内容正文:
第2课时 海水资源的开发利用
第一节 自然资源的开发利用
第八章 化学与可持续发展
学习目标
1、以海水的开发为例,了解依据物质性质及其变化综合利用
资源和能源的方法,如:海水淡化的方法及其意义。
2、了解海水化学资源的开发和利用,熟知海水淡化方法、海水
晒盐原理、海水提溴原理,培养变化观念与科学探究意识。
以上是四位同学对于海水淡化供居民用水所提供的方法,试讨论其中原理上完全不可行的是哪种?
新课导入
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1、海洋约占地球表面积的71%,海水约占地球总水量的97%。
2、海水中的化学元素
一、海水资源
多样性 常量元素(99%以上):除H、O外,含有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、C、F、B、Br、Sr等11种元素;
微量元素(不到1%)
分散性 虽然海水中元素种类很多,总储量很大,但许多元素的富集程度却很低。
如何提取这些元素?
知识点一
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1. 海水水资源的利用
海
水水
资
源
的
利
用
海水的淡化
海水的循环冷却
目的
从海水中提取淡水
蒸馏法
离子交换法
电渗析法
方法
历史最久
二、海水资源的开发利用
知识点二
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海水制取蒸馏水
知识点二
根据实验,思考这样几个问题:
(1)冷凝水的走向,为什么这样设置?
(2)烧瓶中加入碎瓷片的目的。
(3)温度计水银球的放置位置。
(1)下进上出,为了增大冷水与水蒸气的接触面积,增加接触时间。如果冷凝水是从上口进的话,水在重力的作用下顺着管壁一下子就流出去了,跟水蒸气几乎没有热交换;而从下口进的话,冷凝水是慢慢充满冷凝管的,这样冷水可以在冷凝管内停留最长的时间,同时冷水和水蒸气的热交换主要是通过冷凝管壁进行,冷凝管中充满了水,热交换效率也比较高。
(2)防止液体暴沸
(3)放在蒸馏烧瓶的支管口附近
讨论交流
2. 海水制盐
(1)氯化钠除供食用外,还可用于生产烧碱、纯碱、钠、氯气、氢气、盐酸等。
(2)从制盐基础上,还可从海水中制取镁、钾、溴及其他化工产品。
3. 从海水中还可提取铀和重水,获得潮汐能、波浪能等新能源。
总结归纳
过程 具体操作 化学原理
氧化 用_______氧化海水中溴离子
吹出 用_______将生成的溴吹出
吸收 用___________作还原剂使溴
转化为溴化氢
蒸馏 用______将溴化氢氧化为
溴后______分离
4. 海水提溴 ——“吹出法”提取溴过程
氯气
空气
二氧化硫
氯气
蒸馏
Cl2+2Br- 2Cl- +Br2
SO2+Br2+2H2O 4H++2Br-
+SO42-
Cl2+2Br- 2Cl- +Br2
思考&交流
“吹出法”提溴过程中有两次氧化过程,都是用氯气将溴离子氧化为溴,这样做的目的是什么?
海水淡化、制盐、提取溴等属于物理变化还是化学变化?
进一步富集溴
海水淡化和海水制盐是物理变化,
海水提溴是化学变化。
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练一练
从海水中提取的溴约占世界溴年产量的,从海水中提取溴的主要步骤可表示为( )
A.氧化→吸收→吹出→蒸馏
B.氧化→吹出→吸收→蒸馏
C.吹出→氧化→吸收→蒸馏
D.吹出→吸收→氧化→蒸馏
B
深化拓展
1、海水提溴生产流程图
海水
苦卤
含Br2
的海水
含Br2
的空气
吸收液
含Br2
的水溶液
溴蒸气
液
溴
提取粗盐
酸、氯气
热空气吹出
冷凝分离
蒸馏
SO2吸收
Cl2
课堂小结
海水资源的开发利用
海水循环冷却
海水淡化
从海水中获得其他物质和能量
海水制盐
海水提镁
海水提溴
海水的综合利用
海水水资源利用
纯碱、烧碱、盐酸、氯气等
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课外拓展
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.FeCl2 C.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?
【解析】(1)2Br-+Cl2 Br2+2Cl-,
(2)SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4;只从理论上考虑,NaOH具有强碱性,能吸收Br2, Fe2+、SO32-具有强还原性,也能吸收Br2,但Br2在