《海水资源的开发利用》课件

第2课时

海水资源的开发利用一、海水水资源的开发利用1.海水化学资源的特点。2.海水水资源的利用。(1)海水水资源。(2)类型。

(3)海水的蒸馏。

①主要仪器:A

蒸馏烧瓶

,B

直形冷凝管

,C

锥形瓶

。②冷凝水的流向:

a

口进,

b

口出。

③A中加入碎瓷片的目的是

防止液体暴沸

。

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)无须用温度计,因此可不用蒸馏烧瓶,而换为圆底烧瓶。二、海水化学资源的开发利用1.海水化学资源的开发利用。2.新能源的开发。(1)从海水中提取铀和重水,铀和重水是核能开发中的重要原料。(2)潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。海水制盐属于物理变化还是化学变化?提示:海水制盐是利用日光和风力使海水中水分蒸发从而使食盐结晶析出,因此属于物理变化。一

海水水资源的利用重难归纳1.海水蒸馏实验的操作步骤。连接装置→检查装置气密性→向烧瓶中加入海水和碎瓷片→接通冷却水→给烧瓶加热→收集蒸馏水→停止对烧瓶加热→待冷却至室温后停止通入冷却水→整理仪器。

(1)进行海水的蒸馏实验时,烧瓶中为什么要放入少量沸石?冷凝管中冷却水的流向如何?提示:在烧瓶中放少量碎瓷片或沸石,目的是防止液体暴沸;冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。(2)结合对本课时内容的预习,讨论海洋中哪些能源可转化为蒸馏海水时所需的能量。提示:潮汐能、核能可转化为电能给蒸馏海水加热。典例剖析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.海水蒸发制海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Cl2D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能答案:C解析:海水中的钾元素以化合态形式存在,要使化合态转化为游离态,一定发生氧化还原反应,A不正确;海水蒸发制海盐,是发生了物理变化,B不正确;电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2,C正确;潮汐发电是将机械能转化为电能,因此D也不正确。学以致用海水淡化可使用蒸馏法。如图所示为以自来水为原料制取蒸馏水的实验装置,请回答下列问题。(1)图中的两处明显错误①

;②

。

(2)仪器A的名称是

,仪器B的名称是

。(3)实验时A中除加入自来水外,为防止液体暴沸还需加入少量

。

答案:(1)①温度计的水银球插入液体中②冷却水进出口方向反了(2)蒸馏烧瓶冷凝管(3)碎瓷片(或沸石)解析:(1)蒸馏时,温度计测量的是水蒸气的温度,而不是溶液的温度,所以温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口处;根据题图,冷却水应“下进上出”。(2)观察题图可知,A是蒸馏烧瓶,B是冷凝管。(3)由于需要加热,所以A中还要加入碎瓷片(或沸石)以防止液体暴沸。二

海水中提取溴和碘重难归纳1.海水提溴。(1)工艺流程。(2)基本操作。

2.海带中提取碘。(1)海带中含有碘元素的检验。①反应原理:2I-+2H++H2O2==I2+2H2O,淀粉遇I2变蓝色。②流程:(2)海带中提碘。①工艺流程:②主要化学原理:Cl2+2I-==2Cl-+I2最后单质碘用苯或四氯化碳萃取,分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。特别提醒苯的密度比水的小,萃取I2的苯层在上层,从分液漏斗上口倒出。(1)阅读下面文字,交流讨论后面的问题。空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法:在预先经过酸化的浓缩海水中通入氯气使溴离子成为单质溴,继而通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂二氧化硫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溴,最后蒸馏得到液溴。①通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,是利用了溴的什么性质?②除通过蒸馏提取液溴外,还有什么方法可提取液溴?提示:①溴的沸点低,易挥发。②由于溴易溶于有机溶剂,还可用萃取的方法提取液溴。(2)下面流程图为海带中碘元素检验的实验步骤,据此思考回答问题。①海带灼烧前,为什么不用水冲洗海带表面的附着物,而是用刷子刷?②写出加入稀硫酸酸化的H2O2时发生的离子方程式。③根据什么现象证明海带中有碘元素?提示:①为减少海带中I-的流失,不能用水冲洗。②2I-+H2O2+2H+==I2+2H2O③当加入淀粉溶液时,溶液变蓝,证明有I2生成,从而说明海带中含有碘元素。典例剖析海水中溴元素以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:(1)步骤①反应的离子方程式是

。

(2)步骤③反应的化学方程式是

。

从理论上考虑,下列也能吸收Br2的是

。

A.NaOH

B.FeCl2C.Na2SO3

D.H2O(3)步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因

。

(4)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏得到液溴?

。

答案:(1)2Br-+Cl2==Br2+2Cl-(2)SO2+Br2+2H2O==H2SO4+2HBr

ABC(3)若温度过高,大量水蒸气随溴排出,所得气体中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低(4)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高。而“溴水混合物Ⅱ”实际上将溴水浓缩了解析:(1)(2)2Br-+Cl2==Br2+2Cl-,SO2+Br2+2H2O==2HBr+H2SO4;只从理论上考虑,NaOH具有强碱性,能吸收Br2,Fe2+、

具有强还原性,也能吸收Br2,但Br2在水中的溶解度较小,用水不能将Br2充分吸收。(3)温度过高,大量水蒸气随溴排出,所得气体中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低。(4)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高。经过“空气吹出、SO2吸收、Cl2氧化”等步骤实际上是将溴水浓缩了。学以致用某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。(1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有

(填字母,限填3项)。A.试管

B.瓷坩埚C.坩埚钳 D.铁三脚架E.泥三角 F.酒精灯G.烧杯

H.量筒(2)第2步:I-溶液的获取。操作是

。

(3)第3步:氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用

(填字母)。

A.浓硫酸

B.新制氯水C.KMnO4溶液

D.H2O2理由是

。

(4)第4步:碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显蓝色,则证明海带中含碘。答案:(1)BEF(2)将灰烬转移到烧杯中,加适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌,煮沸,过滤(3)D过氧化氢是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染(不会进一步氧化单质碘)解析:本题给出实验任务和步骤,考查学生对实验原理的理解,并考查学生根据实验目的选择正确的试剂操作完成规定“实验”的能力。灼烧固体通常在坩埚中进行,所以涉及的硅酸盐质仪器应有瓷坩埚、酒精灯、泥三角。灼烧所得灰烬含有可溶性I-的盐,欲得其溶液需溶解、过滤,滤液即为含I-的溶液。将I-氧化为I2,以用于第4步的检验,最好选用过氧化氢,因为过氧化氢做氧化剂,还原产物为H2O且无杂质生成,2I-+H2O2+2H+==I2+2H2O,加少量稀酸会促进反应。1．(广东学业水平)能源是经济发展动力。下列属于化石能源的是 (

)A．太阳能 B．风能C．潮汐能 D．煤炭【答案】D2．(广东学业水平)石油是工业的“血液”。开发利用南海丰富的石油资源，对广东乃至全国的经济发展意义重大。关于石油的说法正确的是

(

)A．石油的裂解属于物理变化B．石油裂解产物主要为饱和烃C．石油的分馏属于化学变化D．石油的主要成分是烃类物质【答案】D3．有关煤的叙述中不正确的是 (

)A．煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源物质B．煤是由多种有机物组成的混合物，内含煤焦油等成分C．煤除了含有C元素外，还含有少量的N、H、S、O等元素D．煤等化石燃料的储量有限，节能和开发新能源是人类实现可持续发展的关键【答案】B【解析】该题主要考查煤的成分及利用，煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，煤焦油是煤干馏的产物之一，不属于煤本身的成分，B错误。4．我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列有关说法正确的是 (

)①石油裂解得到的汽油可与溴水反应②石油的分馏是化学变化③石油的分馏实验中，温度计水银球插入液面以下，因为它测的是混合液的温度④石油分馏得到的汽油仍是混合物A．①③

B．②④

C．①④

D．②③【答案】C【解析】石油的分馏是依据各物质的沸点不同经加热汽化和冷凝而分离的操作，为物理变化，②错误；石油分馏实验中，温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处，以测量馏出蒸气的温度，③错误。5．下列有关聚乙烯的说法中正确的是 (

)A．聚乙烯是通过加聚反应生成的B．聚乙烯具有固定的元素组成，因而具有固定的熔、沸点C．因聚乙烯塑料袋有毒，故不能装食品D．因聚乙烯性质稳定，故不易造成