《2021年春高中化学(基础知识+自主探究+探求新知+拓展提升)4.1.2开发利用金属矿物和海水资源海水资源的开发利用(2) 预习案 新人教版必修2.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2021年春高中化学(基础知识+自主探究+探求新知+拓展提升)4.1.2开发利用金属矿物和海水资源海水资源的开发利用(2) 预习案 新人教版必修2.doc(4页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2015年春高中化学(基础知识+自主探究+探求新知+拓展提升)4.1.2开发利用金属矿物和海水资源海水资源的开发利用(2) 预习案 新人教版必修2【学习目标】1.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用;2.体验工业生产的复杂性、艰苦性。3.认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。【学习重点】了解海水资源开发和利用。【学习难点】从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。【知识链接】海水中提取食盐【学习内容】知识点1、海水水资源的利用a.海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库。海水中含有 多种元素,其中 11种元素的含量较高,其余为 元素。常从海水中提取 ,并在传统海水制盐工
2、业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。b.海水水资源的利用主要包括:海水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.其中蒸馏法的历史悠久,技术和工艺也比较完善,但成本较高.c. 描述蒸馏原理和过程,思考蒸馏实验操作中有哪些注意事项?2、海水化学资源的开发利用(1)海带中提取碘实验目的实验原理实验过程实验步骤所用仪器、药品实验现象1、取约3克的干海带,用刷子去净其表面上的附着物(不要用水冲洗),把海带剪碎后,用适量酒精浸湿,放入坩埚中;2、点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰,停止加热,使海带冷却至室温;3、将海带灰转移到小烧杯中,加入约10ml蒸馏水,搅拌,煮沸
3、2-3min,过滤;4、在滤液中滴入几滴3mol/ L的稀硫酸再加入约1ml 3%的H2O2,观察现象;5、再取少量溶液于试管中再加入几滴淀粉溶液,再观察现象。实验结论【实验讨论】海带为什么不能用水冲洗?海带剪碎后,为什么要用酒精润湿?实验中用H2O2氧化I,写出反应的离子方程式。用H2O2氧化I有何优点?(2)海水提溴:浓缩海水溴单质溴化氢硫酸溴单质向硫酸酸化的海水中通入适量的 ,使溴离子(主要以溴化钠存在)转化为溴单质,涉及的化学方程式为: ;向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质吹入的吸收塔内,使溴单质蒸气、水和吸收剂二氧化硫相互反应生成溴化氢和硫酸,以达到富集的目的,涉及的化学
4、方程式为: ;向吸收塔的溶液内通入适量的氯气得到溴单质,用四氯化碳萃取、分液得到产品溴,涉及的化学方程式为: 。【归纳小结】1. 海水资源的淡化和利用2. 海水中提取碘和溴的原理和实验操作方法【基础达标】1如果实行海水淡化来供居民用水,下列方法中在原理上完全不可行的是()A加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化B利用太阳能使海水升温,通过蒸馏而使其淡化C将海水缓慢降温凝固以获取淡水D将海水通过离子交换树脂以除去各种离子26月5日是世界环境日,环境与可持续发展是永远的主题,利用海水是可持续发展的一个任务,对于海水的利用认识错误的是()A海水中有人类大量需要的物质,人类可以大量开发海水中的物质,以满足资
5、源短缺的问题B海水可以成为廉价的能源基地,但不能开发过度,要适度使用和开发C可以用太阳能电解海水以获取氢能源D人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡3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4从海藻灰中提取碘的方法:往海藻灰浸取液中通入Cl2后,用升华方法将置换的碘提纯。但浸取液中通入Cl2时会生成少量性质类似于Cl2的ICl和IBr,为了消除这两种杂质,使其中的碘完全游离出来,可
6、加入适量的()ACaO BKI CH2O D酒精5海水淡化可采用膜分离技术,如下图所示,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透过淡化膜,从而得到淡水,对加压后右侧海水成分的变化进行分析,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6海水中含有氯化镁,从海水中提取镁,可按如下步骤进行:把贝壳制成石灰乳,在引入海水的水渠中加石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物,将沉淀物与盐酸反应,结晶过滤、干燥产物,将得到的产物熔融后电解。关于提取镁,下列说法不正确的是()A此法的优点之一是原料丰富B进行步骤的目的是从海水中提取MgCl2C第
7、步电解时同时会产生氯气D以上提取镁的过程中涉及到的反应有分解反应、化合反应和置换反应练方法技巧化工原理的判断技巧7从海水提取溴的过程中,有如下反应:5NaBrNaBrO33H2SO4=3Br23Na2SO43H2O,与上述反应在原理上最相似的反应是()A2NaBrCl2=Br22NaClBAlCl33NaAlO26H2O=4Al(OH) 33NaClC2H2SSO2=3S2H2ODCl2H2O=HClHClO题号1234567答案【拓展提升】8海水中含有大量的氯化镁,从海水中提取镁的生产流程如下图所示:海水Mg(OH)2MgCl2,操作MgCl26H2OMgCl2,操作Mg回答下列问题:(1)
8、写出在海水中加入氧化钙生成氢氧化镁的化学方程式:_,操作主要是指_。(2)试剂可选用_,该反应的离子方程式为_。(3)操作主要是指_。(4)经操作最终可得金属镁,该反应的化学方程式是_。9某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请完成相关问题。(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_(填代号,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_(填代号)。A浓硫酸B新制氯水CKMnO4溶液 DH2O2理由是_。(4)第4步
9、: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。第二节资源综合利用环境保护【疑点反馈】:(通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识,请记录下来) 【参考答案】1A海水淡化的方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A,明矾的主要成分是KAl(SO4)212H2O,加明矾不能使海水中的盐沉淀出来,所以不能使海水淡化。2A3C海水中的钾元素是以化合态形式存在,要由化合态转化为游离态,一定发生氧化还原反应,故A不正确;海水蒸发制海盐,发生了物理变化,B也不正确;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。4B
10、ICl和IBr与Cl2性质相似,可将KI氧化为碘单质,从而消除杂质。5C右侧海水中水分子能透过淡化膜进入左侧淡水池,而各种离子不能透过淡化膜,故溶质质量不变,溶剂质量减少,溶质质量分数增大。6D海水中含有丰富的镁元素,是镁的重要来源之一。从海水中制取镁,将贝壳煅烧制CaO,与水反应生成Ca(OH)2,加入海水中生成Mg(OH)2,过滤,然后用盐酸溶解,浓缩得到氯化镁,再进行电解,得到金属镁。涉及的化学反应类型有分解反应、化合反应、复分解反应。7C在5NaBrNaBrO33H2SO4=3Br23Na2SO43H2O的反应中,Br被BrO氧化,生成Br2,在四个答案中只有C项中被氧化和被还原的元素
11、为不同价态的同一元素硫,最后生成单质硫,二者原理相同。8(1)CaOMgCl2H2O=Mg(OH)2CaCl2过滤(2)盐酸Mg(OH)22H=Mg22H2O(3)蒸发结晶(4)MgCl2(熔融)MgCl29(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,因为过氧化氢作氧化剂,还原产物为H2O且无杂质生成,2IH2O22H=I22H2O,加少量稀酸会促进反应。4