海水资源的开发利用课件-高一下学期化学人教版

海水资源的开发利用第2课时第一节

自然资源的开发利用海水资源的特点广阔性多样性分散性约占地球表面积的71%，约占地球上总水量的97%。含量最多的元素O、H，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他元素为微量许多元素的富集程度很低问题一：阅读课本100页前两自然段和资料卡片内容，概括海水资源的特点？问题二：如何利用大海中的水资源？电渗析法离子交换法反渗透法利用途径及海水淡化方法海水淡化海水循环冷却海水水资源的利用蒸馏法电渗析法离子交换法反渗透法思路一

提取出淡水

思路二

分离出盐分一、海水资源的开发利用历史最久，技术和工艺也比较成熟，但是成本较高。1.蒸馏法物理分离原理：将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水。蒸馏烧瓶液体混合物蒸气液体加热冷凝海水的淡化的方法直形冷凝管蒸馏烧瓶锥形瓶温度计碎瓷片或沸石注意点：4.冷凝水，下进，上出3.温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处利用各成分的沸点不同，分离互溶液态混合物的分离方法。1.烧瓶加热时，一定要垫石棉网，防止烧瓶炸裂2.烧瓶中的海水量不能超过烧瓶容积的2/3问题三：海水的蒸馏装置与普通的蒸馏装置有何区别？为什么？提示

因为海水蒸馏得到的是淡水，水的沸点为100℃(常压下)，因此可以不用温度计和蒸馏烧瓶，而用圆底烧瓶进行蒸馏。管2.电渗析法（电渗析法是利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水的。）氯化钠水溶液水阴离子交换膜阳离子交换膜电源3.离子交换法利用离子交换剂中的可交换基团与海水中的离子发生交换来淡化海水。离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变B．水中的NO3-

、SO42-、Cl−通过阴离子树脂后被除C．通过净化处理后，水的导电性降D．阴离子树脂填充段存在反应H++OH−=H2O√4.反渗透法反渗透法海水淡化可采用膜分离技术。如图所示，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，而海水中的各种离子不能通过淡化膜。下列对加压后右侧海水成分变化分析正确的是A.溶质质量增加 B.溶液质量不变C.溶剂质量减少 D.溶质质量分数不变√二、海水中化学资源的开发利用从海水中制得的氯化钠除了食用外，还有什么用途？试分析其制备这些化工原料的原理NaCl烧碱纯碱钠氯气氯化氢1.海水制盐(1)氯碱工业：(2)制钠和氯气：(3)制盐酸：(4)制漂白剂(84消毒液)：(5)制纯碱：2NaCl（熔融）===2Na+Cl2↑电解2NaCl+2H2O===

H2↑+Cl2

↑

+2NaOH电解H2+Cl2===2HCl点燃NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NH4Cl＋NaHCO3↓2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O2NaHCO3===Na2CO3＋CO2↑＋H2O△（1）原理：（2）过程：海水盐田饱和食盐水粗盐精盐风吹日晒水分蒸发风吹日晒水分蒸发引入提纯利用蒸发原理，使海水中的氯化钠结晶析出。问题四：从海水中制得氯化钠除了食用外，还有什么用途？制备这些化工原料的反应原理？

茫茫大海是化学元素溴的“故乡”，地球上99％以上的溴分布在海水中。海洋中溴的总含量达到9万亿吨！溴海洋元素核心反应Br-Br2如何转化1.如何选择合适的氧化剂？科学性可行性氧化效果好、操作简单价格（万元/吨）Cl20.155O20.13（不能把Br-氧化为Br2)KMnO43.4K2CrO43.76KClO32.7H2O21.42.海水提溴工艺流程：1.步骤2中通氯气的目的是什么？用离子方程式表示。2.步骤3通入的空气为热空气，通入热空气的目的是什么？2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO42-＋2Br－(1)海水提溴的方法(吹出法)2.海水提溴展溴易挥发，利用热空气将溴吹出3.步骤4中发生的主要反应是什么？4.步骤6的蒸馏过程中，温度应控制在80-90℃。温度过高或过低都不利于生产，为什么？温度过高，溴蒸气中水蒸气的含量高；温度过低，溴不能完全蒸出。工艺流程：5.步骤1、2之后并未直接用含Br2的海水进行蒸馏得到液溴，而是经过步骤3、4、5后再蒸馏，这样操作的原因是什么？(1)海水提溴的方法(吹出法)2.海水提溴展富集、浓缩的过程效率更高、消耗能量更少、成本更低已知：问题5：为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂？Ca(OH)2问题6：从经济角度分析氢氧化钙的来源？贝壳(CaCO3)煅烧CaOCa(OH)23、海水提取镁问题7：下图为海水提镁的工艺流程，写出下列步骤中的化学方程式。①分解贝壳(主要成分是CaCO3)、制备Ca(OH)2：

、

。②沉淀Mg2＋：

(离子方程式)。③制备MgCl2：

。④制取Mg：

。CaO＋H2O===Ca(OH)2Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2OI2颜色状态物理性质溶解性和溶液颜色四氯化碳中水中酒精中Br2【复习回顾】22VIIA族元素：F、Cl、Br、I、At、Ts得电子能力：F>Cl>Br>I氧化性：F2>Cl2>Br2>I2易溶，橙红色深红棕色液体，易挥发微溶，橙黄色易溶，橙红色易溶，紫红色紫黑色固体，易升华微溶，棕黄色易溶，紫红色常量元素：含量>1mg/L氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟微量元素：含量<1mg/L锂、碘、铀等海水：碘元素：与甲状腺素合成有关缺乏：儿童得呆小症过量：甲亢大脖子病呆小症甲亢，成年得大脖子病。4、海带中提取碘（I2）海带——“采碘能手”，具有富集碘的能力！含碘量高。干海带中的含碘量约比海水提高了10万倍！4、海带中提取碘（I2）【思考】I-氧化反应氧化剂常见氧化剂：Cl2、HNO3、KMnO4、H2O21.如何将碘离子转化为碘单质？I21735.45Cl3579.90Br53126.9I2.如何检验碘单质的存在？

I-氧化剂I2Cl24、海带中提取碘（I2）物质分离方法——萃取与分液

利用某种溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解能力的不同，用一种溶剂（我们称之为萃取剂）将其从原溶剂中提取出来的方法叫萃取。萃取后，可以用分液漏斗将上述两种液体分开，从而达到提取物质的目的。视频视频4、海带中提取碘（I2）【讨论】萃取过程中有哪些注意事项？萃取剂要满足什么条件？注意事项①振荡时，要不时的旋开活塞放气，以防止分液漏斗内压强过大引起危险②分液时，要将漏斗下端管口紧贴烧杯内壁，使液体顺利流下③下层液体要从下口放出，恰好流尽时及时关闭活塞，防止上层液体流出④上层液体要从上口倒出，保证上层液体尽量少地沾附下层液体

萃取剂必须具备三个条件:萃取剂和原溶剂互不相溶、不反应;萃取剂和溶质互不发生反应;溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。4、海带中提取碘（I2）3.

请设计实验方案，并运用流程图表示从海带灰中提取出碘单质的实验过程。

【思考】海带灰......Cl2氧化......CCl4萃取......I2单质海带灰H2O浸取海带灰悬浊液过滤含I-溶液Cl2氧化含I2溶液CCl4萃取含I2的CCl4溶液I2单质?I2的沸点184℃CCl4的沸点76.8℃蒸馏：分离沸点不同的互溶液体4、海带中提取碘（I2）拓展视野3I2

+6OH-5I-+

IO3+3H2O-5I-+

IO3

+6H+3I2+3H2O-像这种将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中的方法即为反萃取法。4、海带中提取碘（I2）①用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；②灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；③海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。④在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液；现象是：滴入淀粉溶液，溶液变蓝。2I¯

+2H++H2O2==

I2+2H2O3、海带中提取碘（I2）

干海带中含碘(有机碘化物)量：0.3%--0.5%，有的高达1%，约比海水中的碘浓度提高10万倍！证明海带中含有碘，有以下步骤：反应的离子方程式：(1)实验步骤①会用到下列仪器中的________(填字母)。a.酒精灯b.漏斗c.坩埚d.泥三角(2)步骤③的操作名称是_____________(3)步骤④中反应的离子方程式为________________________acdH2O2+2I-

+2H+=I2＋2H2O过滤

练习:海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示：下列有关工业生产的说法错误的是A.海水