第8章 第1节 第2课时 海水资源的开发利用（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第二册同步学案（人教版）

该高中化学课件聚焦海水资源开发利用，涵盖水资源（蒸馏、电渗析等）与化学资源（溴、碘、镁提取）核心知识，通过课前预习（海水淡化方法）、课堂探究（蒸馏装置分析、提溴流程讨论）及随堂练习，以问题支架（如“想想”蒸馏优缺点）衔接前后知识，构建递进式学习链。 其亮点在于以实验探究为载体，融合科学思维（如提溴流程中富集步骤的证据推理）与科学态度与责任（可持续发展意识），例如海带提碘实验步骤解析、海水蒸馏装置细节（冷凝水流向、碎瓷片作用）讨论，助力学生深化原理理解与实验能力，为教师提供结构化教学资源与素养培养路径。

第8章　化学与可持续发展 第1节　　自然资源的开发利用 第2课时　海水资源的开发利用　 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 目录 contents Part 01 课前预习 打基础 Part 02 课堂探究 培素养 Part 04 课时作业（十九） Part 03 随堂达标 勤演练 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 课前预习 打基础 返回导航 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 淡化 蒸馏法 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 圆底烧瓶 锥形瓶 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 H、O Cl Na K Mg 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 阳光 风力 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 核能 潮汐能 波浪能 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 课堂探究 培素养 返回导航 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第八章　化学与可持续发展 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 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1．海水中的化学元素 eq \a\vs4\al(海水中的,化学元素) eq \a\vs4\al(主要元素： )常量元素： 、 、 、 、Ca、S、C、F、B、Br、Sr微量元素 2．海水制盐 (1)方法：把海水引到盐滩上，利用 和 使水分蒸发，得到食盐。 (2)食盐用途。 2NaCl（熔融） eq \o(=====,\s\up17(电解))2Na＋Cl2↑ ①氯碱工业：2NaCl＋2H2O eq \o(=====,\s\up15(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 ②制钠和氯气： 。 ③制盐酸： 。 ④制漂白剂： eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(制漂白液： ，,制漂白粉： 。)) 2NaCl（熔融） eq \o(=====,\s\up17(电解))2Na＋Cl2↑ H2＋Cl2 eq \o(=====,\s\up15(点燃))2HCl Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 3．海水提溴 4．海水提碘 灼烧富含碘的海藻或海带，使碘元素转化成碘化物，再通入氯气，离子方程式为 。 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ 【想想】 海带灼烧前，为什么不用水冲洗海带表面的附着物，而是用刷子刷？ 提示：为减少海带中I－的流失，不能用水冲洗。 5．海水提镁 海水（含有NaCl和MgSO4等） eq \o(―――→,\s\up15(Ca(OH)2))Mg(OH)2沉淀 eq \o(―――→,\s\up15(HCl))MgCl2溶液 eq \o(―――→,\s\up15(结晶))MgCl2·6H2O eq \o(―――→,\s\up15(HCl气氛),\s\do15(△))无水MgCl2 eq \o(―――→,\s\up15(电解))Mg 【判断】 (1)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、明矾净化法等。(　　) 提示：×。明矾净化法只能除去水中悬浮物，不能淡化海水。 (2)海水中含有钾元素，仅通过物理变化就可以得到金属钾。(　　) 提示：×。海水中的钾元素是化合态，需要利用化学反应将其还原为钾单质。 (3)海水各种化学资源的开发过程中，必须都要发生化学反应。(　　) 提示：×。海水晒盐不需要化学反应。 (4)实验室从海带中提取单质碘的方法是取样→灼烧→溶解→过滤→萃取。(　　) 提示：×。需要氧化剂将溶液中的碘离子氧化为单质。 6．从海水中获取能量 (1)从海水中提取铀和重水，用于 开发。 (2)开发 、 等新型能源。 【思考】 海洋约占地球表面积的71%，具有十分丰富的资源。海洋资源包括：①海洋生物资源（图1）；②海底矿产资源包括石油天然气等（图2）；③海洋能源，包括潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等，它们是“再生性能源”，永远不会枯竭，也不会造成环境污染（图3）。 问题1：海水总量极大，金、铀等微量元素在海水中的总量自然也大，但从海水中获取这些微量元素的成本很高。试分析其原因。 提示：由于金、铀等微量元素在海水中的含量很低，从海水中富集含微量元素的化合物需要很高的成本。 问题2：潮汐能是一种应用前景广阔的绿色能源，试分析开发利用潮汐能的途径有哪些。 提示：人们通常把潮汐和潮流中所包含的机械能统称为潮汐能。潮汐能利用一般分两种形式：一是利用潮汐的动能，直接利用潮流前进的力量来推动水车、水泵或水轮发电机；二是利用潮汐的位能，在电站上下游有落差时引水发电。 　海水提溴 从海水中提取溴元素连续发生以下三个反应： ①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ ②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 ③Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ 1．海水中溴元素是以溴离子形式存在，只发生反应①就得到单质溴，为什么还设计②③两步反应？ 提示：使溴进一步富集。 2．反应②中溴发生什么反应，表现出溴单质的什么性质？ 提示：溴发生还原反应，表现氧化性。 1．海水提溴生产流程图 2．海水提溴主要过程 　海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图： (1) 步骤①反应的离子方程式是__________________________ (2) 步骤③反应的化学方程式是__________________________ 从理论上考虑，下列也能吸收Br2的是　　　　。 A．NaOH　　　　　　　B．FeCl2 C．Na2SO3 D．H2O (3)步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80～90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：__________________________ (4)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏得到液溴？ ______________________ 【解析】　(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。(2)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2+、SO eq \o\al(2-,3)具有强还原性，也能吸收Br2，但Br2在水中的溶解度较小，用水不能将Br2充分吸收。(3)温度过高，大量水蒸气随溴蒸出，所得气体中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低。(4)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏，处理量大，生产成本高。经过“空气吹出、SO2吸收、Cl2氧化”等步骤实际上是将溴水浓缩了。 【答案】　(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ (2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr　ABC (3)若温度过高，大量水蒸气随溴蒸出，所得气体中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低 (4)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏，处理量大，生产成本高，经过“空气吹出、SO2吸收、Cl2氧化”等步骤实际上是将溴水浓缩了。 规律方法　与海水资源利用相关的化工工艺流程类题的解题方法 (1)抓首尾，看中间：从原料到产品为一条龙的生产工序试题，其关键点是认真分析对比原料与产品的组成，从中得出将原料转化为产品和除去原料中所含杂质的基本原理和所用工艺。 (2)用交叉，看分流：有些化工生产选用多组原料，解题关键在于找准中间产品和相互交叉的流水生产线，在分析过程中，抓住中间产品的关联作用，逐一破解。 (3)明目的，读流程：化工工艺流程综合题目一般是关于物质制备，首先明确题目目的是制取什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质，并结合基本概念和反应原理分析流程图中涉及的元素及其化合物，根据质量守恒定律分析未知物质，寻找解题的突破口。 “→”前是投料（反应物），“→”后是生成物。 (4)看控制，找分离：物质制备工艺都涉及物质的分离提纯，注意制备过程中所需的原料和条件的控制，以及物质分离方法的选择（如过滤、萃取分液、蒸馏等），尽可能写出主要反应的化学方程式或制备原理。若出现工艺评价内容，从成本、环保、生产实际等多角度考虑分析即可。 【练1】　“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下： 下列说法中，不正确的是(　　) A．实验室保存溴通常加少量水 B．海水提溴与海水提镁发生的所有反应均为氧化还原反应 C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集 D．蒸馏塔中还发生了化学变化 【解析】　选B。溴易挥发，加水液封可以减少挥发损失，故A正确；海水提镁的过程中，发生了镁盐与碱反应生成氢氧化镁的复分解反应，为非氧化还原反应，故B错误；经过吸收塔后，溶液中的Br－浓度远大于进入吹出塔之前的海水中的Br－浓度，因此溴元素得到了富集，故C正确；蒸馏塔中发生的反应为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，故D正确。 　海带提碘、海水提镁 1．海带中的碘元素以何种形式存在？如何将海带中的碘元素转化成单质碘？ 提示：海带中的碘元素以I－形式存在，可加入氧化剂把I－氧化成I2。 2．检验溶液中含有I－，所用试剂是硝酸银溶液和稀硝酸，两者的添加顺序如何？ 提示：先向含I－的溶液中添加硝酸银溶液，再加稀硝酸，若先加稀硝酸，I－会被氧化为I2。 3．海水提镁的过程中没有涉及的基本反应类型是哪种？ 提示：置换反应。 1．海带中碘元素的检验 (1)实验步骤： (2)主要反应：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。 2．海带中提碘 (1)主要流程：海带→灼烧→浸泡→过滤→氧化→提纯→碘单质。 (2)主要反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 特别提醒：(1)海水中碘的浓度很低，一般从海带或一些海藻植物中提取碘。 (2)由于I2易升华，从I2的有机溶剂中提取I2时应采用水浴加热，可避免高温下I2的升华。 3．海水提镁 (1)主要反应原理： CaCO3 eq \o(=====,\s\up15(高温))CaO＋CO2↑ CaO＋H2O===Ca(OH)2 Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O MgCl2（熔融） eq \o(=====,\s\up15(电解))Mg＋Cl2↑ (2)工艺流程： 　海带是海洋中的一种褐藻，海带中含有丰富的碘，是人类经常食用的一种补碘食物。某资料中有“海带中碘的检验”的选做实验，操作步骤如下： ①取3 g左右干海带，除去表面杂质，剪碎，用酒精润湿，放在坩埚中灼烧成灰，冷却； ②将海带灰转移到小烧杯中加蒸馏水，搅拌，煮沸2～3 min，使可溶物质溶解，过滤； ③向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1 mL过氧化氢溶液，观察现象； ④取少量上述所得溶液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象； ⑤向③剩余的滤液中加入1 mL四氯化碳，振荡静置，观察现象； ⑥向加有四氯化碳的溶液中加入氢氧化钠溶液，充分振荡后，将混合液的下层液体放出至指定的容器中。 请回答下列问题： (1)海带中的碘元素以　　　　（填“碘离子”“碘单质”或“碘酸盐”）的形式存在，步骤①中除去海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗，原因是__________________________ (2)可说明海带中含有碘的现象有__________________________ (3)操作⑤叫做　　　　　　　，操作⑥的目的是__________________________ 【解析】　(1)海带中碘元素以碘离子的形式存在，且易溶于水，为防止碘元素的损失，除去海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗。 (2)实验步骤④中加入淀粉溶液后变蓝；步骤⑤中下层液体呈紫红色，可以说明海带中含有碘。 (3)操作⑤是用四氯化碳萃取碘水中的碘。 操作⑥是为了回收四氯化碳。 【答案】　(1)碘离子　防止碘元素的损失 (2)步骤④中加入淀粉溶液后变蓝，步骤⑤中下层液体呈紫红色 (3)萃取　回收四氯化碳 规律方法　本题考查有关从海带中提取碘单质的实验原理、仪器，以及萃取的实验操作等。将非金属阴离子置换为单质要用到氧化剂，常见的氧化剂有过氧化氢、新制氯水、酸性高锰酸钾溶液等。 【练2】　下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是(　　) 　　　 　　 甲 　 乙 　 　　 丙 　　 　 丁 A．用装置甲灼烧碎海带 B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2 D．用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气 【解析】　选B。灼烧碎海带应用坩埚，A项错误；海带灰的浸泡液用过滤法分离获得含I－的溶液，B项正确；MnO2与浓盐酸反应制Cl2需要加热，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓） eq \o(=====,\s\up15(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，C项错误；Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小，不能用饱和NaCl溶液吸收尾气Cl2，尾气Cl2应用NaOH溶液吸收，D项错误。 1．NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl为原料的产品（或物质）是(　　) ①烧碱　②纯碱　③金属钠　④氯气　⑤盐酸 A．①②③④⑤　　　　　B．仅①②③④ C．仅①②③⑤ D．仅①②④⑤ 【解析】　选A。从海水中得到的NaCl，可作化工原料，工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。化学方程式分别为2NaCl＋2H2O eq \o(=====,\s\up19(电解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，2NaCl（熔融） eq \o(=====,\s\up15(电解))2Na＋Cl2↑，NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3 eq \o(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Cl2＋H2 eq \o(=====,\s\up15(点燃))2HCl。 2．下列说法中不正确的是(　　) A．海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库 B．海水中金的储存量很大，但它的富集程度却很低 C．从海水中可以提取铀和重水等核原料 D．海水中的溴、氟等元素均为微量元素，但仍有提取的价值 【解析】　选D。海水中金元素的储量为5×107 t，但1 t海水中的含量仅为4×10-6 g，所以说它的富集程度很低，海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，另外还可从海水中提取铀和重水等核原料，故A、B、C正确；海水中的Br、F等元素为常量元素，D错误。 3．海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法中不正确的是(　　) A．电解法分解海水，制取洁净的热能资源氢气 B．采用太阳光照射法晒制工业用盐 C．针对能源现状，大力开发潮汐能和波浪能 D．铀是海水中的微量元素，但核工业的铀主要从海水中提取 【解析】　选A。电解法分解海水制取氢气，消耗大量的电能，经济效益差，发展前景不乐观。 4．（双选）从海水中提取溴的主要反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，下列说法正确的是(　　) A．溴离子具有氧化性 B．氯气是氧化剂 C．该反应属于复分解反应 D．氯气的氧化性比溴单质的强 【解析】　选BD。溴离子中的Br元素显－1价，处于最低价态，没有氧化性；Cl2中Cl元素化合价由0价降低到－1价，作氧化剂；从基本反应类型来看，该反应属于置换反应；氯气为氧化剂，Br2为氧化产物，因此，氯气的氧化性比溴单质的强。 5．浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。 (1)粗盐精制：过程1除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO eq \o\al(2-,4)杂质时，粗盐溶解后加入沉淀剂： a．过量的Na2CO3溶液 b．过量的BaCl2溶液 c．过量的NaOH溶液 d．过滤除去沉淀，再加入适量的盐酸 ①加入沉淀剂的顺序正确的是　　　　（填序号）。 A．abc　　　B．bac C．cba ②加入适量盐酸，反应的离子方程式有　　　　　　　和　　　　　　　　。 (2)海水提镁： ①过程2中加入的试剂是　　　　　　。 ②由Mg(OH)2固体获得MgCl2溶液的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解析】　(1)①粗盐精制过程1，加入Na2CO3除去Ca2+、加入NaOH溶液除去Mg2+、加入BaCl2溶液除去SO eq \o\al(2-,4)，同时需要Na2CO3溶液除去过量的Ba2+；所以加入BaCl2溶液后再加Na2CO3溶液，加入试剂的顺序是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，或BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液，选BC；②加入适量盐酸，剩余的碳酸钠和盐酸反应。 (2)过程2中加入CaO，CaO和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，或直接加入石灰乳沉淀镁离子；稀盐酸溶解氢氧化镁固体可以得到氯化镁溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋＝Mg2+＋2H2O。 【答案】　(1)①BC　②CO eq \o\al(2-,3)＋2H＋＝H2O＋CO2↑　OH＋＋H＋＝H2O (2)①CaO或石灰乳　②Mg(OH)2＋2H＋＝Mg2+＋2H2O $