内容正文:
第八单元 海洋化学资源的利用
第一节 海洋化学资源
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第一节 海洋化学资源
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1.知道海洋是人类的天然聚宝盆,蕴藏丰富的资源,能说出海洋资
源包括化学资源、矿产资源、动力资源、生物资源等。
2.了解海水及海底所蕴含的主要物质。
3.知道蒸馏法是淡化海水最常用的方法。
4.认识海洋资源的开发对人类社会进步所起的重要作用;认识合理
进行海洋开发、保护海洋环境的重要性。
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知识梳理
1.海水中的物质。
(1)海水的成分非常复杂,除了含有巨量的____,还溶有大量的____。
全球海水中含有的盐类总质量约为5亿亿吨,其中________约占盐类总
质量的 。
水
盐
氯化钠
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(2)海水淡化。
①地球上可供人类使用的淡水仅占地球总水量的______,且分布不均衡。
__________已成为获得淡水资源的重要途径。
海水淡化
②海水淡化的方法有很多,在世界范围内能做到规模化和产业化的主要
是______和______。膜法又称为__________。热法中较为常用的是多级
闪急________。
膜法
热法
反渗透法
蒸馏法
③蒸馏法制取淡水的注意事项:组装好仪器,并检查______________;
为使水蒸气的冷凝效果更好,可将水蒸气通入放置在盛有冷水的烧杯中
的试管里。
装置的气密性
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2.海底矿物。
(1)海底不仅蕴藏着大量的____、______、________等化石燃料,还
含有一种新型矿产资源——______________,它是由天然气和水在低温、
高压的条件下形成的冰状固体,因其极易燃烧,又被称为“________”。
天然气水合物燃烧产生的热量远比同等条件下的煤或石油燃烧产生的热
量多,而且在燃烧后几乎不产生任何残渣和废气,被科学家称为“_____
_____”“____________”。
海底还蕴藏着一种含有多种金属的矿物——____________,也称______
___。
煤
石油
天然气
天然气水合物
可燃冰
未来能源
21世纪能源
多金属结核
锰结核
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(2)除了海水化学资源和海底矿物资源,海洋还蕴含着丰富的_______
_______和______________。
海洋生物资源
海洋动力资源
(3)在海洋资源的开发过程中,也伴随______________和___________
___等问题的出现。为保护人类共有的海洋资源,维护国家海洋权益,
促进我国海洋经济的全面发展,我国不断健全和完善相关____________
___,建立系统的________________________,保障我国海洋资源开发
的可持续发展。
海洋环境污染
海洋生态破坏
海洋法律法规
海洋资源开发和管理体系
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问题导思
图8-1
用简易蒸馏装置(见图8-1)蒸馏海水时,为使水
蒸气冷凝的效果更好,可对实验装置做哪些改进?
【答案】为使水蒸气冷凝的效果更好,可对实验
装置进行如下改进:增加导管的长度;在导管上
包裹湿冷的毛巾;将收集蒸馏水的小试管放在盛
有冷水的烧杯中;使用冷凝管等。
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典例精析
知识点1 海水淡化
图8-2
例1 海水淡化可采用膜分离技术。如图8-2所示,对淡
化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左
侧淡水池,而海水中其他离子不能通过淡化膜,从而
得到淡水。下列对加压后右侧海水成分变化的分析正
确的是( ) 。
A.溶质质量减小 B.溶剂质量增大
C.溶液质量不变 D.溶液的溶质质量分数增大
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图8-2
【分析与解】 对淡化膜右侧的海水加压,水分子能
透过淡化膜进入左侧的淡水池中,而海水中的大部分
离子(如钠离子、氯离子等)则不能通过淡化膜,这
一过程实现了海水的淡化。加压后右侧海水的溶质质
量不变,溶剂质量减小,溶液质量随之减小,则溶质
质量分数增大。
【答案】D
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知识点2 海底矿物
例2 近年来,科学家探明我国南海海底有巨大的可燃冰带。可燃冰是由
甲烷分子和水分子在海底低温、高压条件下形成的冰状固体,下列关于
可燃冰的说法正确的是( ) 。
A.它是一种矿物燃料
B.它的化学式可写为
C.它的开采能解决能源问题,不需要再研究新的能源
D.甲烷无毒,因此不必关注可燃冰开采造成的环境问题
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【分析与解】 可燃冰是由甲烷分子和水分子形成的冰状固体,不能用
水的化学式表示;可燃冰的开采能缓解能源问题,但可燃冰是不可再生
能源,我们仍要研究开发清洁的可再生能源;可燃冰的开采对海底环境
存在一定的影响,如甲烷气体大量泄漏会影响海底生态环境及大气环境。
【答案】A
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针对训练
1.海水中溶解的盐里含量最多的离子是( ) 。
B
A. B. C. D.
2.下列关于海洋资源的叙述不正确的是( ) 。
C
A.海洋资源包括海水化学资源、海底矿物资源、海洋生物资源和海洋动
力资源
B.在合理开发海洋资源的同时,应重视保护海洋环境
C.海底蕴藏着无数能源,因此我们不用担心未来的能源问题
D.从海洋中获得淡水是解决淡水危机的重要途径
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图8-3
3.如图8-3所示,该海水淡化技术的原理是
通过对海水加压,使海水中的溶剂分子通
过半透膜,而溶质分子难以通过。下列说
法正确的是( ) 。
B
A.浓海水中溶质质量增加
B.水分子能透过半透膜
C.浓海水的溶质质量分数减小
D.解决了缺水问题就可以不用节水了
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4.下列关于海水的认识与利用的说法正确的是( ) 。
A
A.采用蒸馏法淡化海水是利用海水中各成分的沸点不同
B.可用静置、吸附和过滤的方法使海水淡化
C.海水营养元素丰富,可直接饮用
D.海洋潮汐发电是通过化学反应提供能量
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基础巩固
1.海洋是巨大的资源宝库。下列说法错误的是( ) 。
B
A.海洋中蕴含着丰富的矿产、动力及生物等资源
B.利用蒸馏法从海水中获得的淡水属于混合物
C.海水中溶解有大量的盐,约占海水总量的
D.要合理开发海洋资源,更要保护海洋环境
2.下列做法不会造成海洋污染的是( ) 。
C
A.垃圾填海 B.原油泄漏
C.利用潮汐能发电 D.生活污水排入大海
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3.下列关于多金属结核的叙述正确的是( ) 。
A
A.多金属结核也称锰结核 B.多金属结核中不含有铁元素
C.锰结核中只含有一种金属元素 D.多金属结核的总储量微乎其微
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4.海洋是巨大的资源宝库。
(1)元素资源:海水中含量最多的金属元素是____(填元素符号)。
(2)淡水资源:淡化海水可以用___(填序号)。
A.吸附法 B.蒸馏法
C.过滤法 D.电解法
该过程发生的是__________(填“化学变化”或“物理变化”)。
B
物理变化
(3)矿产资源:海底蕴藏着大量的可燃冰(主要成分为甲烷),甲烷
燃烧的化学方程式为_________________________。
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(4)人类所需要的下列物质,可以从海洋中获取的是___(填序号)。
D
①石油;②盐;③可燃冰;④锰结核; ⑤淡水。
A.①③④⑤ B.①④⑤ C.②③④ D.全部
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5.能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关。可燃冰外观像冰,同
等条件下,其燃烧产生的能量比传统的化石燃料要多得多,而且燃烧后
几乎不产生任何残渣和废气,是世界公认的地球上尚未开发的储量最大
的新能源。
(1)目前,人类使用的化石燃料主要包括__________________。
煤、石油、天然气
图8-4
(2)为提高煤的利用率,减少空气
污染,可在高温条件下将其转化为
可燃性气体。该反应的微观过程如
图8-4所示,反应的化学方程式为
___________________。
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(3)可燃冰作为一种新型能源,与传统化石燃料相比,具有的主要优
势是______(填序号)。
ABC
A.储量丰富 B.热值大 C.清洁、无污染 D.易于开采
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能力提升
图8-5
6.图8-5是用蒸馏法淡化海水的简易装置,下列对
该装置的认识错误的是( ) 。
B
A.加热前应检查装置的气密性
B.试管①与试管③中的水分子的结构不同
C.导管②中主要发生水的三态变化中的液化过程
D.试管①中溶液的溶质质量分数越来越大
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素能拓展
7.为探究化学反应的微观过程,某学习小组的同学查到了下列资料:研
究人员揭示了硼基催化剂催化甲烷与氧气反应生成、和 等的过程,
局部过程的微观示意图如图8-6所示(图中“…”表示省略相关过程)。
图8-6
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(1)主要成分为甲烷的化石燃料是____________________(任写一种)。
天然气(合理即可)
图8-6
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(2) 为一氧化碳分子,参照上图,画出该分子的微观示意图:_ _____。
图8-6
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(3)中氧元素的化合价为 ,则硼元素的化合价为____。
图8-6
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(4)甲烷与氧气在催化剂作用下生成 和水,反应的化学方程式为
_________________________。
图8-6
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(5)生成 的过程如图中虚线框内所示,且各微观粒子的数目比为
,则 的化学式为______。
图8-6
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$$