内容正文:
第八单元 海水中的化学
第一节 海洋化学资源
学习目标
CONTENTS
1
了解海水及海底蕴含的主要物质,知道淡化海水常用的方法
2
认识合理进行海洋开发、保护海洋环境的重要性
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知道海洋资源包括化学资源、矿产资源、动力资源和生物资源
课堂导入
海洋化学资源指海水中所含的大量化学物质。其开发利用的历史悠久,主要包括:海水制盐及卤水综合利用,海水制镁和制溴,从海水中提取铀、钾、碘,以及海水淡化等。
一、海水中的物质
海水中的化学资源
海水中溶有哪些物质?
从“海水中的化学资源”图可以得到哪些信息?( 请阅读相关内容及图片后回答 )
导读思考题(一):
海水中的盐
NaCl MgCl2 KCl
CaCl2 Na2SO4 MgSO4
K2SO4 CaSO4 其他
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一、海水中的物质
海水制镁
人类提取海水中的各种元素,来制备大量对我们有用的物质。
(1)如何从海水中提取金属镁?
(2)其工艺流程是什么?涉及哪些化学反应?
导读思考题(二):
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一、海水中的物质
海水制镁
海水或卤水
氢氧化镁
氯化镁
镁
石灰乳
盐酸
通电
MgCl2 == Mg+Cl2↑
通电
氢氧化镁是镁的氢氧化物,为白色晶体或粉末,难溶于水,广泛用作阻燃剂、抗酸剂和胃酸中和剂。
MgCl2+Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl = MgCl2+2H2O
氯化镁是无色透明的结晶或结晶性粉末;无臭、味苦;易潮解。无水氯化镁熔融状态下电解可生成镁和氯气。
镁是银白色金属。镁合金具有很好的性能。因而广泛用于航空航天、导弹、汽车、建筑等行业。被誉为“国防金属”
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一、海水中的物质
海水制镁
思考与讨论:
海水中本来就有氯化镁,为什么不直接将海水进行电解来制取金属镁?
海水中氯化镁的含量很低,人们想要得到它,首先要使之富集。以海水为原料,将其中的氯化镁转化为沉淀。一方面是为了使镁元素富集;另一方面是除去其中的氯化钠等杂质。富集的方法是化学上常用的,如蒸发浓缩等。
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二、海底矿物
1.海底蕴藏着哪些矿物资源?
1.海底蕴藏着哪些矿物资源?
2.为什么“可燃冰”被誉为“21世纪能源”?
3.什么是锰结核?锰结核里主要有哪些元素?
4.海洋资源包括哪些?海洋中的资源可以再生吗?在开发和利用海洋资源的同时应如何保护海洋资源?
导读思考题(三):
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二、海底矿物
1.海底蕴藏着哪些矿物资源?
(1)煤、石油、天然气等化石燃料;
(2)天然气水合物——可燃冰;
(3)锰结核(含有锰、铁、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素)。
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二、海底矿物
2.天然气水合物-可燃冰
为什么“可燃冰”被誉为“未来能源”“21世纪能源”?
可燃冰在海底储量大,产能多,且燃烧后几乎不产生任何残渣或废气。
全世界“可燃冰”的储量估计可达1.87×1017m3,而1m3 “可燃冰”可释放164m3甲烷,是目前煤、石油、天然气总储量的2倍。
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二、海底矿物
2.天然气水合物-可燃冰
请写出甲烷(CH4)燃烧的化学方程式
点燃
CH4 + 2O2 ===CO2 + 2H2O
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二、海底矿物
3.天然气水合物-可燃冰
锰结核是20世纪70年代才大量发现的著名的深海矿产。褐色的锰结核,外观像土豆,切片来看,一层层的又像葱头。这种结核体往往是以贝壳、珊瑚、鱼牙、鱼骨为核心,把其他物质聚集在周围。生长速度很缓慢,大约1000年生长1毫米,有的100万年才生长4毫米。锰结核含有锰、铁、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素。其经济价值很高,估计在太平洋的分布面积约为1800万平方千米,全世界多金属结核总储量可达30 000亿吨。这样就含有炼锰钢用的锰4000亿吨,炼不锈钢的镍164亿吨,炼超硬度钢的钴58亿吨,用途广泛的铜88亿吨……
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二、海底矿物
4.保护海洋资源
(1)海洋资源包括:
①海水化学资源、②海底矿产资源、
③海洋生物资源、④海洋动力资源。
(2)海洋中的资源除煤、石油、天
然气等化石燃料外大多可再生。
(3)为保护海洋资源,世界各国采取了多种措施,如海洋环境立法、建立海洋自然保护区、加强海洋环境监测、提高消除污染的技术水平、禁止过度捕捞海洋生物资源等。
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三、海水淡化
蒸馏法淡化海水
设问与质疑:
1.地球上的水资源很丰富,
为什么淡水资源日益短缺?
2.人们采用什么方法解决淡
水资源危机问题?
3.用什么方法能除去海水中的盐得到淡水?
海水淡化
常用蒸馏法
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三、海水淡化
蒸馏法淡化海水
实验装置 实验步骤
1.组装仪器,检查装置的气密性。
2.向试管中加入约5