4.1-2海水资源的开发利用 PPT77张

步骤3：师生进行互动【课堂释疑拓展】，完成【探究 1】。利用【问题导思】的设问作为主线。
步骤4：教师通过【例1】和教材P90“海水蒸馏原理示意 图”讲解研析，对【探究1】进行讲解。
步骤5：指导学生自主完成【巩固掌握1】和【当堂自主纠 错】中1－2题，验证学生对探究点的理解掌握情况。检验目标 的实现。
【答案】 B
1．下列关于海水淡化的叙述中不正确的是( ) A．蒸馏法淡化海水(图甲)原理简单，但消耗大量能源，产 生大量锅垢，很难大量生产淡水 B．利用太阳能蒸发海水(图乙)是一种环境友好、节约能源 的好方法，也是一种古老的方法
C．利用海水淡化产生的高浓度的卤水来提取有用物质，是 海水利用的基本思路
本节内容包括了对已有知识的整合梳理，比如蒸馏、离子 反应、氧化还原反应、元素化合物的性质等，它是对必修内容 的总结和收尾。本节课的重点要使学生在一个宏观的层面上了 解海水资源的合理开发和综合利用，它的意义在于通过必修模
块的学习，让学生能主动地、自发地欣赏和赞扬化学对生产和 生活的贡献与作用，体会实际工业生产的复杂性和艰巨性，让 学生能有所思、有所想、有所悟，激发起对后续选修模块进一 步学习的热情，本节课中情感、态度和价值观的收获应比双基 知识的收获更显重要。
1．海水中水的储量占地球总水量的________，具有十分巨 大的开发潜力。
2．海水中水资源的利用主要包括________和________等。 海水淡化的主要方法有________、________、________。
3．海水的蒸馏 (1)装置：
(2)原理： 将海水加热，海水中的水分受热变成气态(其余成分因沸点 较高，不易汽化，留在烧瓶中)，经过冷凝管后又冷凝成液态水。 经过蒸馏冷凝得到的液态水即为淡水。
(3)从海水中提取溴(主要方法是空气吹出法) 主要流程如下图：
海水 ―浓 酸―缩 化→ 浓缩海水Br－ ①―氯通―气→入 海水Cl－、Br2 通水―入蒸―空→气气
吸―②收 ―SO→塔2 反 富―应 集―→后 溴
HBr、 SO42－
③―通―入→Cl2
Br2
Cl－ ―分―离→ 溴单质
流程中相关的化学方程式： ①____________________________________________； ②____________________________________________； ③_____________________________________________。
常量元素(超过总量的____)
H、O、________________________13 种
微量元素
常量元素之外的，总计含有________ 多种
虽然海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素
的________却很低。例如下表所示。
元素 Cl－ Na＋ Mg2＋ Ca2＋
海水中所含的化学元素
浓度(mg/L) 19 350 10 770 1 290 400
2．使碘离子变成单质碘，可选的氧化剂有：Cl2、Br2、H2O2 等，从环保角度分析，以上三种氧化剂中哪种最好，为什么？
【提示】 Cl2、Br2 都有毒，对环境可能造成污染；而 H2O2 是绿色的氧化剂，因为它无毒，且产物是水无污染。
3．检验溶液中含有 I－，所用试剂是硝酸银溶液和稀硝酸， 检验时要注意什么？添加顺序如何？
学习目标定位
课标解读
重点难点
1.知道海水淡化的几种方法；掌握海
水蒸馏的原理
1.了解化学方法在海水资源开发中
2．知道从海水中提取溴、碘的原理，的作用(重难点)
了解非金属的置换反应
2．知道海水综合利用的化工工艺技
3．能参照海水提取镁过程的化学原 术(重点)
理写出有关的化学方程式
课前自主研习
知识 1 海水水资源的利用
【提示】 先向含 I－的溶液中添加硝酸银溶液，再加稀硝酸； 若先加稀硝酸，I－被氧化为 I2 而检验不到。
1．海水提溴 海水 ―浓 酸―缩 化→ 浓缩海水Br－ ①―氯通―气→入 海水、Cl－、Br2
Ⅰ
通水―入蒸―空→气气吸―②― 收SO→塔2 反 富―应 集―→后 溴
HBr、 SO42－
③―通―入→Cl2
Br2、Cl－
Ⅱ
―分―离→ 溴单质
2．海带中提碘
海带
―晒灼―干烧→
海带灰
②―①浸―水→泡
含碘（I－） 水溶液
滴―入H―H＋→2O2I2/H2O―Fra bibliotek―粉→ 变蓝色
3．海水提镁 (1)工艺流程：
(2)主要反应原理： CaCO3=煅==烧==CaO＋CO2↑ CaO＋H2O===Ca(OH)2 Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O MgCl2(熔融)=通==电==Mg＋Cl2↑
海洋约占地球面积的2/3，海水中含有很多物质，海洋是人 类可持续发展的重要基础。浩瀚的海洋中，蕴藏着极其丰富的 矿物资源、生物资源和药物资源，其经济价值可观，开发前景 十分诱人。
海底石油储藏量约1 350亿吨，天然气约140万亿立方米，约 占世界油气总量的45%；海水中溶解有80多种化学元素，被誉 为“液体矿山”。海水中可提取镁、钾、铀、锶等各类矿物达5 亿亿吨；在生物资源方面，海洋中存活着20万种生物；除石 油、天然气外，海洋蕴藏着巨大的动力能源。另外，海水中含 有200万亿吨重水，其中所含的氘是受控核聚变的宝贵原料，核 聚变能是被广泛看好的21世纪全球电力的一个重要来源。
(3)注意事项： a．圆底烧瓶需垫石棉网加热或水浴加热。 b．烧瓶所盛液体不能超过容量的 1/2。 c．向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。 d．如果用到温度计时，其量程应高于馏分的最高沸点，且 使温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。 e．冷凝器中自来水从冷凝器的低口进、高口出。
【答案】 1.97% 2.海水淡化 直接利用海水进行循环冷 却 蒸馏法 电渗析法 离子交换法
元素 K＋ Br－ Li＋ I－
浓度(mg/L) 380 67 0.17 0.06
2.海水化学资源的开发利用 (1)从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生 产 ________、 ________、________以及________、 ________、 ________等含氯化工产品。 (2)从海水中制取________、________、________及其化工产 品，是在传统海水制盐工业上的发展。
【答案】 1.99% Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、 Br、Sr 80 富集程度
2．(1)烧碱 纯碱 金属钠 氯气 盐酸 漂白粉 (2)镁 钾溴
(3)2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl Br2＋SO2＋2H2O===2HBr ＋H2SO4 2HBr＋Cl2===Br2＋2HCl
【合作探究 1】 海水的蒸馏装置与普通的蒸馏装置有何区 别？蒸馏适用于哪些混合物的分离？
【提示】 因为海水中含有盐和水，蒸馏时水先气化再冷凝为 淡水，而盐沸点高不会蒸出，水的沸点为 100 ℃(常压下)，故不需 要温度计，且可用圆底烧瓶进行蒸馏。
知识 2 海水化学资源的开发利用
1．海水中的丰富元素
【提示】 淡水、食盐
2．食盐有哪些用途？ 【提示】 (1)氯碱工业：2NaCl＋2H2O=通==电==2NaOH＋H2↑＋ Cl2↑。 (2)制钠和氯气：2NaCl(熔融)=通==电==2Na＋Cl2↑ (3)制盐酸：H2＋Cl2=点==燃==2HCl (4)制漂白剂：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O (5)制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NaHCO3↓＋NH4Cl， 2NaHCO3==△===Na2CO3＋CO2↑＋H2O
步骤6：师生互动完成【探究2】。可利用【问题导思】中 的问题作为主线。
步骤7：通过【例2】和教材P91讲解研析，对【探究2】提出 的问题进行总结。
步骤8：指导学生自主完成【巩固掌握2】和【当堂自主纠 错】中3－5题。
步骤9：指导学生自主总结本课所学知识框架，完成【自主 小结】。安排学生课下完成【课后知能检测】。A部分必做，B 部分交流完成，C部分选做。
课堂教学方案
大海为人类提供了丰富的渔业资源，同时大海中还蕴藏着 极其丰富的水资源和化学资源，随着科技的发展，海洋资源的 利用前景越来越广阔。因此，以海水综合利用为切入点的题目 越来越多，在许多资料介绍和多种媒体报道中的前沿知识常常 作为命题的切入点，设计的题目紧紧围绕现实生产、生活，结 合化学知识进行设问。
D．研制高性能的渗透膜来提高海水淡化效率，最终实现海 水自动转化为淡水
解析 反渗透法淡化海水必须给海水加压才能实现，不论半 透膜效率有多高，都不可能让海水自动转化为淡水，因为这一过 程是不自发的，而淡水转化为盐水则是自发的，D 项错误。
答案 D
探究 2 海水提取溴、碘、镁等
1．从海水中提取溴为什么一般用晒盐后剩下的苦卤水？ 【提示】 因为海水中的溴含量非常低不便于提取，晒盐后的 苦卤水中溴的浓度大大提高，这样提取溴效率大大提高。
第2课时 海水资源的开发利用
教学目标定位
1．知识技能 (1)了解海水的主要组成元素。 (2)了解海水资源综合利用对人类社会发展的重要意义。 (3)以海水资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质 间转化中的作用。
2．过程方法 通过课堂图片展示和实验探究，使学生体会化学在海水综 合利用方面的重要价值，同时也对以前所学知识进行巩固再利 用，达到了知识和能力的迁移。 3．情感态度价值观 认识化学在海水自然资源的合理开发与综合利用方面的重 要价值，培养节约意识和环保意识。
【温馨提醒】 (1)海水晒盐得到的是粗盐，含有 Ca2＋、Mg2 ＋、SO42－等杂质，精制后得到 NaCl 饱和溶液，精制时通常在其 中依次加入过量的 BaCl2 溶液，过量的 NaOH 溶液和过量的 Na2CO3 溶液，过滤后，再加适量盐酸调节至中性即可。
(2)精制食盐的综合利用
【典题例练 1】 在开发利用金属矿物和海水资源过程中， 下列说法不正确的是( )
海水除了含有氢、氧元素外，一定还含有其他元素。那 么，海水中还含有哪些元素呢？它们在海水中的含量如何？它 们又有哪些重要的应用？开发海水资源对人类社会的发展有哪 些重要意义呢？
课前预习安排： 1．看教材P90－92，填写【课前自主研习】栏目中的空白， 并完成【合作探究】。 2．建议方式：同学先自主完成，再进行小组讨论交流。 课上教学步骤： 步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。 步骤2：对【合作探究】1、2进行提问，反馈学生预习效 果。
(4)I－ H2O2 I2 2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O
【合作探究 2】 利用什么原理用空气和水蒸气把溴吹出？ 【提示】 利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气时，高温下 溴被蒸出。
【合作探究 3】 Cl2 也能将 I－氧化为 I2，从海带中提取碘 时，为什么一般用 H2O2 而不用 Cl2?
A．工业上可用电解法冶炼得到金属铝 B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 C．海水淡化的方法主要有蒸馏法、离子交换法等 D．海水中含有钾元素，需经过氧化还原反应才可得到钾单 质
【解析】 选项 A，工业上用电解 Al2O3 的方法制得金属铝， A 项正确；选项 B，海水晒盐只发生物理变化，没有化学变化， B 选项错误；选项 C，海水淡化主要方法有蒸馏法、离子交换法 等，C 选项正确；D 选项，海水中含 K＋，要使化合态转化为游 离态，一定发生氧化还原反应，D 选项正确。
【提示】 首先考虑 Cl2 有毒，且过量的 Cl2 会氧化 I2，发生反 应 I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl；而 H2O2 是绿色氧化剂，不 会产生污染，也不会把 I2 氧化。
课堂释疑拓展
探究 1 海水中食盐的利用
1．以海水为原料可以制取淡水、食盐、氯、溴、碘、烧碱 等物质，其中不需要经过化学变化过程就能获得的物质有哪些？
(4)海带中提碘： ①海带中含有的碘元素以________形式存在，利用________ 等可以将其氧化为________。 ②主要工艺流程如下图：
海带
―晒 灼―干 烧→
海带灰
②―①浸―水→泡
含碘（I－） 水溶液
（滴H―入＋―，H→a2Oq）2
I2/H2O
―淀―粉→ 变蓝色
涉及的离子反应方程式：_____________________。