海水资源的开发利用

海水资源的开发利用 从海水中提取镁和溴 教学目标 1 知识与技能 掌握从海水中提取物质的一般方法 掌握从海水中提取镁和溴的方法 2 过程与方法 分析镁和溴在地球上的分布情况 得出从海水中提取镁和溴的必要性 通过讨论 得出富集氯化钠 镁 溴 碘的方法 3 情感态度与价值观 通过对海水资源的开发利用 认识到大自然对人类发展的重要性 同时也认识到资源是有 限的 养成节约资源的良好习惯 二 教学重难点 从海水中提取镁 溴的工艺流程 相关的化学方程式的书写 3 教学方法 实验法 讲解法 四 教学过程 导入 PPT 展示从太空看地球的图片 讲述 从太空看我们的地球 她是一颗蔚蓝色的星球 地球表面 71 被海水覆盖着 海洋 中蕴藏着丰富的资源 如矿产资源 生物资源 海水资源等等 人类社会发展到现 在面临着种种问题 淡水资源短缺 图片展示 人口众多 居住面积少 图片展 示 为了解决这些问题 科学家将目光转向了海洋 蓝色的资源宝库 开发利 用海洋资源是解决当前人类面临的人口膨胀 资源短缺等一些列难题的可靠途 径 在陆地资源日益枯竭的今天 海洋正成为人类繁衍发展的生命线 元素的含量及总量分布特点 富集程度低 分布广 总量巨大 过渡 这一节课我们就来谈谈海水资源的开发利用 讲述 目前人类对海水资源的开发主要包括 海水水资源的开发 海水化学资源的开发 讲述 虽然地球表面 71 是海洋 但是淡水资源匮乏 因此海水水资源的开发一个重 要方面就是通过海水淡化获得 另一个海水水资源的利用就是直接利用海水进 行循环冷却 比如在核电站选址时就需要考虑要有充足的水资源 讲述 海水淡化的主要方法有三种 蒸馏法 电渗析法 离子交换法 蒸馏法回顾 蒸馏的原理 装置名称 特点 使用注意事项 蒸馏法的历史最久 技术和工艺也比较成熟 但成本较高 练习 若将海水淡化作饮用水使用 下列方法在原理上完全不可行的是 A 加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B 利用太阳能是海水蒸馏而淡化 C 将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水 D 将海水通过离子交换树脂 以出去所含离子 过渡 在淡化海水的过程中 我们不仅获得了淡水资源 与此同时我们还获得 了含有高浓度盐类物质的浓盐水 浓盐水含有中还有大量的 NaCl Mg2 Br I 等等 是提取这些元素时的原料 从海水中提取化学 物质是海水资源开发的第二个方向 过渡 接下来我们以从海水中提取氯化钠 镁 碘为例来说明从海水中提取化学物质 的一般方法 讲解 从海水中提取氯化钠最常用的方法就是海水晒盐 盐田法 通过太阳能 风 能蒸发结晶就可以得到含有泥沙及 CaCl2 MgCl2 硫酸盐等杂质的粗盐 问题 1 如何从粗盐制得纯净的氯化钠 学生回答 讲解 回顾上学期粗盐的提纯操作 氯化钠是一种重要的化工原料 工业上电解熔 融氯化钠制备金属钠 氯碱工业 电解饱和食盐水 生产烧碱氢氧化钠 氢气 氯气 222 222ClHNaOHOHNaCl 讲解 镁及其合金是一种用途广泛的金属材料 目前世界上 60 的镁时从海水中提取 的 通过上一节课的学习 我们知道了工业上制备镁这种活泼的金属单质是通 过电解其熔融的盐氯化镁 MgCl2 因此 我们提取镁时总是先制备它的盐 氯化镁 问题 1 海水中的镁元素是以什么形式存在 问题 2 海水中镁元素的分布具有怎样的特点 问题 3 根据镁元素的分布特点 你觉得工业上以海水为原料提取镁要解决什么问题 学生回答 引导学生回答出要解决镁元素的富集 追问 那如何富集镁呢 学生回答 将镁离子转化成沉淀析出 追问 将镁离子转化成沉淀可以用哪些试剂呢 学生回答 教师总结 让镁离子转化成氢氧化镁沉淀可以通过加碱 反应原理是强碱制备弱碱 因此我们所加碱的碱性比氢氧化镁要强 问题 4 如果让你利用海边的原料来设计一个从海水中提取镁的流程图 你怎么做呢 学生 PPT 展示 总结 在提取镁时 我们首先是对海水中的镁进行了富集 通过沉淀反应提 高镁的含量 练习 下表是氧化镁和氯化镁的熔沸点数据 请参考以上数据分析 从海水中提取镁 正确的方法是 A 海水Mg OH 2 Mg B 海水MgCl2溶液 MgCl2 熔融 Mg C 海水Mg OH 2MgOMg D 海水Mg OH 2 MgCl2溶液 MgCl2 熔融 Mg 过渡 海水中的溴含量占地球上总资源的 99 所以人们把溴称 海洋元素 虽然 海水中溴的总量巨大 但是由于海水溴量为 0 03 0 08 千克每立方米 浓度较低 因此 工业上在提取海水中的溴时要先进行一步富集的操作 引导学生看课本 P91 资料卡片 了解工业上富集溴的方法 PPT 展示 工业从海水中提取溴的流程图 空气吹出法 步骤 1 氯化 相关化学方程式 步骤 2 吹出 在上述反应后的溶液中吹入水蒸气 则生成的溴单质从溶液中逸出 说 明溴单质具有 性 在水中的溶解度 步骤 3 吸收 相关化学方程式 步骤 4 氯化 相关化学方程式 步骤 5 如何从溴水中提取纯溴呢 写出相关操作的名称 物质氧化镁氯化镁 熔点 2852714 沸点 36001412 热空气 水蒸汽 酸化的浓缩 海水 Br Cl2 吸收塔 SO2 氢溴酸 Cl2 溴水 总结 在提取溴时 也经过了富集这一过程 过渡 在提取氯化钠 镁 溴的过程中 我们还会得到了富含有碘的富碘卤水 它是 我们提取碘的原料 那么如何提取碘呢 请看课本实验 4 2 讲解 碘元素被称为 聪明元素 日常生活中要到的大量的碘是从海水中提取的 同样由于海水中碘的含量较低 提取前需要浓缩 海洋中有些植物如海藻能够 吸收海水中的碘 因此工业上人们是从这些海藻体内提取碘的 请同学们根据 课本上的实验 归纳出从海水中提取碘的流程图 问题 1 灼烧前海带用刷子刷干净海带 为什么不能用水洗呢 问题 2 灼烧时海带为什么用酒精润湿 问题 3 操作 的名称是 用到的仪器有哪些 问题 4 步骤 的化学原理是 用化学方程式表示 还可以用哪些氧化剂呢 写 出 相关的离子方程式 并指出氧化剂与还原剂 问题 5 操作 的名称是 原理是 用到哪些仪器 问题 6 操作 的名称是 为了提高能量的利用率 人们总是将