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1、4 4 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用-2-第一节第一节 开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源（第（第（第（第2 2 2 2课时）课时）课时）课时）-3-【学习目标学习目标】【重点难点重点难点】1 1、简单了解海水淡化、海水制盐等知识。、简单了解海水淡化、海水制盐等知识。2 2、能顺利完成从海带中提取碘的实验，设计出从海水、能顺利完成从海带中提取碘的实验，设计出从海水中提溴的流程，并能正确写出有关反应的化学方程式。中提溴的流程，并能正确写出有关反应的化学方程式。1、了解化学方法在海水资源开发中的作用。了解化学方法在海水资源开发中的作用。2 2、从海水中提取溴和
2、检验海带中的碘元素的实验原从海水中提取溴和检验海带中的碘元素的实验原理和方法的理解。理和方法的理解。-4-从太空观察地球，看到地从太空观察地球，看到地球上有七片陆地球上有七片陆地“漂浮漂浮”在一在一大片蓝色的海洋之中大片蓝色的海洋之中是“历史留给人类人类的资源储备”海洋是美丽的，海洋是美丽的，也是富饶的也是富饶的 科学视野科学视野-5-海洋生物资源海洋生物资源-6-含含8080多种元素，以氢、氧、多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为较多。被称为“元素的故乡元素的故乡”。海水中铀多达海水中铀多达4545亿吨是已亿吨是已知陆地铀矿储量的知陆地铀矿储量的4
3、5004500倍。倍。氘有氘有5050亿吨足够人类用上亿吨足够人类用上千万年千万年海水中的化学资源海水中的化学资源-7-海洋中的矿产资源海洋中的矿产资源-8-海水资源的广泛性海水资源的广泛性：海洋约占地球表面积海洋约占地球表面积71%71%海洋中的资源海洋中的资源 动物动物:（鱼类、海狮、海马、贝类（鱼类、海狮、海马、贝类植物植物:（海草、海带（海草、海带矿物矿物:（各种盐、（各种盐、NaClNaCl、MgClMgCl2 2 .海底金属结核矿、石油海底金属结核矿、石油（水资源及各种溶解的盐类（水资源及各种溶解的盐类)交流交流研讨研讨-9-u海水中的水海水中的水1.31.310109 9 亿亿吨
4、吨 u占地球总水量占地球总水量97%97%（3%3%在陆地、淡水）在陆地、淡水）u海水中除了水以外，还含有海水中除了水以外，还含有8080多种元素，有的含量很多种元素，有的含量很大（如大（如NaCl NaCl）有的含量很少（如）有的含量很少（如AuAu）交流交流研讨研讨-10-海水资源的分散性：海水资源的分散性：海水因为量太大、面太广，大多数元素尽管海水因为量太大、面太广，大多数元素尽管量很大但由于太分散量很大但由于太分散 ，含量极微少，含量极微少 如：海水中金元素总含量约为如：海水中金元素总含量约为50000000t50000000t（5 5千千 万吨）但一顿海水中只含金元素万吨）但一顿海水
5、中只含金元素0.000004g0.000004g（1010亿分之四克）亿分之四克）（百分之（百分之0.0000040.000004克）克）交流交流研讨研讨-11-海水资源的利用：海水资源的利用：主要有：主要有：u1.1.海水中水资源的利用海水中水资源的利用 海水的淡化（咸水海水的淡化（咸水 淡水）淡水）u2.2.直接利用海水进行循环冷却（作冷却用水）直接利用海水进行循环冷却（作冷却用水）二、海水资源的开发利用二、海水资源的开发利用交流交流研讨研讨-12-海水的淡化：海水的淡化：（1 1）海水淡化的途径）海水淡化的途径:从海水中从海水中提取淡水提取淡水从海水中从海水中分离出盐分离出盐 （2 2）
6、海水淡化的方法）海水淡化的方法:p90:p90蒸蒸 馏馏 法法（最先使用，技术成熟，但成本高）（最先使用，技术成熟，但成本高）电渗析法电渗析法（成本低，但未能大量生产）（成本低，但未能大量生产）离子交换法离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）子交换树脂）-13-蒸馏法所用的装置及原理蒸馏法所用的装置及原理 原理原理：加热到加热到水水的的沸点沸点,使水汽化变成使水汽化变成水蒸水蒸气气，再，再冷凝冷凝得得淡淡水。水。进进冷却水冷却水 出出实验实验探究探究-14-太阳能蒸发海水示意图：太阳能蒸发海水示意图：-15-1.1.下列海洋资源中属于可再生资
7、源的是下列海洋资源中属于可再生资源的是 A A海底石油、天然气海底石油、天然气 B.B.潮汐能潮汐能 C.C.滨海砂矿滨海砂矿 D.D.锰结核锰结核2.2.下列哪种方法不能实现海水的淡化下列哪种方法不能实现海水的淡化 A A蒸馏法蒸馏法 B B电渗析法电渗析法 C C离子交换法离子交换法 D D电解法电解法 B B D D迁移迁移应用应用-16-煮煮海海为为盐盐-17-海水浓缩海水浓缩过滤过滤HClHCl溶液，适量溶液，适量蒸发结晶蒸发结晶NaOHNaOH溶液、溶液、BaClBaCl2 2溶液、溶液、NaNa2 2COCO3 3溶液溶液过量过量食食盐盐的的提提取取-18-海水的综合利用海水的综
8、合利用u（1 1）海水制盐）海水制盐生产生产 NaClNaCl u（2 2）NaClNaCl的水溶液制的水溶液制 NaOHNaOH u（3 3）制金属）制金属 NaNau（4 4）制）制 NaNa2 2COCO3 32 NaOH+CO2 NaOH+CO2 2 =Na=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O O 2NaCl2NaCl（熔融）（熔融）=2Na+Cl=2Na+Cl2 2电解电解2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O=HO=H2 2+Cl+Cl2 2+2NaOH+2NaOH电解电解交流交流研讨研讨-19-海水海水蒸发蒸发粗粗盐盐 水、重结晶水、重结晶 精精盐盐母液母液 Mg(OH)
9、Mg(OH)2 2 MgCl MgCl2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=Mg(OH)=Mg(OH)2 2+CaCl+CaCl2 2从海水中制金属从海水中制金属镁镁 Mg(OH)Mg(OH)2 2+2HCl=MgCl+2HCl=MgCl2 2+H+H2 2O O MgCl MgCl2 2(熔融熔融)=Mg+Cl)=Mg+Cl2 2 通电通电盐酸、浓缩盐酸、浓缩 MgClMgCl2 2 H H2 2O O 脱水脱水 MgClMgCl2 2 电解电解 MgMg石灰乳石灰乳 CaO CaO 贝壳贝壳水水煅烧煅烧-20-如何证明海带中存在如何证明海带中存在碘碘元素元素?实验4-2（一）实验方法：
10、（一）实验方法：（1 1）称取）称取3g3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净 （不要用水洗，有不要用水洗，有 I I-）。）。将海带剪碎，用酒精润将海带剪碎，用酒精润 湿（湿（便于灼烧便于灼烧）后，放在坩埚中。）后，放在坩埚中。（2 2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加热，冷却。停止加热，冷却。（3 3）将海带灰转移到小烧杯中，向烧杯中加入）将海带灰转移到小烧杯中，向烧杯中加入10ml10ml蒸馏蒸馏 水，搅拌，煮沸水，搅拌，煮沸2min2min3min3min，使可溶物溶解，过滤。，使
11、可溶物溶解，过滤。（4 4）向滤液中滴入几滴）向滤液中滴入几滴硫酸硫酸，再加入约，再加入约1ml 1ml H H2 2O O2 2溶液，溶液，观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴淀粉淀粉溶液，溶液，观察现象。观察现象。实验实验探究探究-21-(二二)实验现象：实验现象：加入加入H H2 2O O2 2溶液后，溶液颜色变为溶液后，溶液颜色变为深黄深黄色；加入色；加入淀粉淀粉溶液后，溶液又变为溶液后，溶液又变为深蓝色深蓝色。(三三)化学方程式：化学方程式：2KI+H2KI+H2 2O O2 2+H+H2 2SOSO4 4=I=I2 2+K+K2 2SOSO4 4+2
12、H+2H2 2O O 海水综合利用联合工业体系一例海水综合利用联合工业体系一例 p92p92实验实验探究探究-22-海水中提取溴的实验海水中提取溴的实验实验方法：实验方法：（1 1）用蒸馏法将海水）用蒸馏法将海水浓缩浓缩。用硫酸将浓缩的。用硫酸将浓缩的 海水酸化。海水酸化。（2 2）向酸化的海水中通入适量的）向酸化的海水中通入适量的氯气氯气，使溴，使溴 离子转化为离子转化为溴单质溴单质。（3 3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸 气，将溴单质气，将溴单质吹入吹入盛有盛有二氧化硫二氧化硫溶液的溶液的 吸收塔内。转化为吸收塔内。转化为氢溴酸氢溴酸（4 4）向吸
13、收塔中溶液内通入适量的）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气氯气。最。最 后经蒸馏可得后经蒸馏可得液溴液溴 (用用CClCCl4 4萃取萃取)实验实验探究探究-23-海水中提取溴实验的方程式海水中提取溴实验的方程式2NaBr+Cl2NaBr+Cl2 2=Br=Br2 2+2NaCl+2NaCl 上面置换反应得到的上面置换反应得到的 BrBr2 2 的浓度的浓度很很低低，难以收集，用空气，难以收集，用空气吹出吹出 BrBr2 2 后后用用 SOSO2 2 吸收吸收，使溴得到，使溴得到富集富集，BrBr2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=2HBr+HO=2HBr+H2 2SOSO4 42HBr
14、+Cl2HBr+Cl2 2=Br=Br2 2+2HCl+2HCl实验实验探究探究-24-3.3.下列属于海水化学资源利用的是下列属于海水化学资源利用的是 A A海水淡化海水淡化 B B海水提盐海水提盐 C C海水提溴海水提溴 D D海水发电海水发电B CB C迁移迁移应用应用-25-本节课学习了哪些知识和学习方法？本节课学习了哪些知识和学习方法？通过本节课的学习你有哪些收获或感想？通过本节课的学习你有哪些收获或感想？小小 结结-26-一、海洋资源的分类一、海洋资源的分类 二、海水水资源的利用：二、海水水资源的利用：1 1、海水直接利用、海水直接利用 2 2、海水的淡化、海水的淡化 三、海水化学资源的利用三、海水化学资源的利用 小小 结结-27-作作 业业完成学案的当堂检测完成学案的当堂检测上网查资料了解从海水中提取其它元素（如上网查资料了解从海水中提取其它元素（如钾、镁等），并写一份调查报告（钾、镁等），并写一份调查报告（1000 1000字左字左右）。右）。