新人教版《开发利用金属矿物和海水资源》教学设计12

开发利用金属矿物和海水资源（第2课时）二、海水资源的开发利用1.海水水资源的利用：海水中水的储量约占全球总水量的97％。海水中水资源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却。海水淡化的方法：主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。海水蒸馏原理示意图太阳能蒸发原理示意图2.海水中的化学资源的开发利用：（1）海洋是一个远未开发的巨大化学资源宝库：海洋资源中，利用潜力最大的是海水中的化学资源。由于与岩石、大气、生物的相互作用，海水中溶解和悬浮有大量的无机物和有机物，目前，在陆地上发现的１００多种化学元素，在海水中已找到８０多种（包括超过总量99%的H、O、CL、Br、Na、K、Mg、Ca、S、C等11种元素和其他微量微量元素）其中７０多种可供提取。如，氯化钠（即食盐）有４亿亿吨，镁约有１８００万亿吨，钾有５００万亿吨，溴约有９０万亿吨，核燃料约４０亿吨－５０亿吨。（2）海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富集程度低。因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。（3）从海水中提取物质的方法I.从海水中提取食盐的主要工艺流程：从海水中制取盐的方法主要有：盐田法、电渗析法和冷冻法。其中盐田法（又叫滩晒法）历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法。现在还在广泛采用。※盐田法：盐田建在海滩边，借用海滩逐渐升高的坡度，开出一片片象扶梯一样的池子。利用涨潮或用风车和泵抽取海水到池内。海水流过几个池子，随着风吹日晒，水份不断蒸发，海水中的盐浓度愈来愈高，最后让浓盐水进入结晶池，继续蒸发，直到析出食盐晶体。我国是世界上最大的产盐国，年产盐量近2000万吨，占世界食盐产量的80%。长声盐场Ⅱ.从海水中提取镁的主要工艺流程：镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。主要步骤如下：海水（主要含NaCl和MgSO4）溶液海水（主要含NaCl和MgSO4）溶液 试剂①熔融Mg无水MgCl2MgCl2熔融Mg无水MgCl2MgCl2溶液Mg(OH)2沉淀电解 试剂②电解（1）为了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用

NaOH，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应

过量；验证MgSO4已完全转化为Mg（OH）2的方法是取上层清液，加入NaOH溶液，不生成沉淀。（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是

过滤。（3）试剂②可以选用

HCl

。（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑Ⅲ.从海水中提取溴的主要工艺流程（1）用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。（2）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。反应的化学方程式为：2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl；（3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4（4）向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气，反应的化学方程式为：2HBr+Cl2==2HCl+Br2（5）用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质，得到产品溴。【实验4—2】从海带中提取碘（1）反应原理：海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时用适当的氧化剂（H2O2)将其氧化成I2，再用有机溶剂将I2萃取出来。用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是：2I-+H2O2+2H+==I2+2H2O。（2）操作步骤：①取约3g干海带，把表面的浮着物用刷子刷净（不要用水冲洗，以免洗去表面的碘化物），用剪刀剪碎后，用酒精湿润，放入坩埚中。点燃酒精灯，灼烧海带至完全变为灰烬（注意通风）停止加热，冷却。②将海带灰转移到小烧杯中，向其中加入10ml蒸馏水，搅拌、煮沸2～3min,过滤。③在滤液中滴入几滴稀硫酸（3mol/l）,再加入1mLH2O2（3%），现象：溶液变棕黄色。再加入几滴淀粉溶液，现象是：溶液变蓝色。（3）提取I2流程：含碘单质的有机溶液含碘单质的溶液试剂残渣含碘元素的溶液含碘单质的有机溶液含碘单质的溶液试剂残渣含碘元素的溶液灼烧海带溶解，过滤海带灰①从海水中提取淡水——海水淡化 ②海水制盐海水资源的开发利用③从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工