人教版必修2 第四章 第一节　第二课时 海水资源的开发利用 学案.doc

第二课时 海水资源的开发利用 课标要求1了解海水资源及其利用。2了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸馏。3掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐，海水提溴，海带提碘。4了解海水综合利用的重要方向。1海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。2证明海带中含有碘元素的方法：(1)流程：(2)反应原理：2i2hh2o2=i22h2o，i2遇淀粉变蓝色。3海水提溴：(1)反应原理：cl22br=br22cl。(2)工艺流程：海水br2溴蒸气hbrbr2液溴1类型海水水资源的利用主要包括海水的淡化和海水的循环冷却。2海水的淡化(1)主要方法：蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。(2)海水的蒸馏主要仪器：a：蒸馏烧瓶；b：冷凝器；c：锥形瓶。冷凝水的流向：a口进，b口出。a中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。1实验室蒸馏海水时，冷凝器中水流的方向是什么？提示：下口进，上口出。2用海水蒸馏法制淡水有哪些优缺点？提示：优点是设备简单，易操作，淡水质量好。缺点是耗能大，成本较高。海水淡化三种方法的原理方法原理蒸馏法将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水电渗析法在外加直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的离子交换法用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水1下列方法中，不能实现海水淡化的是()a蒸馏法b电渗析法c过滤法 d离子交换法解析：选c过滤法是除去不溶物，而不能除去可溶性离子，即过滤法不能实现海水淡化。2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：选b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。1海水中的化学元素总计含有80多种元素。2海水化学资源的开发利用项目操作方法海水制盐方法：把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐；原理：蒸发海水，使食盐浓缩结晶海带提碘流程：海带灼烧浸泡过滤氧化萃取提纯碘单质；主要的化学原理：2icl2=i22cl海水提溴方法：在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气氧化溴离子使之成为溴单质；主要的化学原理：cl22nabr=2naclbr2海水提镁流程：海水(含mgcl2)mg(oh)2mgcl2溶液mgcl26h2o无水mgcl2mg其他利用提取核能开发中的重要原料铀和重水；开发海洋药物；潮汐能、波浪能等有待开发的新型能源特别提醒从海水中提取溴时要进行两次氧化的目的是将海水中的溴富集。1海带中的碘元素以何种形式存在？检验海带中含碘元素的实验前为什么要用刷子刷净海带表面的附着物而不用水冲洗干海带？如何将海带中的碘元素转化成单质碘？提示：海带中的碘元素以i形式存在；因海带中的i能溶于水，故不用水冲洗干海带，以免i的损失；加入氧化剂(如h2o2)能将i氧化成单质碘。2从海水中提取溴的过程中除用so2吸收溴蒸气外，还可以用na2co3溶液吸收，你能写出这两种方法吸收br2反应原理的化学方程式吗？提示：so2br22h2o=2hbrh2so43na2co33br2=5nabrnabro33co23从海水中提取镁的过程中，为了使海水中的mgcl2转化成mg(oh)2，应向海水中加入石灰水还是石灰乳？其原因是什么？写出反应的化学方程式。提示：石灰乳；原因是石灰水中ca(oh)2的浓度小，得到的mg(oh)2的量少，不适宜于工业生产。mgcl2ca(oh)2=mg(oh)2cacl2。1从海带中提取碘的方法(1)工艺流程(2)化学原理：cl22ki=2kcli2。2从海水中提取溴的方法(1)工艺流程(2)基本操作3从海水中提取镁的方法(1)工艺流程(2)反应原理mgcl2ca(oh)2=mg(oh)2cacl2mg(oh)22hcl=mgcl22h2omgcl26h2omgcl26h2omgcl2(熔融)mgcl24食盐在工业生产中的应用(1)图示 (2)反应的化学方程式氯碱工业：2nacl2h2o2naohh2cl2。制钠和氯气：2nacl(熔融)2nacl2。制盐酸：h2cl22hcl。制漂白液：cl22naoh=naclnacloh2o。制漂白粉：2cl22ca(oh)2=cacl2ca(clo)22h2o。制纯碱：naclco2h2onh3=nahco3nh4cl,2nahco3na2co3co2h2o。1nacl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ab仅c仅 d仅解析：选a从海水中得到的nacl，可作化工原料，工业上用电解饱和nacl溶液的方法来制取naoh、cl2和h2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。化学方程式分别为2nacl2h2o2naohcl2h2，2nacl(熔融)2nacl2，naclnh3h2oco2=nahco3nh4cl,2nahco3na2co3co2h2o，cl2h22hcl。2空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一，其工艺流程如下：(1)步骤中用硫酸酸化可提高cl2的利用率，理由是_。(2)步骤利用了so2的还原性，反应的离子方程式为_。(3)步骤的蒸馏过程中，温度应控制在8090 。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因_。(4)步骤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离，分离仪器的名称是_。(5)步骤、之后并未直接用“含br2的海水”进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”、“so2吸收”、“氯化”后再蒸馏，这样操作的意义是_。解析：(1)氯气、溴单质与水之间能发生反应，酸化可抑制它们与水的反应，所以步骤中用硫酸酸化可提高cl2的利用率。(2)so2和氯气、水反应生成硫酸和氢溴酸：br2so22h2o=2hbrh2so4，离子方程式为br2so22h2o=4h2brso。(3)溴的沸点是58.5 ，水的是100 ，温度过高，大量水蒸气随之排出，溴蒸气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低。(4)溴在水中达到饱和后，溴不再溶于水，液溴和溴水密度不同而分层，然后用分液漏斗分离。(5)海水中溴离子的含量较少，在海水提取溴之前，必须进行浓缩。答案：(1)酸化可抑制cl2、br2与水反应(2)2h2oso2br2=4hso2br(3)温度过高，产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气增加。温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低(4)分液漏斗(5)“空气吹出”、“so2吸收”、“氯化”过程实际上是一个br2的浓缩过程，与直接蒸馏含br2海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低三级训练节节过关1下列关于海水的知识不正确的是()a海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用b海水既苦又涩，不能直接利用c海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低d海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合解析：选b海水水资源的利用包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却，故b项不正确。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cl2d利用潮汐发电是将化学能转化为电能解析：选c海水中钾元素以化合态形式存在，必须经过化学变化才能得到钾单质，a项错误；海水蒸发制海盐的过程是物理变化，b项错误；利用潮汐发电，没有发生化学变化，而是机械能转化为电能，d项错误。3由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：在一定条件下脱水干燥；加熟石灰；加盐酸；过滤；浓缩结晶。其先后顺序正确的是()abc d解析：选d由海水中提取镁可知，先在海水中加入熟石灰，使mg2变成mg(oh)2沉淀，过滤得到mg(oh)2，然后再加盐酸溶解、浓缩结晶，在一定条件下脱水干燥，最终得到无水氯化镁。4海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示：下列说法错误的是()a试剂1可以选用石灰乳b从苦卤中提取br2反应的离子方程式为2brcl2=2clbr2c工业上，电解熔融mgo冶炼金属镁可减小能耗d可用bacl2溶液除去粗盐中的so解析：选ca项，石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，试剂1为石灰乳，正确；b项，氯气能将溴离子氧化为溴单质，反应的离子方程式为2brcl2=2clbr2，正确；c项，氧化镁熔点很高，氯化镁熔点较氧化镁低，电解氧化镁冶炼镁增加成本，所以工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，错误；d项，氯化钡和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸钡，且氯离子不是杂质离子，正确。5工业上海水资源合理开发利用的部分工艺流程如下图所示：(1)本工艺流程中先后制得br2、caso4和mg(oh)2，能否按br2、mg(oh)2、caso4的顺序制备？_，原因是_。(2)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是_。(3)写出反应的离子方程式。_解析：(1)caso4和mg(oh)2的制备顺序与加入的试剂顺序有关，要求每次加入试剂后只能得到一种