萃取 分液等 2 蒸馏实验中 除酒精灯 锥形瓶外 还需用的玻璃仪器有 等 分液实验中用到的玻璃仪器有 nacl mgcl2 mgso4 又咸又苦 过滤 蒸馏烧瓶 冷凝管 温度计 分液漏斗 烧杯 解析 海水中提取镁的方法为在海水中加入碱得到mg oh 2沉淀 将沉淀分离出来后加入盐酸使之变为mgcl2 之后经结晶 过滤 干燥 电解就可得到金属镁 在此过程中不涉及mg oh 2的受热分解 答案 c 5 如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图 根据图示回答下列问题 1 图中有两处明显的错误是 2 a仪器的名称是 b仪器的名称是 3 实验时a中除加入少量自来水外 还需要加入少量的 其作用是 解析 制取蒸馏水不需要温度计 冷却水的方向应该和出气的方向相反 冷却水进出口方向标反了 蒸馏时还要加入少量的碎瓷片 防止液体暴沸 答案 1 制取蒸馏水不需要温度计 冷却水进口 出口方向标反了 2 蒸馏烧瓶冷凝管 3 沸石 或碎瓷片 防止液体暴沸 知识点一海水水资源的利用1 海水的淡化 1 海水淡化的主要方法 蒸馏法 2 海水的蒸馏主要仪器 a b c 冷凝水的流向 口进 口出 电渗析法 离子交换法 圆底烧瓶 冷凝器 锥形瓶 a b 2 直接利用海水进行 据统计 城市用水约80 是工业用水 工业用水中约80 是工业冷却用水 因此直接利用海水进行循环冷却是解决水资源短缺的重要途径 循环冷却 对应练习 1 下列说法正确的是 a 海洋约占地球表面积的71 所以地球上不缺水 人类可以随意使用水资源 不必节约b 海水淡化的主要方法有蒸馏法 电渗析法和离子交换法c 海水淡化的各种方法中 蒸馏法的成本最低d 以上说法都正确 解析 地球表面咸水多 淡水少 许多国家面临着淡水资源的危机 故不可以随意浪费水资源 a错误 海水淡化中蒸馏法的成本较高 c错误 答案 b 2 水资源非常重要 联合国规定2003年为国际淡水年 下列说法正确的是 a 蒸馏法是海水淡化的惟一方法b 淡水的密度小于海水c 融化的雪水中矿物质含量比深井中的多d 在大海边异常口渴的时候可以喝海水 解析 海水淡化的方法很多 除蒸馏法外还有电渗析法 离子交换法等 a错误 海水中矿物质多 密度大 b正确 深井中的水不断与矿物质接触 溶解有许多矿物质 c错误 海水中盐的浓度很高 不能饮用 d错误 答案 b 知识点二海水化学资源的开发利用1 海水中的元素 cl na k mg ca s c f b br sr 80 3 其他物质和能量 1 从海水中提取镁 提取核能开发中的重要原料 开发海洋药物等 2 波浪能等是有待开发的新型能源 铀和重水 潮汐能 对应练习 3 从海水中可获得的在常温下为液体的单质是 a mgb kc br2d i2 解析 以上四种单质在常温下呈液态的只有溴 答案 c 4 nacl是从海水中提取出来的一种重要物质 除食用外 它还是一种工业原料 下列以nacl为原料的产品 或物质 是 烧碱 纯碱 金属钠 氯气 盐酸a b c d 答案 a 5 下列各组元素中既包括海水中的常量元素 又包括海水中的微量元素的是 a cl na c fb s ca u ic b f h srd cl na o 解析 海水中的h o cl na k mg ca s c f b br sr称为常量元素 其他称为微量元素 a c d三组全部为常量元素 故选b 答案 b 1 灼烧海带时应在什么容器中进行 还需什么仪器 答 灼烧海带应在坩埚中进行 还需要泥三角 三脚架 酒精灯及坩埚钳等 2 在海带提取碘的过程中 涉及的分离物质的方法有哪些 答 从海带灰中得到水溶液利用过滤 从碘水中得到碘的有机溶液利用萃取分液 从碘的有机溶液中得到碘利用蒸馏 蒸馏后碘留在烧瓶中 3 海带中含有碘 海带能使淀粉溶液变蓝吗 答 不能 单质碘能使淀粉溶液变蓝 而海带中含有的碘元素是碘离子 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 解析 灼烧海带应用坩埚 a选项错误 过滤时应用玻璃棒引流 b选项错误 苯的密度比水的小 萃取了i2的苯层在上层 应从分液漏斗上口倒出 c选项错误 答案 d 1 为什么不能将最初得到的含溴的海水直接蒸馏获取液溴 答 因为此时溶液中溴的浓度太小 若直接蒸馏 处理量大 成本高 不划算 2 用so2吸收溴蒸气 体现了溴的什么性质 3 吹出法提溴 利用了溴的什么性质 答 利用空气吹出法从海水中提溴 主要是利用br2沸点低 易挥发 能被热空气和h2o g 以溴蒸气形式吹入吸收塔 2 从海水中提取的溴占世界溴年产量的左右 已知溴水呈橙色 将so2气体通入溴水时 可以发现溴水褪色 则下列有关叙述中正确的是 a so2使溴水褪色 显示了so2的漂白性b so2使溴水褪色 显示了so2的还原性c 从溴水中提取单质溴 可以用乙醇进行萃取d so2是形成酸雨的唯一原因 解析 so2通入溴水中发生如下反应 so2 2h2o br2h2so4 2hbr 该反应中so2作还原剂 不显示漂白性 乙醇与水互溶 因此不能用乙醇萃取溴水中的br2 so2和nox均可导致酸雨的形成 答案 b 探究点三海水提镁1 海水提镁的生产流程可表示为 2 海水提取镁的最基本方法是往海水中加碱 得到mg oh 2沉淀 将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成mgcl2 之后 经过结晶 过滤 干燥 电解 就可得到金属镁 1 海水提镁要用到海滩上的贝壳 那么 贝壳在生产流程中起什么作用 其主要成分发生了怎样的化学变化 答 贝壳的作用是作为制备碱的基础原料 其主要成分发生的化学变化为caco3cao co2 2 从海水中的mg2 到金属镁 经历了哪些化学变化 答 mgcl2 ca oh 2mg oh 2 cacl2mg oh 2 2hclmgcl2 2h2omgcl2 熔融 mg cl2 3 在用上述方法提镁的过程中 采取了哪些措施来提高经济效益 这对你有什么启示 答 提高经济效益的措施 一是在主要原料地 靠海处 建厂 二是同时建造盐酸厂 充分利用电解氯化镁的副产物 氯气 这给我们的启示是 设计工业生产要从整体出发 对各个生产要素和环境保护进行综合设计 既要提高综合经济效益 又要保护环境 3 下表是氧化镁和氯化镁的熔 沸点数据 答案 d 例1 海带是海洋中的一种褐藻 海带中含有丰富的碘 是人类经常食用的一种补碘食物 某资料中有 海带中碘的检验 的选做实验 操作步骤如下 取3g左右干海带 除去表面杂质 剪碎 用酒精润湿 放在坩埚中灼烧成灰 冷却 将海带灰转移到小烧杯中加蒸馏水 搅拌 煮沸2 3min 使可溶物质溶解 过滤 向滤液中滴入几滴硫酸 再加入约1mlh2o2溶液 观察现象 取少量上述所得溶液 滴加几滴淀粉溶液 观察现象 向 剩余的滤液中加入1mlccl4 振荡静置 观察现象 向加有ccl4的溶液中加入naoh溶液 充分振荡后 将混合液的下层液体放入指定的容器中 请回答下列问题 1 海带中碘元素是 填 碘离子 碘单质 或 碘酸盐 步骤 中除去海带表面的杂质一般用刷子刷净 不用水清洗 原因是 2 可说明海带中含有碘的现象有 3 操作 叫做 操作 的目的是 解析 海带中碘元素是以i 形式存在 为防止碘元素的损失 除去海带表面的杂质一般用刷子刷净 不用水清洗 实验中 步中加入淀粉溶液后变蓝 步中下层液体呈紫红色可以说明海带中含有碘 操作 是萃取碘水中的碘 操作 是为了回收ccl4 答案 1 碘离子防止碘元素的损失 2 步中加入淀粉溶液后变蓝 步中下层液体呈紫红色 3 萃取回收ccl4 知能提升 碘元素的检验方法 1 淀粉遇单质碘变蓝 若是碘离子 通常先加入氯水氧化 再加入淀粉 2 碘水呈褐色 通常加入有机溶剂四氯化碳或苯后有机层呈紫色 3 加入硝酸酸化的硝酸银溶液后产生淡黄色沉淀 则原溶液中含碘离子 变式训练 1 某课外小组将灼烧海带的灰浸泡后过滤 得到澄清的滤液 他们设计了如下几个方案 你认为能证明海带灰中含有碘元素的是 a 取适量滤液 蒸干 观察是否有紫色固体生成b 取适量滤液 加入苯 振荡 静置 苯层无色 证明不含碘元素c 取适量滤液 向其中加入淀粉溶液 无明显现象 证明不含碘元素d 取适量滤液 加入酸化的h2o2 再加入淀粉溶液 呈蓝色 证明含有碘元素 解析 海带灰中碘元素以i 形式存在 应先加入氧化剂将其氧化为i2 再加入淀粉溶液检验 答案 d 1 步骤 反应的离子方程式是 步骤 反应的化学方程式是 2 从理论上考虑 下列物质也能吸收br2的是 a naohb fecl2c na2so3d h2o 3 步骤 中氧化剂是 若反应中生成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 2br cl2br2 2cl so2 br2 2h2oh2so4 2hbr 2 a b c 3 br21 4 cl2 br2 so2 知能提升 海水提溴原理的理解误区误认为流程经过步骤 即得到了溴的单质 再加入有机溶剂萃取分液即可 忽视了实际情况 苦卤中溴的浓度太小 若直接萃取分液或蒸馏 处理量大 成本高 不经济 所以再经过 空气吹出 二氧化硫吸收 再氧化 目的是为了增大溴的浓度 2 除去海水提溴得到的液溴中溶有的少量氯气 应该采用的方法是 a 加入适量的ki溶液b 通入溴蒸气c 加氢氧化钠溶液d 加入适量的溴化钠溶液 解析 a项cl2和br2均与ki反应且引入了i2杂质 b项 溴蒸气无法除去氯气 c项 氯气和液溴均能与氢氧化钠反应 d项发生反应 cl2 2nabr2nacl br2 既除去了氯气 又不会引入新的杂质 答案 d 例3 海水中含有氯化镁 是镁的重要来源之一 从海水中提取镁 可按照如下步骤进行 把贝壳制成石灰乳 在引入的海水中加入石灰乳 沉降 过滤 洗涤沉淀物 将沉淀物与盐酸反应 结晶 过滤 干燥产物 将所得到的产物熔融后电解 关于提取镁 下列说法不正确的是 a 此法的优点之一是原料来源丰富b 进行 步操作的目的是从海水中提取氯化镁 c 第 步电解时会产生氯气d 以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应 化合反应 置换反应和复分解反应 答案 d 变式训练 3 从海水中提取镁的工艺流程可表示如下 下列说法不正确的是 a 用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富b 步骤 电解mgcl2时阴极产生氯气c 步骤 可将晶体置于hcl气体氛围中脱水d 上述工艺流程中涉及化合 分解和复分解反应 解析 海水中含有大量的镁元素 从海水中提取镁的优点之一是原料来源丰富 选项a正确 电解熔解mgcl2时 阳极产生cl2 阴极产生金属镁 选项b错误 因mgcl2能水解 mgcl2 2h2o mg oh 2 2hcl 为此将mgcl2 6h2o晶体在hcl气氛中加热脱水 其目的是抑制mgcl2水解生成mg oh 2 选项c正确 步骤 涉及caco3发生分解反应得到cao cao与h2o发生化合反应得到ca oh 2 步骤 是电解 涉及分解反应 步骤 涉及mgcl2与ca oh 2发生复分解反应得到mg oh 2和cacl2 故选b 答案 b 1 下列说法正确的是 a 海洋约占地球表面积的71 所以地球上不缺水 人类可以随意使用水资源 不必节约b 海水淡化的主要方法有蒸馏法 电渗析法和离子交换法c 海水淡化的各种方法中 蒸馏法的成本最低d 以上说法都正确 解析 地球表面咸水多 淡水少 许多国家面临着淡水资源的危机 故不可以随意浪费水资源 a错误 海水淡化中蒸馏法的成本较高 c错误 答案 b 2 2016 合肥高一检测 海水提碘时 不小心将碘与食盐混合 欲将二者分离开 最好的方法是 a 溶解 过滤b 溶解 过滤 蒸发c 溶解 加agno3溶液 过滤d 加热使碘升华 解析 氯化钠很稳定 熔 沸点较高 单质碘易升华 故可用升华法 答案 d 3 nacl是海水中提取出来的一种重要物质 除食用外 它还是一种工业原料 下列以nacl为原料的产品 或物质 是 烧碱 纯碱 金属钠 氯气 盐酸a b c d 答案 a 4 6月5日是世界环境日 环境与可持续发展是永远的主题 利用海水是可持续发展的一个任务 对于海水的利用认识错误的是 a 海水晒盐是利用蒸馏的原理b 海水可以成为廉价的能源基地 但不能开发过度 要适度使用和开发c 可以用太阳能光解海水以获取氢能源d 人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡 解析 海水晒盐利用了蒸发的原理 a符合题题意 海水利用时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡 不能过度开发 要适度使用和开发 b d正确 利用太阳能光解海水可获得氢能源 c正确 答案 a 5 海藻中含有丰富的碘元素 以i 形式存在 实验室中提取碘的流程如下 1 实验操作 的名称是 所用主要仪器的名称为 2 提取碘的过程中 可供选择的有机试剂是 填序号 a 酒精 沸点78 b 四氯化碳 沸点77 c 甘油 沸点290 d 苯 3 在操作 中