第一节 自然资源的开发利用 第2课时（精品课件）-【备课无忧】2023-2024学年高一化学下学期同步教学课堂（人教版2019必修第二册）

第一节 自然资源的开发利用 第2课时 第八章 化学与可持续发展 1 2 海水制盐 1 海水淡化 3 本节重难点 海水提溴 4 本节重难点 海水制镁 知识导航 地球表面海洋面积占到71%，海洋是人类千万年来的巨大资源宝库，其中的水资源和其他化学资源具有十分巨大的开发潜力。 思考：海洋中有哪些资源吗？ 新课导入 海洋中的资源的分类 矿产 资源 动力 资源 化学 资源 生物 资源 DALUHUAXUE 新课讲授 海水中水的储量约为1.3×1018 t，约占地球上总水量的97％。海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。 海水中的物质 海水中最多的物质 新课讲授 地球上的水资源很丰富，但可供人类使用的淡水仅占地球总水量的0.3%，且在时间和空间上分布不均衡。淡水资源的短缺势必会制约社会的发展，思考：采用什么方法可以解决淡水危机呢？ 新课讲授 海水淡化 蒸馏法 原理：蒸馏是根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离的一种方法。通过蒸馏的方法可得到净化程度较高的水。 示意图 (冷凝管) (蒸馏烧瓶) (锥形瓶) 加入碎瓷片的目的(防止液体暴沸) 蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，成本较高 新课讲授 如何证明你得到的水是淡水，而不是海水？ 检验方法 海水中离子导电 做导电性实验，看能否导电等 海水中有可溶物 加热，看是否有白色固体剩余 海水中有氯离子 加硝酸银溶液看是否有白色沉淀生成 海水中有镁离子 加氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液，看是否有白色沉淀生成 新课讲授 海水淡化 电渗析法 原理：在外加直流电场作用下，利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性，使溶液中阴、阳离子发生离子迁移，分别通过阴、阳离子交换膜而达到除盐或浓缩的目的。 示意图 新课讲授 海水淡化 离子交换法 原理：利用离子交换树脂的活性基团与盐水中的阳离子和阴离子进行交换，除去海水中盐分制取淡水的方法，也就是说离子交换树脂将海水中的“离子”几乎全部“截流”了 示意图 新课讲授 结论：海中含有的盐主要是 _____________ 含量最多的非金属离子 含量前两位的金属离子 NaCl、MgCl2 海水中水的储量约为1.3×1018 t，约占地球上总水量的97％。海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。 海水中的物质 新课讲授 目前，从海水中提取食盐的方法主要为“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)，这是一种古老而至今仍广泛沿用的方法。 盐田 新课讲授 盐田法提取食盐的过程 先将海水(或海边地下卤水)引入蒸发池，经日晒蒸发水分到一定程度时，导入结晶池，再晒就会逐渐析出食盐来。这时得到的晶体就是我们常见的“粗盐”。剩余的液体称为母液(也称“苦卤”) 。 海水 蒸发池 结晶池 粗盐 母液 海水制盐 新课讲授 从海水中制得的氯化钠除了供食用，还作为化工原料用于生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等。 氯碱工业 侯氏制碱法 氯化钠 钠 氢氧化钠 盐酸 Na2CO3 氯气 氢气 漂白剂 NaHCO3 氯化钠的应用 海水制盐 新课讲授 制钠和氯气 氯碱工业 制盐酸 制漂白剂(84) 2NaOH＋Cl2＝NaCl＋NaClO＋H2O 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2 ↑ ＋Cl2 ↑ 电解 2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑ 电解 H2＋Cl2 2HCl 点燃 氯化钠的应用 海水制盐 新课讲授 阅读教材101页第二自然段，思考：如何从海水中提取溴？ 新课讲授 海水提溴 海 水 浓缩海水 (Cl-) 吸收塔用SO2吸收 浓缩海水 (Cl-、Br2) Br- SO42- 浓缩 (酸化) 通入Cl2 (氧化) 通入热空气或水蒸气(吹出) 反应后 富集溴 通入Cl2 (提取) Br2、Cl- 蒸馏 分离 溴单质 Cl2+2Br- ＝2Cl-+Br2 Br2+SO2+2H2O ＝ H2SO4+2HBr 工艺流程 海水晒盐和海水淡化的过程中Br-得到浓缩 向经过酸化的浓缩海水中通入Cl2，将Br-氧化为Br2 利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收 Cl2+2Br- ＝ 2Cl-+Br2 新课讲授 导弹 火箭 人们提取海水中的化学元素，来制备有多种用途的物质。如广泛用于火箭、导弹和飞机制造业的金属镁，是利用从海水中提取的镁盐制取的 飞机 国防 金属 新课讲授 MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 通电 MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O 海水制镁 工艺流程 海水或卤水 MgCl2 氢氧化镁 Mg(OH)2 MgCl2溶液 MgCl2 盐酸 脱水 镁 电 解 石灰乳 MgCl2•6H2O 由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防 MgCl2 水解 因镁在高温下与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解得到的镁，在 H2氛围中冷却 新课讲授 所加盐酸是否要过量?目的是什么?如果过量，如何除去? 问题2 海水中本来就有氯化镁，为什么不直接通电?而是要经过“MgCl2→ Mg(OH)2→ MgCl2”这样的过程来获取MgCl2呢? 问题1 要过量，目的是保证Mg(OH)2完全反应，过量的稀盐酸加热蒸发即可除去 除去其它杂质，将MgCl2富集起来 NaOH价格贵，Ca(OH)2 价格便宜且容易得到。工业上可以利用高温煅烧贝壳得到所需要的Ca(OH)2。 贝壳(含CaCO3) CaO 流程图： 高温煅烧 水 石灰乳 回顾制镁的流程，探讨以下问题 为什么不用NaOH代替Ca(OH)2，怎样得到Ca(OH)2? 流程图? 问题3 新课讲授 回顾所学内容，判断正误： 问题1 海洋约占地球表面积的71%，因此地球不缺水，人类可以任意使用，不用节约(　　) 海水淡化的方法中，蒸馏法成本最低(　　) 海水中含量最多的两种元素为Na元素和Cl元素(　　) 可以通过电解饱和食盐水的方式获取金属钠和氯气(　　) 问题2 问题3 问题4 新课讲授 海水的综合利用示意图 新课讲授 地球深部岩浆沿海底地壳裂缝渗到地层深处，把岩浆中的盐类和金属溶解，变成含矿溶液，在地层深处高温高压作用下，随海底热液体喷到海底，与深海底泥土混合形成富含多种金属的软泥。 多金属软泥 拓展延伸 1．下列说法中不正确的是 A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应 B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输 C．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属 D．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的 【答案】C 随堂演练 2．海冰是海水冻结而成的成水冰。海水冻结时，部分来不及流走的盐分以卤汁的形式被包围在冰品之间，形成“盐泡”(假设每个盐泡中含有1个NaCl)，其大致结构如下图所示。若海冰的冰龄达到1年以上，融化后的水为淡水。下列叙述正确的是 A．海冰内层NaC1的浓度约为1.0×10-4 mol·L-1(设冰的密度为0.9 g·cm-3) B．海冰内层“盐泡”越多，密度越小 C．海冰冰龄越长，内层的“盐泡”越多 D．海冰内层“盐泡”内的盐分主要以NaCl分子的形式存在 【答案】A 随堂演练 3．浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源，其中海水提溴工艺流程如下所示： 下列说法中不正确的是 A．吹出塔中利用了溴单质的挥发性将溴分离出来 B．吸收塔中Br2与SO2发生反应以达到富集目的 C．蒸馏塔中利用物质沸点不同进行分离 D．吸收时可用Fe2(SO4)3溶液代替SO2和水 【答案】D 随堂演练 4．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是   A．用贝壳为原料生产石灰乳，可用于①中沉淀Mg2+ B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及热还原法冶炼Mg几个阶段 C．③④⑤中溴元素均被氧化 D．除去粗盐中的Mg2+、Ca2+、SO42-，依次加入足量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液 【答案】A 随堂演练 5．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是 A．除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段 C．在过程③⑤中每氧化0.2 mol Br-需要消耗2.24 L Cl2 D．蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法 【答案】B 随堂演练 化学资源 海洋中的资源的分类 动力资源 海水淡化 海水制盐 矿产资源 生物资源 海水提溴 海水制镁 海水资源的开发利用 第一节 自然资源的开发利用 第2课时 课堂小结 THANKS 30 $$