2015-2016学年《海水资源的开发利用》导学案

1、第2课时海水资源的开发利用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.掌握从海带中提取碘的实验,了解从海水中提取溴的流程,能正确书写有关反应的化学方程式。5.了解海水综合利用的重要方向。一、海水水资源的利用1.海水水资源(1)海水中水的储量约占地球上总水量的97%。(2)海水中水资源的利用主要包括海水的淡化和海水的循环冷却。(3)海水淡化的目的是从海水中提取淡水,其方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。2.海水的蒸馏(1)主要仪器:A圆底烧瓶、B冷凝器、C锥形瓶。(2)冷却水的流向:a口进水,b口出水

2、。 (3)A中加入碎瓷片的目的是防止暴沸。二、海水化学资源的开发利用1.海水提取食盐:(1)主要方法是利用太阳光和风力使海水中水分蒸发从而使食盐结晶析出。(2)制得的NaCl除食用外,还用作工业原料,如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等化工产品。(3)从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品,是在传统海水制盐工业上的发展。2.海水提碘(1)酸性条件下利用双氧水将海带中含有的碘离子氧化成碘,写出相关反应的离子方程式:H2O2+2I-+2H+I2+2H2O。 (2)检验是否有碘生成,所加的试剂是淀粉溶液,若有碘单质存在,现象是淀粉溶液变蓝。3.海水提溴:(1)常用方法是空

3、气吹出法。(2)生产工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中,用氯气置换溴离子成为溴单质,继续通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使之与SO2发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的。然后再用氯气将其氧化得到产品溴。4.其他物质和能量:(1)从海水中提取核能开发中的重要原料铀和重水;开发海洋药物等。(2)潮汐能、波浪能等有待开发的新型能源。1.以海水为原料可以制取淡水、食盐、氯、溴、碘、烧碱等物质,其中不需要经过化学变化过程就能获得的物质有哪些?2.海水的蒸馏装置与普通的蒸馏装置有何区别?海水蒸馏时需要用温度计吗?3.Cl2也能将I-氧化为I2,从海带中提取碘时,为什么用H2O2而不用Cl2?4.海水中提溴

4、时,用热空气和水蒸气将溴吹入吸收塔,利用了溴的哪些性质?5.为什么从海水中提溴一般用晒盐后剩下的苦卤水?探究1:从海带中提取碘完成课本中从海带中提取碘的实验,并回答下列问题:(1)海带为什么不能用水冲洗?(2)海带剪碎后,为什么要用酒精润湿? (3)灼烧海带时应在什么容器中进行?还需什么仪器?(4)海带中含有碘,海带能使淀粉溶液变蓝吗?(5)向滤液中加入H2O2的目的是什么?(6)在海带提取碘的过程中,涉及的分离物质的方法有哪些?1.从碘水中提取碘,可用哪些有机溶剂?2.从碘的有机溶液中得到碘,采用什么分离方法?先从溶液中分离出来的物质是碘还是有机溶剂?从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作

5、,其中正确的是()。探究2:从海水中提取溴海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示:(1)步骤主要反应的离子方程式是。 (2)步骤反应的化学方程式是。 (3)Br的原子序数是,在周期表中位于第周期族。 (4)步骤蒸馏的过程中,温度应控制在8090 ,温度过高或过低都不利于生产,理由是。 (5)为什么不直接用“溴水混合物”而要用“溴水混合物”进行蒸馏得到液溴?。 海水中含有大量的镁离子,目前世界上60%的镁是从海水中提取的,请设计实验流程从海水中提取镁。下列关于从海水中提取溴的说法正确的是()。A.用有机溶

6、剂可直接萃取海水中的溴B.从海水中提取溴的过程涉及氧化还原反应C.用SO2吸收溴蒸气,体现了溴的还原性D.从溴水中分离出溴单质可采用分液法1.若实行海水淡化来供应用水,下列方法在原理上不可行的是()。A.加入明矾,使海水的盐分沉淀,从而将海水淡化B.利用太阳能,将海水蒸馏淡化C.将海水通过离子交换树脂,以除去所含的盐分D.利用电渗析法使海水淡化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NaD.利用潮汐发电是将化学能转化

7、为电能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;将所得的产物熔融后电解。关于提取镁的下列说法中不正确的是()。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、化合反应和置换反应4.全球海水中的溴的储量丰富,约占地球溴总储量的99%,故溴有“海洋元素”之称。工业上可以用空气吹出纯碱吸收法提取溴:将氯气通入富含溴离子的海水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯

8、碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到单质溴。该方法涉及的反应有:(写出离子方程式);3Br2+3CO32-BrO3-+5Br-+3CO2;BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O。其中反应中氧化剂是,还原剂是。 .海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以离子的形式存在。从海藻中提取碘的流程如图所示:(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称;写出过程中有关反应的离子方程式:。 (2)提取碘的过程中可选择的有机试剂为(填字母)。 A.酒精、四氯化碳 B.四氯化碳、苯 C.汽油、醋酸 D.汽油、甘油(3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实验室里有烧

9、杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、药品,尚缺少的玻璃仪器是。 参考答案知识体系梳理循环冷却淡水蒸馏法圆底烧瓶冷凝器锥形瓶ab防止暴沸镁H2O2+2I-+2H+I2+2H2O淀粉溶液变蓝空气吹出法氯气空气富集铀和重水潮汐能基础学习交流1.淡水、食盐。2.海水的蒸馏用的是圆底烧瓶,普通的蒸馏用的是蒸馏烧瓶;不需要。3.Cl2有毒且过量Cl2会氧化I2:I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl,而H2O2是绿色氧化剂,不会产生污染,也不会把I2氧化。4.沸点低、易挥发。5.因为海水中的溴含量非常低,不便于提取,晒盐后的苦卤水中溴的浓度大大提高,降低

10、了生产成本。重点难点探究探究1:互动探究(1)海带中含有易溶于水的I-,如果用水冲洗,容易使I-流失,影响实验结果。(2)酒精润湿海带,有助于海带充分燃烧。(3)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。(4)不能,单质碘才能使淀粉溶液变蓝,而海带中含有的碘是碘离子。(5)作氧化剂,将滤液中的I-氧化成I2。(6)过滤、萃取分液、蒸馏。探究拓展1.苯或四氯化碳。2.蒸馏;有机溶剂,碘留在蒸馏烧瓶中。探究体验D探究2:从海水中提取溴互动探究(1)2Br-+Cl22Cl-+Br2(2)SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr(3)35;第四;A(4)温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸气中水增加;温度过低,溴不能完全蒸出,回收率低(5)“溴