8.1.2 海水资源的开发利用-课件【知识精研】下学期高一化学课件(人教版必修第二册)

第八章

化学与可持续发展第一节

自然资源的开发利用课时2海水资源的开发利用课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升宏观辨识与微观探析能从宏观上认识海水资源的丰富性和多样性，了解海水资源开发利用的重要性和必要性。能从微观角度分析海水中各种元素的存在形式，以及在开发利用过程中发生的化学反应的本质。证据推理与模型认知通过对海水资源开发利用的实验探究和工业流程分析，培养学生基于证据进行推理和论证的能力。帮助学生建立海水资源开发利用的模型，如海水提镁、提溴、提碘的工艺流程模型，理解物质转化的原理和方法。课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升科学探究与创新意识通过海水淡化和海带中提取碘等实验探究活动，让学生体验科学探究的过程，培养学生的科学探究能力和创新意识。鼓励学生提出新的问题和假设，设计实验方案，进行实验验证，培养学生的创新思维和实践能力。科学精神与社会责任使学生认识到化学在海水资源开发利用中的重要作用，培养学生的科学精神和创新意识。让学生了解海水资源开发利用对社会发展的重要意义，以及在开发利用过程中可能面临的环境问题，培养学生的社会责任意识。课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源水资源生物资源能源海水是元素的宝库，含有80多种元素海水中蕴含着的丰富资源。21世纪人类将重点开发海洋资源。化学资源课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源化学资源含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为“元素的故乡”。海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源化学资源浅海海底：石油、天然气、煤、硫、磷等滨海砂矿：砂、贝壳等建筑材料和金属矿产课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用【思考与讨论】

阅读课本P100,海水水资源的利用主要包括哪些途径？直接利用海水进行循环冷却海水淡化提取溴单质制取氯化钠制取镁课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水的淡化海水淡化的方法主要有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却。电渗析法离子交换法蒸馏法课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用

海水的蒸馏（物理方法）冷凝管蒸馏烧瓶锥形瓶温度计碎瓷片或沸石注意点：2.冷凝水，下口进，上口出1.温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处最先使用，技术成熟，但成本高海水的淡化——蒸馏法课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水的淡化——蒸馏法方法一：广泛使用太阳能、风能、发电厂等工业余热课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水的淡化——蒸馏法方法二：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通过时，水就会瞬间蒸发变成水蒸气，经冷凝成为淡水。课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水的淡化——离子交换法海水中的盐都是阳离子和阴离子的形式存在如果有一种东西可以把这些离子移走，那么水也就得到纯化了。离子交换树脂就具有这样的能力课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水的淡化——离子交换法离子交换树脂是一种具有网状结构的不溶于水的高分子材料。它犹如一棵大树，上面有很多树枝，每个树枝上都有一个口袋。当海水通过的时候，阳离子会把阳离子交换树脂“口袋”中的氢离子交换出来，阴离子会把阴离子交换树脂“口袋”里的氢氧根离子交换出来，而氢离子和氢氧根离子相遇就变成了水。课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水的淡化——离子交换法HR＋Na＋＝NaR＋H＋ROH＋Cl－＝NaR＋OH－H＋＋OH－＝H2O课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水的淡化——电渗析法

电源熔融氯化钠2Cl－－2e－＝Cl2↑2Na＋＋2e－＝2Na课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水的淡化——电渗析法课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水制盐海水中的化学元素海水因为量太大、面太广，大多数元素尽管总量很大，但许多元素的富集程度很低很低。海水淡化后的浓缩海水怎么利用?课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用浓缩海水结晶池蒸发池

盐田法(太阳能蒸发法)日晒风吹蒸发水分蒸发结晶继续日晒风吹成为过饱和溶液，析出晶体“母液”也叫“苦卤”,含有高浓度的K+、Mg2+、Br-和SO42-等，可从中提取多种化工原料。浓缩海水结晶池蒸发池海水制盐课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用盐田法制得的粗盐中含有较多的可溶性钙盐、镁盐、硫酸盐及泥沙①Na2CO3②NaOH③BaCl2②③①或③②①或③①②除杂试剂：试剂加入顺序：主要操作：溶解、过滤、蒸发④盐酸粗盐粗盐水滤液沉淀精盐操作Ⅰ操作Ⅱ操作Ⅲ溶解过滤蒸发结晶1.加BaCl22.加NaOH3.加Na2CO34.加适量盐酸海水制盐—粗盐提纯课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水制盐—精盐的应用(1)制钠2NaCl(熔融)

2Na＋Cl2↑

通电(2)制纯碱NaCl＋CO2＋NH3＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl

氯碱工业(3)工业制氯课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水提溴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！课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水提溴溴是海洋元素，地球上99%的溴分布在海水中，以Br-的形式存在。实际工业生产中，首先要先对海水中的溴进行富集①溴在照相术中,溴化银，碘化银担任感光剂的角色。②溴化钾、溴化钠和溴化铵制成的三溴片,在医学上用作镇静剂,消毒药剂的红药水中,就含有溴和汞。③溴乙烷、溴苯等都是常用的有机试剂,在制造著名的汽油防震剂四乙基铅时也离不了溴。④溴化钨制成的溴钨灯体积小却非常明亮。课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水提溴液溴物理性质1.深红棕色液体2.

密度大于水3.

易挥发（刺激性气味，有毒）4.

易溶于酒精、四氯化碳、苯，微溶于水5.

腐蚀性强，会严重灼烧皮肤，腐蚀橡胶一般以水液封保存课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水提溴核心反应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)KMnO43.4K2CrO43.76KClO32.7H2O21.4课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水提溴核心反应Cl2+2Br-=Br2+2Cl-2.如何将卤水中的溴单质提取出来？萃取:是利用A物质在B溶剂中的溶解能力小于在C溶剂中的溶解能力,把A物质从B溶剂提取到C溶剂里(B和C互不相溶)的分离方法。分液:是利用两种液体互不相溶的性质将两种液体分离的方法。溴是唯一在常温呈液态的非金属元素单质,易挥发,沸点58.76℃,红棕色液体,在四氯化碳(一种无色有毒液体,沸点76.8℃,不浴于水,1.595g/cm3))等有机溶剂中的溶解性远大于水中的溶解性。课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水提溴Br2的水溶液Br-（卤水中）Cl2CCl4萃取分液Br2的四氯化碳溶液Br2蒸

馏工业上做法：“吹出法”。其过程主要包括氧化（用氯气氧化海水中的溴离子）、吹出（用空气将生成的溴吹出）、吸收（用二氧化硫作还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离）、蒸馏（再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离）等环节。课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用【思考与讨论】课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水提溴2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl2H2O+Br2+SO2==H2SO4+2HBr2HBr+Cl2==Br2+2HCl课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水提溴为什么氯气氧化时要用硫酸酸化？再次氯化后得到的溴水混合物与第一次氯化后有什么不同?pH3.5氧化效果最好富集溴，降低能耗依据绿色化学示意图：四氯化碳有毒，从安全和环保角度考虑不合适为什么不用四氯化碳萃取后再蒸馏？【学以致用海】水中提取提镁？课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学课程结构塑造与习题巩固提升海水资源的开发利用海水提溴课程标准与核心素养新课深度探究与互动教学