鲁教版九年级化学下册 海洋化学资源 海水中的化学

第八单元海水中的化学海洋化学资源

问题导学知识点一海水中的物质1．海水中的物质(1)海水中最多的离子是________。(2)海水中最多的金属离子是________。(3)海水中最多的物质是________。(4)海水中溶解的最多的盐是______，每1000g海水中含有大约________g盐。新知学习氯离子钠离子水氯化钠352．海水“制镁”(1)从海水中提取镁的流程图8－1－1有关反应的化学方程式及基本反应类型：①____________________________________；________反应。②____________________________________；________反应。③____________________________________；________反应。石灰乳盐酸通电Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2复分解2HCl＋Mg(OH)2===MgCl2＋2H2O

复分解分解(2)从海水中提取镁的注意事项①不直接从海水中提取镁的原因：海水中氯化镁的含量较________，且________较多，需要进行富集和提纯。②选择石灰乳作沉淀剂的原因：石灰乳易得，成本较________。低杂质低[情景展示]探究点一海水中的物质[问题探究]从海水中提取MgCl2时，经历了“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”的转化过程，请分析这样做的目的是什么？[思考交流][归纳提升]海洋是巨大的资源宝库，人类可以通过提取海水中的化学元素，来为人类造福。为了节约成本，从海水中提取物质时，需要将所提取的物质首先进行富集，具体的做法有蒸发浓缩溶液、萃取等。海水中含有氯化镁，但因其含量低而不能用于生产。利用海边丰富的贝壳(主要成分是CaCO3)资源来制取氢氧化镁，然后制取较纯净的氯化镁，并再用于生产镁，是一种节能环保的做法。核心一

海水中的物质例1海水中含有丰富的镁，目前世界上生产的镁60%来自于海水。分离出食盐的海水称作苦卤水，其中含有丰富的MgCl2。工业上以苦卤水为原料制取金属镁的流程如下：

图8－1－3(1)写出沉淀槽中发生反应的化学方程式：________________________，________________________________。(2)Y与Z反应后的产物溶于水可得X溶液，从而实现了Y的循环利用，则Z的化学式为________，X溶液的名称是________。(3)烘干后得到的MgCl2中可能含有的杂质是________。CaO＋H2O===Ca(OH)2Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2H2稀盐酸CaCl2【方法

】海水制镁是中考的重要考点，一般以流程图的形式考查，要想掌握好此知识点，不但要熟悉流程，而且要明白每一步所加物质的原理及实验操作的方法和目的。[解析](1)生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙在沉淀槽中会与氯化镁反应；(2)氯化镁电解的产物为镁和氯气，氯气和氢气反应生成氯化氢，氯化氢溶于水形成盐酸溶液；(3)氢氧化钙如果过量，氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙，烘干后得到的氯化镁中可能含有的杂质是氯化钙。知识点二海底矿物1．海底矿物资源常规化石燃料煤、石油、________新型矿产资源天然气水合物形成：由天然气(主要成分为______)和水在低温、______的条件下形成天然气甲烷高压新型矿产资源天然气水合物性质：冰状固体，极易燃烧，又被称为“________”优点：产生的热量________；无________多金属结核，也称________成分：含有锰、铁、镍、铜、钴和钛等20多种金属元素储量：多金属结核的全球总储量在30000亿吨以上可燃冰多污染锰结核2.海洋资源的开发海洋资源包括________资源(如食盐)、________资源(如天然气水合物)、________资源(如渔业资源)和________资源(如潮汐能)等，总量是巨大的。3．海洋资源的保护措施(1)海洋环境________。(2)建立海洋自然________区。(3)加强海洋环境________。(4)提高________污染的技术水平。化学海底矿物海洋生物海洋动力立法保护监测消除[情景展示]探究点二海底矿物[问题探究](1)可燃冰为什么能够燃烧？为什么可燃冰没有被推广使用？(2)开发利用海洋资源，需要注意的问题是什么？[思考交流][归纳总结]海底是个巨大的宝藏，不仅蕴藏着大量的煤、石油、天然气、锰结核等常规化石燃料，人们还在海底发现了一种新型矿产资源——天然气水合物，它是由天然气(主要成分为甲烷)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“可燃冰”。天然气水合物燃烧产生的热量比同等条件下的煤或石油产生的热量多得多，而且在燃烧后几乎不产生任何残渣或废气，被科学家誉为“未来能源”、“21世纪能源”。天然气水合物藏的开采会改变天然气水合物赖以赋存的温压条件，引起天然气水合物的分解。在天然气水合物藏的开采过程中如果不能有效地实现对温压条件的控制，就可能产生一系列环境问题，如温室效应的加剧、海洋生态的变化以及海底滑塌事件等。为保护人类共有的海洋资源，世界各国采取了多种措施，如海洋环境立法、建立海洋自然保护区、加强海洋环境监测和提高消除污染的技术水平等。知识点三海水淡化1．海水淡化的原因(1)淡水储量少：地球上可供人类使用的淡水仅占地球上总水量的________%。(2)在时间和空间上分布不________。2．海水淡化的意义淡水资源的短缺已越来越成为制约社会发展的重要因素，从浩瀚的海洋里获取淡水，对解决淡水________具有重要意义。0.3均衡危机3．[实验探究8－1]蒸馏法淡化海水(1)提出问题：用什么方法可以将海水淡化呢？(2)建立假设：蒸馏或其他方法。图8－1－2

(3)搜集证据：实验步骤实验现象实验结论组装仪器，检查气密性有__________产生气密性________向大试管中加入约5mL海水，加热海水______，小试管中有________出现水蒸气在小试管中冷凝取少量冷凝水，滴入AgNO3溶液________白色沉淀生成说明生成的是蒸馏水气泡良好沸腾无色液体没有[说明]氯化钠溶液能与硝酸银溶液反应，产生白色沉淀，化学方程式为_______________________________________________。NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3(4)获得结论：蒸馏法可以淡化海水。(5)交流评价：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？___________________________________________。4．海水淡化的方法(1)膜法：又称为反________法。(2)热法：较为常用的是多级________蒸馏法。将小试管放入冷水中(或改用冷凝管进行蒸馏)渗透闪急[情景展示1]工人师傅用稀盐酸除铁锈：探究点三海水淡化[问题探究]淡化海水的方法有哪些？理想的淡化海水方法是什么？[思考交流][归纳总结]海水淡化的方法很多，在世界范围内能做到规模化和产业化的主要是膜法(又称为反渗透法)和热法(包括低温多效蒸馏法和多级闪急蒸馏法)。各种海水淡化方法各有优缺点，理想的方法是利用太阳能来淡化海水。[情景展示2][问题探究]结合教材33页实验探究8－1，说一说，为使水蒸气的冷凝效果更好，可对实验装置做哪些改进？[思考交流][归纳总结]为使实验探究8－1中的装置冷凝效果更好，可对实验装置做下列改进：把冷凝的试管放到盛有冷水(或冰水)的烧杯里面，使用长的的导气管，或使用冷凝管等。区分海水和蒸馏水的物理方法：蒸发(有固体残留物的是海水，无固体残留物的是蒸馏水)、测密度、测导电性等；化学方法：Cl－检验(分别滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀的是海水，无现象的是蒸馏水)。冷的茶杯盖上面有水、冬天室内的玻璃上有水等等，都属于生活中的“蒸馏”。[总结提升]核心二

海水淡化例2淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素，从浩瀚的海洋里获取淡水，对解决淡水危机具有重要意义。某小组针对这一现状，提出问题并在实验室进行了以下探究。[提出问题]_____________________________________________?[实验用品]酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台(带铁夹)、胶头滴管、海水、硝酸银溶液。

怎样将海水转化为淡水[实验过程]①如图8－1－4所示组装仪器并检查装置的气密性。②向大试管中加入5～10mL海水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热。加热一段时间后，小试管内收集到很少液体，小试管口出现大量白雾。该小组同学建议对该装置进行改进，你认为改进的措施为________________________________________________________。图8－1－4将小试管内的导管加长(或使用冷凝管，或将小试管放在盛有冰水的烧杯中等)③向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液，现象为_______________________________________________________。[得出结论]通过上述实验探究，你得出的结论是_______________________________________________________。[反思交流]①对海水淡化后的剩余资源，请提出一种合理利用的措施：_________________________________________________。无沉淀生成(或无明显现象)将海水蒸馏可以得到淡水晒盐(或制纯碱或从海水中提取氯化镁制备镁等，合理答案均可)②“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子：_________________________________________________________。石油的分馏(或分离液态空气等合理答案均可)【方法

】区分海水和蒸馏水的方法：物理方法：蒸发(有固体残留物的是海水，无固体残留物的是蒸馏水)、测密度、测导电性等；化学方法：Cl－的检验(分别滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀的是海水，无现象的是蒸馏水)。海水中的物质海水淡化海洋化学资源海底矿物海水提镁氢氧化镁海水或卤水氢化镁镁通电石灰乳盐酸课堂反馈知识点1海水中的物质知识点2海底矿物2．关于海底矿物的叙述正确的是(

)A．可燃冰是一种可再生能源B．多金属结核是锰的化合物C．因为可燃冰燃烧后几乎不产生任何残渣或废弃物，被科学家誉为“未来能源”D．多金属结核在世界上储量很少C知识点3海水淡化3．下列关于海水淡化的说法错误的是(

)A．海水淡化就是把海水中的NaCl除掉B．将海水蒸发后冷凝可以获得淡水C．海水在太阳照射下形成的水蒸气，再遇冷而形成降雨是海水的一种自然淡化D．“多级闪急蒸馏法”是现在采用较普遍的海水淡化法A海洋化学资源

学习目标1、了解海洋资源包括化学资源、矿产资源、动力资源、生物资源；2、了解海水以及海底所蕴含的主要物质；3、掌握海水制镁和海水淡化的方法；4、认识海洋资源的开发对人类发展的重要作用；5、树立关注社会和人类生存环境的社会责任感。含量前两位的金属离子为:含量最多的非金属离子为海水主要含有的盐：Na+

、Mg2+Cl–NaCl、MgCl2问题探究一：海水制镁[自学指导]如何从海水中提取金属镁？其流程是怎样的？涉及到哪些重要的化学反应？独立思考，解决问题广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业的金属镁就是从海水中提取镁盐（MgCl2）制取的。海水或卤水氢氧化镁氯化镁镁石灰乳盐酸通电上述转化过程中有关的化学方程式：③②①MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓

+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2

+2H2OMgCl2

通电

Mg+Cl2

海水制镁的方法1、从太空观察，地球是一个美丽的、蔚蓝的星球，海洋资源丰富。一地处海边的化工厂，按如下步骤进行生产：①以煤为原料煅烧石灰石，②用加压降温的方法使产生的二氧化碳变成干冰，③使得到的生石灰与水反应，④把海水引入反应池中，使熟石灰与海水中的氯化镁反应以获得氢氧化镁，⑤用盐酸溶解氢氧化镁，再将所得的溶液蒸发、浓缩、结晶。⑴该厂的产品是____________。⑵按要求写出下列各步反应的化学方程式并注明基本反应类型；煅烧石灰石_______________【

】②生石灰与水反应________________【

】③熟石灰与氯化镁反应_______________【

】④盐酸溶解氢氧化镁_______________【

】反馈练习一Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O高温CaCO3==CaO+CO2氯化镁、干冰分解反应CaO+H2O==Ca(OH)2化合反应MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓

+CaCl2复分解反应复分解反应MgCl2

通电

Mg+Cl2

CH4+2O2====CO2+2H2O点燃问题探究二海底矿物可燃冰很难以固态形式从海洋中被开采出来，因为大气中的温度远高于海底，压力远低于海底，所以开采海洋中的可燃冰十分有难度。但鉴于可燃冰的各种优点，目前各国正在研发相应的开采技术，一般采用注热与降压方法。在这方面，我国率先实现了可燃冰的连续试开采，这能为未来的大规模开采奠定基础，所以意义重大。水下5000米深的锰结核矿产金属矿物--锰结核多金属结核如何合理开发利用海洋资源？自主思考：有哪些好的措施可以保护我们的海洋实现可持续发展？反馈练习二1、海洋是地球上最大的储水库，浩瀚的海洋蕴含着丰富的化学资源。（1）海水属于________（填混合物或纯净物）。（2）海底不仅蕴藏着大量的煤、石油和天然气等化石燃料，人们还在海底发现了一种新型矿产资源是

；被科学家誉为未来新能源。属于________（填“可再生”或“不可再生”）能源；其主要成分甲烷燃烧的化学方程式为________；2、保护海洋环境所采取的措施中不正确的是（

）A、控制陆地污染，实行陆地污染物总量控制。

B、禁止工业三废的排放。C、使用含磷洗衣粉，以增加海水中的磷，从而有利于海生植物的生长D、科学养殖CH4+2O2====CO2+2H2O点燃不可再生可燃冰混合物C

海水淡化就是除去咸水中的盐，或将淡水透析出来。大致有3类办法：（1）蒸馏法：让盐分留下，水蒸气凝结成水；（2）结晶法：让咸水结冰，盐和冰分离开来；（3）膜法：让咸水的水在巨大的压力下通过特殊的膜，留下盐；问题探究三：海水的淡化NaCl+AgNO3=AgCl

+NaNO3

取样，滴入AgNO3溶液和稀硝酸，若没有产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，则海水已淡化。问题：如何证明得到的冷凝水已被淡化？反馈练习三1、如图，海水淡化可采用膜分离技术对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化进行分析，正确的是

(

)A．溶质质量增加

B．