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1、第第2 2课时海水资源的开发利用课时海水资源的开发利用三维目标思维激活思维激活海海洋洋，这这个个生生命命的的摇摇篮篮，它它是是一一个个取取之之不不尽尽的的大大宝宝藏藏，也也将将是是生生命命的的乐乐园园。那那么么我我们们怎怎么么去去开开发发海海洋洋资资源源呢呢？如如何何将海洋资源进行可持续的开发和利用呢？将海洋资源进行可持续的开发和利用呢？自学导引一、海水中水资源的利用海水中水的储量约为1.3109亿吨，约占全球总水量的97%。海水中水资源的利用，主要包括海水的淡化和干脆利用海水进行循环冷却。上图是试验室模拟蒸馏法淡化海水的装置图，该装置中所用的玻璃仪器有酒精灯、圆底烧瓶、冷凝管、牛角管(或接液
2、管、接受器)、锥形瓶。在冷凝管中通入冷却水一般是从下口进水、上口出水。二、海水淡化二、海水淡化1途途径径：通通过过从从海海水水中中提提取取淡淡水水或或把把海海水水中中的的盐盐分分别别出出去，都可以达到淡化海水的目的。去，都可以达到淡化海水的目的。2方方法法：海海水水淡淡化化的的方方法法主主要要有有蒸蒸馏馏法法、电电渗渗析析法法、离离子子交交换换法法等等。其其中中蒸蒸馏馏法法淡淡化化海海水水的的历历史史最最久久，技技术术和和工工艺艺比较成熟，但成本较高。比较成熟，但成本较高。3方方向向：海海水水淡淡化化与与化化工工生生产产、能能源源技技术术相相结结合合，成成为为海水综合利用的重要方向。海水综合利
3、用的重要方向。思思索索题题1水水资资源源特特别别重重要要，联联合合国国确确定定2003年年为为国国际际淡淡水年。下列关于水的说法中错误的是水年。下列关于水的说法中错误的是()A蒸馏法是海水淡化的方法之一蒸馏法是海水淡化的方法之一B淡水的密度小于海水的密度淡水的密度小于海水的密度C溶化的雪水中矿物质含量比深井水少溶化的雪水中矿物质含量比深井水少D蒸馏法是化学变更蒸馏法是化学变更答案答案D三、海水化学资源的开发三、海水化学资源的开发1海水化学资源的特点海水化学资源的特点(1)多多样样性性：由由于于与与岩岩石石、大大气气、生生物物的的相相互互作作用用，海海水水中中溶溶解解和和悬悬浮浮着着大大量量的的
4、无无机机物物和和有有机机物物，按按含含量量计计，海海水水中中的的H、O两两种种元元素素，加加上上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等等11种种元元素素的的含含量量超超过过海海水水总总量量的的99%，其其他他为为微量元素，总计有微量元素，总计有80多种元素。多种元素。(2)分分散散性性：虽虽然然海海水水中中元元素素种种类类很很多多，总总储储量量很很大大，但很多元素的浓度但很多元素的浓度(或富集程度或富集程度)却很低。却很低。2从海水中获得的产品及其用途从海水中获得的产品及其用途(1)食食盐盐：除除食食用用外外，还还用用做做工工业业原原料料，如如生生产产烧烧碱碱、纯纯碱、金属钠
5、及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。碱、金属钠及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。(2)从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品。从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品。(3)铀铀和和重重水水是是核核能能开开发发中中的的重重要要原原料料，它它们们的的提提取取对对一一个国家来说具有战略意义。个国家来说具有战略意义。(4)海洋药物。海洋药物。(5)海洋中的新型能源：潮汐能、海洋中的新型能源：潮汐能、波浪能。波浪能。思思索索题题2环环境境与与可可持持续续发发展展是是现现在在国国际际的的主主题题，合合理理利利用用海海水水是是可可持持续续发发展展的的一一个个任任务务。下下列列对对海海水水利利用用的的相相识识错错误
6、的是误的是()A海海水水中中有有大大量量人人类类须须要要的的物物质质，人人类类可可以以无无限限制制地地开发利用海水中的物质，以满足资源短缺的问题开发利用海水中的物质，以满足资源短缺的问题B海海水水可可以以成成为为廉廉价价的的能能源源基基地地，但但不不能能开开发发过过度度，要适度运用和开发要适度运用和开发C可以用太阳能电解海水以获得氢能源可以用太阳能电解海水以获得氢能源D人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡答案答案A名师解惑名师解惑一、海水化学资源的综合利用一、海水化学资源的综合利用1以海水中以海水中NaCl为原料的相关化工产品为原料的相关化工
7、产品主要流程：主要流程：有关反应的化学方程式：有关反应的化学方程式：2NaCl(熔融熔融)2NaCl24NaTiCl4(熔融熔融)4NaClTi2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2NaClNH3H2OCO2NaHCO3NH4Cl2NaHCO3 Na2CO3H2OCO22海水中镁的提取海水中镁的提取主要流程：主要流程：有关反应的化学方程式：有关反应的化学方程式：MgCl2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)2 MgOH2OMg(OH)22HClMgCl22H2OMgCl2(熔融熔融)MgCl23海水中溴的提取海水中溴的提取主要流程：主要流程：有关反应的化学方程式：有关反应的化学
8、方程式：Cl22NaBr2NaClBr2Br2SO22H2O2HBrH2SO42HBrCl22HClBr24海带中碘的提取海带中碘的提取主要流程：主要流程：有关反应的离子方程式：有关反应的离子方程式：Cl22II22Cl或或H2O22I2HI22H2O二、蒸馏问题二、蒸馏问题蒸蒸馏馏适适用用于于分分别别互互溶溶但但沸沸点点不不同同的的液液态态混混合合物物，如如酒酒精精与水的分别、海水淡化等。与水的分别、海水淡化等。1主主要要仪仪器器：铁铁架架台台、酒酒精精灯灯、温温度度计计、石石棉棉网网、蒸蒸馏馏烧瓶、冷凝管、接液管、锥形瓶。烧瓶、冷凝管、接液管、锥形瓶。2装置图装置图(如下图如下图)。3 3
9、留意事项：留意事项：(1)(1)蒸蒸馏馏烧烧瓶瓶须须垫垫石石棉棉网网加加热热或或水水浴浴加加热热(防防止止温温度度过过高高且能使溶液受热匀整且能使溶液受热匀整)。(2)(2)蒸馏烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的蒸馏烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的 。(3)(3)须须向向蒸蒸馏馏烧烧瓶瓶中中加加几几粒粒沸沸石石或或几几片片碎碎瓷瓷片片，以以防防液液体体暴沸。暴沸。(4)(4)温温度度计计的的量量程程应应高高于于馏馏分分的的最最高高沸沸点点，要要使使温温度度计计的的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处。水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处。(5)(5)若若馏馏分分在在冷冷凝凝管管里里用用自自来来水水冷冷却却，则则自自
10、来来水水要要从从冷冷凝凝管的下口进、上口出。管的下口进、上口出。典例导析学问点1：海水资源的开发与应用例1海水占地球总储水量的97.2%，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。(1)海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表的第_周期。(2)工业上利用电解饱和食盐水的方法，可制得重要的化工产品。反应的化学方程式为食盐H2O NaOHH2Cl2(未配平)，该反应中食盐的化学式是_。利用电解所得的气体制36.5%的浓盐酸1000 t，最少需消耗食盐_t。(可能用到的相对原子质量：H 1O 16Na 23Cl 35.5)(3)近近年年来来，有
11、有人人提提出出了了一一种种利利用用氯氯碱碱工工业业产产品品及及氯氯化化钠钠循循环环治治理理含含二二氧氧化化硫硫的的废废气气并并回回收收二二氧氧化化硫硫的的方方法法。该该方方法法的流程如下：的流程如下：请写出反应请写出反应、的化学方程式：的化学方程式：_、_。解解析析(1)氯氯化化钠钠中中的的金金属属元元素素为为钠钠，它它应应位位于于元元素素周周期期表的第三周期。表的第三周期。(2)食盐的化学式即食盐的化学式即NaCl，要制，要制36.5%的浓盐酸的浓盐酸1000 t，所消耗的食盐应为所消耗的食盐应为 58.5 gmol1585 t。(3)由由图图示示给给出出的的反反应应物物和和生生成成物物，不
12、不难难写写出出反反应应的的化化学学方方程程式式为为NaOHSO2NaHSO3，反反应应的的化化学学方方程程式式为为NaHSO3HClNaClH2OSO2。答案答案(1)三三(2)NaCl；585(3)NaOH SO2 NaHSO3；NaHSO3 HCl NaClH2OSO2跟跟踪踪练练习习1我我国国有有丰丰富富的的海海水水资资源源，开开发发和和利利用用海海水水资资源源是是当当前前科科学学探探讨讨的的一一项项重重要要任任务务。下下图图所所示示是是海海水水综综合合利利用的一个方面：用的一个方面：依据上述流程图，回答下列问题：依据上述流程图，回答下列问题：(1)写出写出两步加入的试剂和有关反应的离子
13、方程式：两步加入的试剂和有关反应的离子方程式：_、_。(2)写出写出的化学方程式：的化学方程式：_、_、_。答案答案(1)步的试剂是石灰乳：步的试剂是石灰乳：Mg2Ca(OH)2Mg(OH)2Ca2；步的试剂是氯气：步的试剂是氯气：2BrCl2 2ClBr2(2)Mg(OH)22HCl MgCl22H2OMgCl2(熔融熔融)MgCl22NaCl2H2O 2NaOHCl2H2学问点学问点2：海带中碘单质提取试验的考查：海带中碘单质提取试验的考查例例2海海带带中中含含有有丰丰富富的的碘碘，为为了了从从海海带带中中提提取取碘碘，某某探探讨性学习小组设计并进行了以下试验：讨性学习小组设计并进行了以下
14、试验：请填写下列空白：请填写下列空白：(1)步步骤骤中中灼灼烧烧海海带带时时，除除须须要要三三脚脚架架外外，还还须须要要用用到到的试验仪器是的试验仪器是_。(2)步步骤骤的的试试验验操操作作名名称称是是_；步步骤骤的的目目的的是是从从含含碘碘苯苯溶溶液液中中分分别别出出单单质质碘碘和和回回收收苯苯，该该步步骤骤的的试试验操作名称是验操作名称是_。(3)步骤步骤反应的离子方程式是反应的离子方程式是_。(4)步骤步骤中，某同学选择用苯来提取碘的理由是中，某同学选择用苯来提取碘的理由是_。(5)请请设设计计一一种种检检验验提提取取碘碘后后的的水水溶溶液液中中是是否否还还含含有有单单质质碘的简洁方法：
15、碘的简洁方法：_。解解析析(1)灼灼烧烧须须要要较较高高的的温温度度，故故应应选选用用的的仪仪器器为为坩坩埚埚、坩坩埚钳、泥三角、酒精灯和三脚架。埚钳、泥三角、酒精灯和三脚架。(2)要要从从海海带带灰灰悬悬浊浊液液中中将将I提提取取出出来来，接接受受过过滤滤的的方方法法即即可可。因因苯苯的的沸沸点点低低，可可将将含含碘碘苯苯溶溶液液进进行行蒸蒸馏馏，将将苯苯除除去去后后从从而而得得到到单质碘。单质碘。(3)I与与H2O2在在酸酸性性条条件件下下的的反反应应，可可由由氧氧化化还还原原反反应应规规律律，再结合电荷守恒来书写。再结合电荷守恒来书写。(4)选选用用萃萃取取剂剂必必需需满满足足的的条条件
16、件是是：溶溶质质在在萃萃取取剂剂中中的的溶溶解解度度要要比比在在原原溶溶剂剂中中的的溶溶解解度度大大得得多多；萃萃取取剂剂与与原原溶溶剂剂互互不不相相溶溶；萃取剂与溶质、原溶剂不发生反应。萃取剂与溶质、原溶剂不发生反应。(5)单单质质碘碘的的检检验验是是依依据据其其与与淀淀粉粉作作用用呈呈蓝蓝色色的的特特征征反反应应进进行行的。的。答案答案(1)坩埚、坩埚钳、泥三角、酒精灯坩埚、坩埚钳、泥三角、酒精灯(2)过滤；蒸馏过滤；蒸馏(3)2IH2O22HI22H2O(4)苯与水互不相溶，碘在苯中的溶解度比在水中大苯与水互不相溶，碘在苯中的溶解度比在水中大(5)取取少少量量提提取取碘碘后后的的水水溶溶
17、液液于于试试管管中中，加加入入几几滴滴淀淀粉粉溶溶液液，视察是否出现蓝色视察是否出现蓝色(假如变蓝，说明还有单质碘假如变蓝，说明还有单质碘)跟跟踪踪练练习习2海海带带中中含含有有丰丰富富的的碘碘元元素素，某某化化学学探探讨讨性性学学习小组用如下流程从海水中提取碘：习小组用如下流程从海水中提取碘：(1)若若操操作作为为通通入入适适量量的的Cl2，则则发发生生反反应应的的离离子子方方程程式为式为_。(2)操操作作的的名名称称是是_，所所用用的的玻玻璃璃仪仪器器有有_，可可 以以 选选 用用 的的 有有 机机 溶溶 剂剂 是是_(填一种填一种)。答案答案(1)2ICl2I22Cl(2)萃萃取取、分分液液；分分液液漏漏斗斗、烧烧杯杯；苯苯(或或四四氯氯化化碳碳等等，其他合理答案均可其他合理答案均可)