12-13版初中化学金榜学案配套课件：8.1海洋化学资源(鲁教版九年级下)

1、第一节海洋化学资源 一、海水中的物质一、海水中的物质 1.1.盐在海水中的存在形式盐在海水中的存在形式 盐在海水中以离子形式存在：盐在海水中以离子形式存在： (1)(1)含量较多的阳离子：含量较多的阳离子：NaNa 、 、MgMg2 2 、 、CaCa2 2 、 、K K 等。 等。 (2)(2)含量较多的阴离子：含量较多的阴离子：ClCl 、 、SOSO4 42 2 等。 等。 2.2.海水制镁海水制镁 流程流程相应的化学方程式相应的化学方程式 加石灰乳加石灰乳 加盐酸加盐酸 通电通电 氯化镁氯化镁 氢氧化镁氢氧化镁 海水或卤水海水或卤水 镁镁 MgClMgCl2 2Ca(OH)Ca(OH)

2、2 2=Mg(OH)=Mg(OH)2 2CaClCaCl2 2 Mg(OH)Mg(OH)2 22HCl=MgCl2HCl=MgCl2 22H2H2 2O O MgClMgCl2 2 Mg MgClCl2 2 通电通电 = 二、海底矿物二、海底矿物 1.1.主要海底矿物主要海底矿物 (1)(1)蕴藏着大量的煤、石油、天然气等常规化石燃料。蕴藏着大量的煤、石油、天然气等常规化石燃料。 (2)(2)可燃冰可燃冰天然气水合物。天然气水合物。 形成形成 是由天然气是由天然气 主要成分为主要成分为_ 和水在低温、高压的条件和水在低温、高压的条件 下形成的冰状固体，因其极易燃烧，又被称为下形成的冰状固体，因

3、其极易燃烧，又被称为“可燃冰可燃冰”。 优点优点 同等条件下燃烧产生的能量比煤和石油多，属清洁无污染能源。同等条件下燃烧产生的能量比煤和石油多，属清洁无污染能源。 (3)(3)多金属结核：也称锰结核，含有锰、铁、镍、铜、钴、钛多金属结核：也称锰结核，含有锰、铁、镍、铜、钴、钛 等等2020多种金属元素。多种金属元素。 甲烷甲烷(CH(CH4 4) ) 2.2.防止海洋污染的措施防止海洋污染的措施 主要措施有：主要措施有：_、_、 _、提高消除污染的技术水平等。、提高消除污染的技术水平等。 海洋环境立法海洋环境立法建立海洋自然保护区建立海洋自然保护区 加强海洋环境监测加强海洋环境监测 三、海水淡

4、化三、海水淡化 1.1.实验探究：蒸馏法淡化海水实验探究：蒸馏法淡化海水 【提出问题提出问题】如何除去海水中的盐得到淡水？如何除去海水中的盐得到淡水？ 【相关知识相关知识】氯化钠溶液能与硝酸银溶液反应，生成白色沉淀。氯化钠溶液能与硝酸银溶液反应，生成白色沉淀。 【实验装置实验装置】 【实验步骤与现象实验步骤与现象】 实验步骤实验步骤实验现象实验现象 按上图组装仪器，并手捂按上图组装仪器，并手捂 试管检查装置的气密性试管检查装置的气密性 导管口有导管口有_，松手后导管口，松手后导管口 处有水柱上升并保持不下降处有水柱上升并保持不下降 加入食盐水，塞好橡皮塞，加入食盐水，塞好橡皮塞， 用酒精灯加热

5、用酒精灯加热 水水_，玻璃管上有，玻璃管上有_ 往小试管里的冷凝水中滴往小试管里的冷凝水中滴 加几滴硝酸银溶液加几滴硝酸银溶液 _ 气泡气泡 沸腾沸腾水滴水滴 无白色沉淀无白色沉淀 【实验结论实验结论】 采用蒸馏法可得到不含盐的蒸馏水。采用蒸馏法可得到不含盐的蒸馏水。 2.2.海水淡化的方法海水淡化的方法 主要是膜法和热法，膜法又称反渗透法，热法中较为常用的是主要是膜法和热法，膜法又称反渗透法，热法中较为常用的是 _和和_。 低温多效蒸馏法低温多效蒸馏法多级闪急蒸馏法多级闪急蒸馏法 【判断抢答判断抢答】 1.1.海水中最多的微粒是氯离子。海水中最多的微粒是氯离子。( () ) 提示：提示：海水

6、中最多的微粒是水分子。海水中最多的微粒是水分子。 2.2.电解熔融状态的氯化镁，就能得到金属镁。电解熔融状态的氯化镁，就能得到金属镁。( () ) 提示：提示：熔融状态的氯化镁，在电解的条件下能得到金属镁。熔融状态的氯化镁，在电解的条件下能得到金属镁。 3.“3.“可燃冰可燃冰”的主要成分是水。的主要成分是水。( () ) 提示：提示：“可燃冰可燃冰”是由天然气和水在低温、高压的条件下形成是由天然气和水在低温、高压的条件下形成 的冰状固体。的冰状固体。 4.4.天然气水合物被誉为天然气水合物被誉为“未来能源未来能源”“”“2121世纪能源世纪能源”。( () ) 提示：提示：天然气水合物燃烧产

7、生的能量多，且燃烧后几乎不产生天然气水合物燃烧产生的能量多，且燃烧后几乎不产生 残渣或废气。残渣或废气。 5.5.蒸馏法是淡化海水的常用方法。蒸馏法是淡化海水的常用方法。( () ) 提示：提示：低温多效蒸馏法和多级闪急蒸馏法是海水淡化的常用方低温多效蒸馏法和多级闪急蒸馏法是海水淡化的常用方 法。法。 【探究点探究点1 1】海水制镁海水制镁 结合下图从海水中提取镁的流程图，回答下列问题：结合下图从海水中提取镁的流程图，回答下列问题： 1.1.在提取金属镁的过程中，要在海水中加入石灰乳将氯化镁转在提取金属镁的过程中，要在海水中加入石灰乳将氯化镁转 化为氢氧化镁沉淀，你能用实验来验证氯化镁是否完全

8、转化为化为氢氧化镁沉淀，你能用实验来验证氯化镁是否完全转化为 氢氧化镁沉淀吗？氢氧化镁沉淀吗？ 提示：提示：可取少量加入石灰乳的海水，滴加酚酞试液，若酚酞试可取少量加入石灰乳的海水，滴加酚酞试液，若酚酞试 液变红，说明氯化镁已完全转化为氢氧化镁沉淀。液变红，说明氯化镁已完全转化为氢氧化镁沉淀。 2.2.海水中就含有氯化镁，在提取金属镁的过程中经过好几步操海水中就含有氯化镁，在提取金属镁的过程中经过好几步操 作才得到氯化镁固体。有些同学认为可以直接将海水蒸发得到作才得到氯化镁固体。有些同学认为可以直接将海水蒸发得到 氯化镁，这种做法可行吗？为什么？氯化镁，这种做法可行吗？为什么？ 提示：提示：不

9、可行。这是因为蒸发海水得到的氯化镁含量少，纯度不可行。这是因为蒸发海水得到的氯化镁含量少，纯度 太低，利用化学反应可以将氯化镁富集起来，从而得到纯净的太低，利用化学反应可以将氯化镁富集起来，从而得到纯净的 氯化镁固体。氯化镁固体。 【典型例题典型例题】(2011(2011内江中考改编内江中考改编) )海洋资源的开发前景十分海洋资源的开发前景十分 广阔，下图是我们从海水中提取镁的流程图：广阔，下图是我们从海水中提取镁的流程图： 上述一系列转化过程中，涉及的基本反应类型包括上述一系列转化过程中，涉及的基本反应类型包括_、 _、_；其中电解氯化镁制备金属镁的化学方程；其中电解氯化镁制备金属镁的化学方

10、程 式为式为_。 【易错提醒易错提醒】 1.1.加入的生石灰不是直接和氯化镁反应，而是先与水生成氢氧加入的生石灰不是直接和氯化镁反应，而是先与水生成氢氧 化钙，氢氧化钙再和氯化镁反应。化钙，氢氧化钙再和氯化镁反应。 2.2.海水经过富集化得到氯化镁，再电解氯化镁。因为海水中的海水经过富集化得到氯化镁，再电解氯化镁。因为海水中的 氯化镁含量太低，不能直接电解海水中的氯化镁。氯化镁含量太低，不能直接电解海水中的氯化镁。 提示：提示：整个流程中发生的反应有整个流程中发生的反应有CaOCaOH H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2，化合反，化合反 应；应；MgClMgCl2 2Ca(OH)C

11、a(OH)2 2=Mg(OH)=Mg(OH)2 2CaClCaCl2 2 ，Mg(OH)Mg(OH)2 22HCl2HCl =MgCl=MgCl2 22H2H2 2O O，复分解反应；，复分解反应；MgClMgCl2 2MgMgClCl2 2，分解，分解 反应。反应。 答案：答案：化合反应复分解反应分解反应化合反应复分解反应分解反应 MgClMgCl2 2MgMgClCl2 2 通电通电 = 通电通电 = 【拓展归纳拓展归纳】除了从海水中提取金属镁外，人类还通过提取海除了从海水中提取金属镁外，人类还通过提取海 水中的各种元素来制备对我们有用的物质。水中的各种元素来制备对我们有用的物质。 (1)

12、(1)海水晒盐：食盐海水晒盐：食盐(NaCl)(NaCl)是一种重要的化工原料，广泛地应用是一种重要的化工原料，广泛地应用 于制火碱于制火碱(NaOH)(NaOH)、纯碱、纯碱(Na(Na2 2COCO3 3) )、盐酸等物质。、盐酸等物质。 (2)(2)用海水制得淡水：地球上可供人类利用的淡水不足全部水资用海水制得淡水：地球上可供人类利用的淡水不足全部水资 源的源的1%1%，大部分水存在于海洋中，将海水淡化制得淡水，是解，大部分水存在于海洋中，将海水淡化制得淡水，是解 决水危机的重要途径。决水危机的重要途径。 (3)(3)从海水中可以提取重水从海水中可以提取重水( (核反应堆的原料核反应堆的

13、原料) )，还可以提取碘、，还可以提取碘、 溴等。溴等。 【探究点探究点2 2】海水淡化海水淡化 根据用简易蒸馏装置蒸馏海水的实验装置图分析问题：根据用简易蒸馏装置蒸馏海水的实验装置图分析问题： 1.1.在蒸馏法淡化海水的装置图中，导管设计的比较长，你认为在蒸馏法淡化海水的装置图中，导管设计的比较长，你认为 这样做的目的是什么？这样做的目的是什么？ 提示：提示：目的是延长水蒸气在导管中的滞留时间，使热的水蒸气目的是延长水蒸气在导管中的滞留时间，使热的水蒸气 能通过管壁跟更多的空气进行热交换，有利于冷凝。能通过管壁跟更多的空气进行热交换，有利于冷凝。 2.2.为使水蒸气的冷凝效果更好，你认为应对

14、实验装置做哪些改为使水蒸气的冷凝效果更好，你认为应对实验装置做哪些改 进？进？ 提示：提示：可采用如下方法：可采用如下方法：(1)(1)在烧杯中加入更好的致冷剂在烧杯中加入更好的致冷剂( (冰雪、冰雪、 干冰、液氮、液化气等干冰、液氮、液化气等) )；(2)(2)延长导气管，主要是增加散热面延长导气管，主要是增加散热面 积，提高热传递效率；积，提高热传递效率；(3)(3)将导气管更换为冷凝管或在导气管上将导气管更换为冷凝管或在导气管上 包上冷毛巾。包上冷毛巾。 3.3.桌面上放有两只烧杯，一只烧杯中盛放的是海水，另一只烧桌面上放有两只烧杯，一只烧杯中盛放的是海水，另一只烧 杯中盛放的是蒸馏水，

15、你能用简单的方法将它们区分开吗？杯中盛放的是蒸馏水，你能用简单的方法将它们区分开吗？ 提示：提示：方法一：沉淀法，因为海水中的氯化钠可与硝酸银溶液方法一：沉淀法，因为海水中的氯化钠可与硝酸银溶液 反应生成白色沉淀，而蒸馏水则无明显现象。方法二：蒸发结反应生成白色沉淀，而蒸馏水则无明显现象。方法二：蒸发结 晶法，蒸发后有晶体出现的为海水，无晶体出现的为蒸馏水。晶法，蒸发后有晶体出现的为海水，无晶体出现的为蒸馏水。 【学法点睛学法点睛】常见的海水淡化方法常见的海水淡化方法 (1)(1)膜法：膜法是利用一种只允许水分子通过而不允许盐离子通膜法：膜法是利用一种只允许水分子通过而不允许盐离子通 过的高分

16、子膜，像过筛子一样把水和溶解在海水中的盐分离的过的高分子膜，像过筛子一样把水和溶解在海水中的盐分离的 方法。方法。 (2)(2)蒸馏法：蒸馏是通过加热蒸发将液体从液体混合物中分离出蒸馏法：蒸馏是通过加热蒸发将液体从液体混合物中分离出 来的一种方法。目前多采用来的一种方法。目前多采用“多级闪急蒸馏法多级闪急蒸馏法”， 其原理是利其原理是利 用水的沸点随压强减小而降低，设计了一种压强一个比一个低用水的沸点随压强减小而降低，设计了一种压强一个比一个低 的蒸发室，将它们连通在一起，当高温海水从它们中间穿过时，的蒸发室，将它们连通在一起，当高温海水从它们中间穿过时， 就会被瞬间蒸发变为水蒸气，水蒸气经冷

17、凝成为淡水。就会被瞬间蒸发变为水蒸气，水蒸气经冷凝成为淡水。 【典型例题典型例题】(2011(2011淄博中考淄博中考) )据图回答：据图回答： 认真观察认真观察A A、B B两装置，写出两装置，写出B B装置中发生反应的化学方程式装置中发生反应的化学方程式 _ _， 水中氢元素和氧元素的质量比为水中氢元素和氧元素的质量比为_；用分子和原子的观；用分子和原子的观 点分析比较点分析比较A A装置和装置和B B装置在实验过程中水的变化情况装置在实验过程中水的变化情况_ _。 【易错提醒易错提醒】 1.1.电解水得到的氢气和氧气体积之比，与水中氢元素和氧元素电解水得到的氢气和氧气体积之比，与水中氢元

18、素和氧元素 质量之比是不同的。质量之比是不同的。 2.2.分析分析A A装置和装置和B B装置在实验过程中水的变化情况，关键点在于装置在实验过程中水的变化情况，关键点在于A A 装置中的水发生物理变化，装置中的水发生物理变化，B B装置中的水发生化学变化。装置中的水发生化学变化。 提示：提示：水在电解的条件下生成水在电解的条件下生成H H2 2与与O O2 2；由水的化学式；由水的化学式H H2 2O O可知氢可知氢 元素和氧元素的质量比为元素和氧元素的质量比为(1(12)162)161818；A A中只是水的状态中只是水的状态 发生了变化，属于物理变化，分子本身不变，分子间的间隔发发生了变化，属于物理变化，分子本身不变，分子间的间隔发 生改变，生改变，B B中发生的是化学变化，水分子本身发生了变化，变成中发生的是化学变化，水分子本身发生了变化，变成 了其他分子。了其他分子。 答案：答案：2H2H2 2O 2HO 2H2 2 O O2 21818 A A中的水分子本身没有改变，改变的是分子之间的间隔；中的水分子本身没有改变，改变的是分子之间的间隔；B B中的中的 水分子发生了改变，变成了氢气分子和氧气分子水分子发生了改变，变成了氢气分子和氧气分子 通电通电 = 1.1.请结合从海水中提取镁