内容正文:
第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
第2课时 海水资源的开发利用
教学目标:1.以海水资源的氯化钠为原料,构建物质间质的转化关系和思维导图 。
2.通过海水制溴流程图的设计与分析,形成工业制取物质的一般思路和方法,培养学生模型认知和证据推理的能力。
氯
钠
镁
溴
碘
金
钴
钾
锡
锌
铀
锰
任务一:了解海水资源的类别及特点
二、海水资源的特点
1.海底石油:1350亿吨
2.天然气:140万亿立方米
3.镁、钾、铀、锶等矿物:5亿亿吨
4.锰结核:3万亿吨
5.供人类利用的鱼虾贝藻: 每年6亿吨
6.鱼类捕捞量: 每年9000万吨
7.波浪能:700亿千瓦
8.潮汐能:27亿千瓦
9.重水:200万吨
……
一、海水资源的类别:
1.广阔性
海水占地球表面积71%,储水量占地球总水量97%
2.多样性
元素占80多种,溶解和悬浮大量无机物和有机物
3.分散性
许多元素的富集程度很低
教学任务一、海水水资源的开发利用
海水水资源的利用
电渗析法
离子交换法
蒸馏法
海水淡化
直接利用海水进行循环冷却
蒸馏法、
电渗析法、
离子交换法和膜分离法
海水蒸馏法各种装置
沙漠缺水自救
海水蒸馏的实验装置与原理
(1)主要仪器
A. B. 。
C. 。
(2)冷却水的流向:
口进, 口出。
(3)B中加入碎瓷片的目的 。
(4)温度计水银球处于
_______________ 处。
冷凝管
蒸馏烧瓶
锥形瓶
a
b
防止液体暴沸
蒸馏烧瓶支口
注意点:1.加热时,蒸馏烧瓶要垫上石棉网。
2.蒸馏烧瓶的液体不能超过烧瓶体积的2/3,但也不能少于1/3.
1.下列关于蒸馏实验的叙述不正确的是( )
A.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,
停止通水,再拆卸蒸馏装置。
B.蒸馏时的接收装置如图
C.冷却水应该从冷凝管的下口进水上口出水
D.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸,如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
课堂练习
接收装置
接馏分的锥形瓶不能用塞子密封,否则液体无法正常流下
B
教学任务二、海水化学资源的开发利用
从海水中制得氯化钠除了食用外,还有什么用途?制备这些化工原料的反应原理?
食盐
海水
氢气
纯碱
烧碱
钠
氯气
⑤
①
②
③
④
盐酸
漂白粉
1.海水中食盐的综合利用
试一试:请同学们写出以食盐为原料直接或间接制取为烧碱、氢气、氯气、盐酸、金属钠、漂白液、纯碱的化学方程式:
3.工业制钠: 2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑
通电
化学反应式:
2.制盐酸: H2+Cl2= 2HCl
点燃
1.氯碱工业: 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
通电
4.制①84消毒液:Cl2+2NaOH =NaCl + NaClO +H2O
②漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+ Ca(ClO)2+2H2O
NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O↑
加热
5.候氏制纯碱法:
吹出塔
溴及其化合物在医药、农药、染料和阻燃剂等生产中有广泛应用。目前,人们主要从海水和盐湖中提取溴。 “吹出法”——海水提溴技术介绍:
①氧化
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
②吸收
Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-
③氧化
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
①酸化通Cl2
海水
冷凝器
液溴
吹出溴
(易挥发)
热空气
②SO2和水
吸收塔
溴化氢溶液
蒸馏塔
③氯气与水蒸气
2.海水中制取溴单质
蒸馏
溴的蒸气
2.海水中制取溴单质流程及化学反应原理分析
卤水
吹出塔
吸收塔
①
酸化通Cl2
热空气
②
SO2和水
蒸馏塔
冷凝器
③氯气与水蒸汽
④
蒸馏
问题2. 海水制溴共有浓缩、氧化、吹出、吸收、蒸馏等实验环节,
请写出①③两步氧化、②吸收环节主要反应的离子方程式:
氧化: Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
吸收:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-
问题1. 根据无机物制备模式,评价设计海水制溴各环节的作用?
提纯、浓缩溴离子(原料预处理)
核心反应
分离提纯得到目标产物
海水淡