内容正文:
8.1 海洋化学资源
第八单元
海洋化学资源的利用
学习石油分馏产物时,创建概念关系网络图。学习酸碱中和反应时,订阅化学科普杂志。学习燃烧反应条件时,录制讲解音频。注意反应条件影响。学习化学实验操作时,推荐完成专题练习题巩固理解。学习常见合金成分时,订阅化学科普杂志。注意单位换算。牢记化学用语规范。牢记化学用语规范。学习高分子化合物时,建立错题本是有效的方法。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。及时请教不懂的问题。注意区分相似概念。
1.知道海洋是人类天然聚宝盆,蕴藏着丰富的资源,了解海洋资源包括化学资源、矿产资源、动力资源、生物资源。
2.通过对海水淡化实验的探究,知道蒸馏法是淡化海水最常用的方法。
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学习目标
海洋是生命的摇篮,是人类巨大的资源宝库。
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讲授新知
【新课引入】同学们是不是遇到过肚子或者胃不舒服的情况啊?请同学们看下面的一段视频。
【播放视频】《医院见闻》
你想知道这里面包含的原理吗?这节课就让我们来解开这个秘密吧!
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学习石油分馏产物时,创建概念关系网络图。学习酸碱中和反应时,订阅化学科普杂志。学习燃烧反应条件时,录制讲解音频。注意反应条件影响。学习化学实验操作时,推荐完成专题练习题巩固理解。学习常见合金成分时,订阅化学科普杂志。注意单位换算。牢记化学用语规范。牢记化学用语规范。学习高分子化合物时,建立错题本是有效的方法。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。及时请教不懂的问题。注意区分相似概念。
水 96.5 %
溶解的盐
3.5 %
Cl- 55.06 %
Na+ 30.61 %
SO4 2- 7.67 %
Mg2+ 3.69 %
Ca2+ 1.15 %
K+ 1.10 %
其他 0.72 %
图 8-2 海水中的化学资源
1.海水中含量最多的物质是水。
2.海水中含量最多的盐是氯化钠。
3.含量最多的金属离子是钠离子,其次是镁离子。
4.海水中含量最多的离子是氯离子。
一、海水中的物质
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讲授新知
【导入】指导学生对比品尝加醋和没加醋的松花蛋,比较一下味道有什么不同?说出你的疑问?
提示:制作松花蛋常用到熟石灰和纯碱等原料。根据已有知识,做出合理猜想。
【过渡】没加醋的松花蛋有涩味,为什么加醋的松花蛋就不涩了呢?为了弄清这个问题,我们通过实验探究一下吧!
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镁
食盐
氯化钾
人类提取海水中的化学元素来制备有多种用途的物质。
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讲授新知
【讨论实验方案】每个小组从老师提供的药品中[药品有:NaOH溶液、Ba(OH)2溶液、Mg(OH)2、Cu(OH)2、盐酸、稀硫酸、酚酞试液],任选两组酸和碱的试剂,设计实验方案:探究酸和碱之间是否会发生反应?如果发生化学反应,又会有什么特点?
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学习石油分馏产物时,创建概念关系网络图。学习酸碱中和反应时,订阅化学科普杂志。学习燃烧反应条件时,录制讲解音频。注意反应条件影响。学习化学实验操作时,推荐完成专题练习题巩固理解。学习常见合金成分时,订阅化学科普杂志。注意单位换算。牢记化学用语规范。牢记化学用语规范。学习高分子化合物时,建立错题本是有效的方法。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。及时请教不懂的问题。注意区分相似概念。
地球表面约71%的面积被水覆盖,海洋的储水量约占全球总储水量的96.5%,但可供人类使用的淡水仅占0.3%,且在时间和空间上分布不均衡。
从浩瀚的海洋里获取淡水,对解决淡水危机具有重要意义。
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讲授新知
【实验方案交流】(1)选择的药品;(2)需要的仪器。
【实验注意事项】每种试剂和药品都要取少量,反应可以在小烧杯中进行。
【学生分组实验探究】学生分组进行实验。
【总结现象】学生分组交流现象即得到的结论。
(一种是有明显现象的,例子略;一种是无明显现象的,例子略。)
【教师总结】先肯定学生的探究成果并演示有明显现象的组别。
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图 8-3 海洋中漂浮的冰山
海洋中漂浮的冰山是固态的水——冰;海洋里存在着大量的液态水;海洋上空漂浮着气态水——水蒸气。
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讲授新知
【问题】下面的几组实验:1.NaOH+HCl、2.NaOH+H2SO4、3.Ba(OH)2+HCl,均无明显现象,怎样来判断是否发生了反应呢?
【点拨】以“NaOH+HCl”这一组为例如何再设计能体现两者发生了化学反应,可以加入能体现物质存在的某种试剂或检验反应后的生成物。
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1.蒸馏法淡化海水
(1)按右图所示组装仪器,并检查装置的气密性。
(2)向大试管中加入约 5 ~ 10 mL 食盐水,塞好
橡皮塞,用酒精灯加热,观察现象。
(3)向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液,观察现象(已知氯化钠溶液能与硝酸银溶液反应,产生白色沉淀)。
实验用品:
酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台(带铁夹)、胶头滴管、火柴;食盐水、硝酸银溶液。
实验步骤:
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讲授新知
【交流方案】
1.往氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液呈红色。然后再滴加稀盐酸,观察红色的变化。
2.往稀盐酸中滴加酚酞溶液,溶液呈无色。然后再滴加氢氧化钠溶液,观察最后是否有红色产生。
3.检验反应后的生成物:取2滴上述反应后的无色溶液滴在玻璃片上,使液体蒸干,观察玻璃片上的现象,并讨论玻璃片上的物质是NaOH吗?为什么?
【学生再实验】
【总结与交流】上述实验证明了酸和碱能相互作用发生化学反应生成新物质。
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为了使水蒸气的冷凝效果更好,你认为应对实验做哪些改进?
讨论:
现象:
大试管中产生水蒸气,沿玻璃导管冷凝成水滴,进入小试管。向小试管中滴加硝酸银,无明显现象。
①加长导管
②在导管上包上湿而冷的毛巾
③将小试管放入冰水混合物中
④将导管改为冷凝管
(如右图)
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讲授新知
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2.膜法淡化海水
膜法淡化海水
膜法又称反渗透法,利用了渗透压的原理:当向海水一侧加压时,由于压力的作用,海水一侧的水分子通过渗透膜向淡水一侧渗透,而体积较大的盐离子则无法通过,水分子不断被分离出来,就得到了淡水。
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讲授新知
3.多级闪急蒸馏法
多级闪急蒸馏法(MSF)简称“闪蒸法”,利用的是闪蒸的原理。常压下水的沸点是100℃,减压时水的沸点降低。闪蒸法设计有一套压强一个比一个低的蒸发室,将它们连通在一起。当高温海水由压强较高的蒸发室流入压强较低的蒸发室后,就会发生瞬间蒸发,变为水蒸气,水蒸气冷凝成为淡水。
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讲授新知
【讲解】酸和碱能发生化学反应,主要因为是在酸溶液中主要存在着H+和酸根离子,在碱溶液中存在着金属离子和OH-,当两者接触时,H+和OH-就结合成了H2O,金属离子和酸根离子就结合成了另一类化合物——盐,因此反应就发生了。请看图示:
于是就有了:HCl+NaOH=NaCl+H2O。
【问题】根据图示,你能写出你们探究反应的化学方程式吗?
(引导学生书写自己在探究中所涉及的化学方程式。)
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二、海底矿物
1.海底蕴藏着数百种矿产资源
煤
石油
天然气
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讲授新知
【讲解】人们把这种酸和碱作用生成盐和水的化学反应,就叫做中和反应。中和反应的实质是H+和OH-反应生成水。
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可燃冰
天然气水合物是由天然气和水在低温、高压下形成的冰状固体,因其极易燃烧,又被称为“可燃冰”。
优点:热值大,无污染。
CH4·nH2O+O2 = CO2+(2+n)H2O
点燃
(1)可燃冰
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讲授新知
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多金属结核(锰结核)是看起来形如土
豆的结核状软矿,外表呈暗褐色,直径一般
为 3 ~ 7 厘米,主要分布在太平洋、大西洋
和印度洋水深 2 000 ~ 6 000 米的深海底部。
据科学家们估计,仅太平洋底表层一
米内锰结核中所含锰、铜、钴、镍等的储量,
即比它们在陆地上的总储量高出数十倍。
锰结核是未来的一种极为重要的矿产资源。
(2)海底金属宝藏——锰结核
锰结核
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讲授新知
(3)其他海洋资源
海洋生物
海洋旅游
海洋矿产
海洋能源
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沾满石油的企鹅
海洋垃圾
2.海洋污染
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讲授新知
消除海洋污染的措施:
1、海洋环境立法
2、建立海洋自然保护区
3、加强海洋环境监测
4、提高消除污染的技术水平
5、宣传教育,加强国际合作,共同保护海洋环境
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讲授新知
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海洋化学资源
海水中溶有大量盐
蒸馏法
膜法
热法
海水中的物质
海水淡化
海底矿物
可燃冰
锰结核
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课堂小结
1.下列操作不能用来淡化海水的是( )
A.过滤 B.使海水结冰脱盐
C.加热蒸馏 D.多级闪急蒸馏
2.为了区别海水和淡水,可分别加入下列哪种试剂( )
A.澄清石灰水 B.硝酸银溶液
C.酚酞试液 D.石蕊试液
A
B
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小测一下
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3.“可燃冰”的主要成分是水合甲烷晶体(CH4·H2O)。请结合初中化学知识判断下列说法正确的是( )
A. 可燃冰能燃烧,说明水具有可燃性
B. 可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景
C. 可燃冰由四种元素组成
D. 可燃冰的主要成分是固态水
B
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小测一下
4.如图,海水淡化可采用膜分离技术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,而海水中的各离子不能通过淡化膜,从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化进行分析,正确的是( )
A.溶质质量增加
B.溶剂质量减少
C.溶液质量不变
D.溶质质量分数减少
B
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小测一下
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