内容正文:
8.1 海洋化学资源
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。
海洋是生命的摇篮,是人类巨大的资源宝库。
【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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从“海水中的化学资源”图你可以得到哪些信息?
水96.5 ﹪
溶解的盐分3.5 ﹪
Cl- 55.06 ﹪
Na+ 30.61 ﹪
SO42- 7.67 ﹪
Mg2+ 3.69 ﹪
Ca2+ 1.15 ﹪
K+ 1.10 ﹪
其他 0.72 ﹪
海水中的化学资源
海洋化学资源
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水96.5﹪
溶解的盐分3.5 ﹪
Cl- 55.06 ﹪
Na+ 30.61 ﹪
SO42- 7.67 ﹪
Mg2+ 3.69 ﹪
Ca2+ 1.15 ﹪
K+ 1.10 ﹪
其他 0.72 ﹪
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。
你认为从海洋中可以获取哪些化学物质?
镁条
火箭
飞机
导弹
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新课讲授
地球表面的71%是被海水覆盖的。从太空中眺望,地球是一个蓝色的星体。
如果我们把 1000 g海水加热蒸发,水全部蒸发掉时,能得到约35g盐。全球海水中含有的盐类总质量约为5亿亿吨,其中氯化钠约占盐类总质量的80%。如果把海水中的这些盐平铺在球陆地上,其厚度可达约150m。
海水的成分非常复杂,除了含有巨量的水,还溶有大量的盐。
讨论2:如何证明得到的冷凝水已被淡化?
取样,滴入AgNO3溶液和稀硝酸,若没有产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则海水已淡化。NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
学习常见合金成分时,尝试编写记忆口诀。学习结晶方法选择时,创建概念关系网络图。学习同分异构体时,与同学互相讲解能加深印象。学习离子化合物形成时,联系生活实际应用效果更好。学习电子排布规律时,记录学习日记。学习气体收集方法时,创建概念关系网络图。学习电解质概念时,创建化学反应流程图。理解电子转移过程。掌握常见物质颜色。注意区分相似概念。掌握常见仪器名称。及时请教不懂的问题。定期复习很关键。
膜法和多级闪急蒸馏法淡化海水
膜法(RO)淡化海水是利用了渗透压的原理。即
当用渗透膜将淡水和海水(盐水)隔开时,在正常情
况下,由于渗透压的作用,水分子会由淡水一侧向海
水一侧渗透。而当向海水一侧施加大于渗透压的压力
时(如图所示),海水一侧的水分子又可以通过渗透
膜向淡水一侧渗透,而海水中体积较大的盐离子无法
通过渗透膜,于是海水中的水分子不断地被分离出来,
从而得到淡水。
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,并将它们连通在一起。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 会瞬间蒸发,变为水蒸气,水蒸气冷凝成为淡水。这种蒸发室越多,海水瞬间蒸发的 次数就越多,总的蒸发效率也就越高。
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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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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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。
锰结核
多金属结核——含有多种金属的矿物,也称锰结核,含有锰、铁、镍、铜、钴和钛等20多种金属元素。
全球总储量在30000亿吨以上。
【收集证据】
实验步骤 实验现象
1、组装仪器,检查装置的气密性。
2、向大试管中加入约5毫升海水,塞好橡皮塞,固定在铁架台上,用酒精灯加热。
【获得结论】
蒸馏法可以将海水淡化。
水沸腾变为水蒸气,经导管又变为液态水
冷凝水中没有白色沉淀生成
实验探究
海水淡化
3、往小试管里的冷凝水中加入几滴硝酸银溶液。
【交流评价】①为使冷凝效果更好,你认为应对实验装置做哪些改进?
实验探究
海水淡化
思考:锰结核中的各种金属元素都是地壳中含量稀少的,它们是怎样来到海底的?又为什么会聚集成结核状呢?为什么锰结核在海底历经漫长的亿万年也没有被海洋沉积物覆盖呢?这些问题至今还在困扰着科学家们。你能根据已有的生物、地理、物理等学科知识尝试给出答案吗?
来源:①大陆或岛弧上的岩石风化;②海底火山喷发物、海底温泉;
③生物供给;④海水和间隙水供给。
形成:一般认为是沉降于海底的各种金属的氧化物,以带极性的分子形式,在电子引力作用下,以其他物体的细小颗粒为核,不断聚集而成。
为什么锰结核没有被厚厚的海洋沉积物埋起来,还有待于人类去发掘。
海洋生物资源
你有哪些感想?
在开发海洋资源的同时可以采取哪些措施来保护海洋呢?
国际上普遍采取的海洋保护措施:
①加强海洋环境立法
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
护宝之旅
地球上可供人类使用的淡水仅占地球上总水量的0.3%,且分布不均衡。海水淡化已成为获得淡水资源的重要途径。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方法是膜法和热法。膜法又称为反渗透法。热法中较为常用的是多级闪急蒸馏法。各种海水淡化方法各有优点和缺点,要视具体情况选择最适合当地经济和社会发展的方法。
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
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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