8.1自然资源的开发利用 第二课时 课件- 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一节 自然资源的开发利用 第2课时 海水资源的开发利用 主要包括直接利用海水进行循环冷却和海水淡化等。 一、海水水资源的利用 阅读教材100页有关海水水资源的利用，思考以下问题： 1.海水水资源的利用主要包括哪些方面？ 2.海水的淡化方法主要有哪些？ 蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子交换法 加热装置 冷凝装置 接收装置 冷凝管：冷凝水 下口进、上口出 温度计：水银球处于支管口处 蒸馏烧瓶： 液体体积一般介于 容积的1/3～2/3 加入沸石/碎瓷片（防暴沸） 陶土网 牛角管或尾接管 利用各成分的沸点不同，分离互溶的液液混合物的物理分离方法。 锥形瓶 酒精灯 教学过程 二、海水淡化 1.蒸馏法 最先使用，技术成熟，但成本高 【思考】如何证明你得到的水是淡水，而不是海水？ 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 2.电渗析法 电渗析原理图 海水进入时，在直流电场的作用下，海水中的阴、阳离子分别向两侧定向迁移，从而实现海水变淡水的过程。 + - 3.反渗透法 反渗透装置示意图 利用只允许溶剂水分子透过、不允许溶质离子透过的半透膜，将海水与淡水分隔开。 4.离子交换法 目前正在迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂 离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是 思考：海水中化学资源开发利用过程中需要解决的关键问题是什么? (浓缩或富集：使用物理或化学方法，使某种元素或物质浓度提高的过程) 教学过程 三、海水化学资源的利用 1.海水制盐 海水 引入 盐田 风吹日晒 饱和食盐水 粗盐 提纯 精盐 母液 母液也叫“苦卤”，含有较高 浓度的K+、Mg2+、Br- 和SO42- 等。 结晶的原理及方法 在一定条件下,溶液中的溶质以晶体的形式从溶液中析出的过程 不饱和溶液→饱和溶液→过饱和溶液→晶核的发生→晶体生长等过程 ①NaCl(含少量KNO3)： ②KNO3(含少量NaCl)： 讨论1： Br- Br2 如何转化 讨论2：结合下列信息如何选择合适的氧化剂？ Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl- Br-的浓度 海水 0.0672 g/L 苦卤 2.5~3 g/L 2、海水中提溴 讨论3：画出简易的工艺流程图写出相应的化学方程式 提示信息1 碘在不同溶剂中的溶解度(25℃) 水 苯 四氯化碳 碘(I2) 0.029g 14.1g 2.9g 原理：如Br2、I2在四氯化碳、苯等有机溶剂中的溶解性远大于水中的溶解性，可以用四氯化碳、苯作萃取剂将Br2、I2从水溶液中提取出来。 (1)萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。 【拓展】 萃取分液 提示信息2 乙醇 苯 四氯化碳 在水中溶解度 任意比例互溶 不溶 不溶 密度 小于水 小于水 大于水 原理： (2)分液是把两种互不相溶、密度不相同的液体分离开的方法。一般分液都是与萃取配合进行的。 萃取的三个三： 三仪器 ①分液漏斗；②烧杯；③铁架台(带铁圈) 三溶剂 常见萃取剂：①汽油；②苯；③四氯化碳 三原则 ①萃取剂和原溶剂互不相溶 ②萃取剂和原溶剂、原溶质均不发生反应 ③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度 实例(用CCl4萃取碘水中的碘)： 步骤 实验装置 实验操作及现象 ①加萃取剂 用量筒量取10 mL碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再注入4 mL 四氯化碳，盖好玻璃塞 ②振荡萃取 用右手压住分液漏斗口部，左手握住下端活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触；振荡后打开活塞，使漏斗内气体放出。 步骤 实验装置 实验操作及现象 ③静置分层 将分液漏斗放在铁架台上静置，液体分层。上层为水层，无色；下层为碘的四氯化碳溶液，呈紫（红）色。 ④分液 待液体分层后，将分液漏斗颈上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下，上层液体从分液漏斗上口倒出。 萃取与分液的操作注意事项： 操作 目的 振荡时，要不时旋开活塞放气 防止分液漏斗内压强过大引起危险 分液时，要将漏斗下端管口紧贴烧杯内壁 使液体顺利流下，防止液体飞溅 下层液体要从下口放出，恰好流尽时及时关闭活塞 防止上层液体流出 上层液体要从上口倒出 保证上层液体尽量少地沾附下层液体 3.海带提碘 灼烧 加水 加热 溶解 过滤 Cl2或 稀硫酸与H2O2溶液 CCl4 蒸馏 海带灰 海带 悬浊液 滤液 碘水 碘的CCl4溶液 单质碘 操作1 操作2 操作3 操作4 操作5 试剂1 试剂2 萃取 分液 稀硫酸的作用： 增强H2O2的氧化性 抑制 I2 与水反应 4.海水中提镁 主要的化学反应原理 $$