8.1 自然资源的开发利用 第2课时（教学课件）化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦海水资源开发利用，涵盖水资源（淡化、循环冷却）和化学资源（制盐、提溴、提镁、提碘等）。通过情景导入（海洋占地球表面积71%）和问题驱动（如何开发利用），结合分组讨论任务（如海洋资源种类、核电站选址）搭建学习支架，衔接宏观现象与具体方法。 其亮点是融合科学探究与实践、科学思维，采用分组讨论、交互动画（海水提镁工艺流程等）及实验探究（海带提碘），分析提溴、提镁流程培养证据推理能力。典型例题强化应用，助学生提升探究与思维能力，教师可借丰富资源实施互动教学。

海水提镁工艺流程框图 讲解本步 暂停 重播本步 用框图呈现：贝壳煅烧一制石灰乳一沉淀一过滤一中和一干燥一电解一盐酸循环 当前讲解 步骤118 框图式工艺流程 流程图完整显示，清晰呈现各步骤与循环关系。 贝壳煅烧 贝壳主要成分是碳酸钙，高温煅烧得 到氧化钙，作为后续制备石灰乳的原 料。 贝壳 煅烧 氧化钙 加水 石灰乳 Caco, Cao Ca(OH) CaCO3 CaO+CO21 盐酸 中和 白色沉淀 过滤 沉淀沁 HCI Mg(OH)= 反应混 Cao鲁提示：点击流程图节点即可开始学习 )有声模式 重置 自动播放 金属镁 火电厂、核电厂 的循环冷却水 镁盐 纯碱 烧碱 海水 淡水 食盐 氢气 钾盐 溴化物 金属钠 氯气 金属钾 溴单质第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 人教版2019必修第二册 课时2 海水资源的开发利用 海水化学资源的开发利用 2 知识导航 海水水资源的开发利用 1 知识导航 重点：从海水中获得化学物质的方法，流程。 难点：从海水中获得化学物质的方法，流程。 1.了解海水资源的利用方法和从海水中获得化学物质（如氯化钠、溴、金属镁、氢氧化钠、氯气）的方法，初步认识海水资源的广泛性和多样性。 明·教学目标 教学模型：实验探究→问题驱动→概念建构→应用迁移 2.认识海水提溴工艺流程图的设计与分析，形成工业上提取物质的一般思路和方法。 引·新课导入 海水资源的开发利用 问题驱动 思考：海洋约占地球表面积的71%，海水中水的储量约占地球总水量的97%，约1.3×1018 t。，如何进行海水资源的开发利用？ 情景导入 01 海水水资源的开发利用 探·知识奥秘 任务1：请同学们分组讨论海洋中有哪些可以利用的资源！ 讨论任务 一、海水水资源的开发利用 交互动画 海洋约占地球表面积的71％，其中的水资源和其他化 学资源具有十分巨大的开发潜力。 海水资源的开发利用（交互动画）.html 探·知识奥秘 1.海水资源的特点 ⑴广阔性 ⑵分散性 一、海水水资源的开发利用 ①海水中水的储量约为1.3×109 亿吨，占地球总水量 97%。 ②元素种类很多，总计含有80多种元素。 许多元素的富集程度很低。 海水资源开发利用过程中需要解决的关键问题是采取某种方法进行富集。 探·知识奥秘 任务2：请同学们分组讨论为什么核电站大都建在海边？ 讨论任务 一、海水水资源的开发利用 探·知识奥秘 2.海水水资源的开发利用 一、海水水资源的开发利用 海水中水的储量约为1.3×1018 t，约占地球上总水量的97％。海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。 ⑴用于循环冷却 服务于火电厂、核电厂的循环冷却 探·知识奥秘 2.海水水资源的开发利用 ⑵海水淡化 一、海水水资源的开发利用 探·知识奥秘 2.海水水资源的开发利用 一、海水水资源的开发利用 ⑵海水淡化 ①蒸馏法 蒸馏法的成本较高，已逐渐被离子交换法和电渗析法代替。 ②反渗透法 将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水。 探·知识奥秘 一、海水水资源的开发利用 2.海水水资源的开发利用 ⑵海水淡化 ③电渗析法 ④离子交换法 在外加直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的。 用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水。 02 海水化学资源的开发利用 探·知识奥秘 任务1：请同学们分组探讨海水中的化学元素。 讨论任务 二、海水化学资源的开发利用 由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。海水中含量最多的O、H两种元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他元素为微量。虽然海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度却很低。例如，海水中金元素的总储量约为5×106t，而1t海水中金元素的含量仅为4X10-6g。海洋还是一个远未充分开发的巨大化学资源宝库。 探·知识奥秘 1.海水制盐 ⑴过程： 二、海水化学资源的开发利用 海水 晒盐 粗盐 提纯 精盐 探·知识奥秘 1.海水制盐 ⑵粗盐提纯的方法 二、海水化学资源的开发利用 ①蒸发结晶(蒸发溶剂) ②降温结晶(冷却热饱和溶液) 探·知识奥秘 任务2：请同学们分组探讨氯碱工业。 讨论任务 交互动画 二、海水化学资源的开发利用 从海水中制得 的氯化钠除了供食用，还作为化工原料用于生产烧碱、纯 碱、钠、氯气、盐酸等。 氯碱工业（交互动画）.html 探·知识奥秘 1.海水制盐 二、海水化学资源的开发利用 ①制钠 ②制纯碱 ③工业制氯 2NaCl 2Na＋Cl2↑ 通电 NaCl＋CO2＋NH3＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl ④氯碱工业：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ⑤制钠和氯气： ⑥制盐酸：H2＋Cl2 2HCl ⑦制漂白剂(84)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O ⑶氯碱工业 探·知识奥秘 任务3：请同学们分组讨论如何从海水中提取溴？ 讨论任务 二、海水化学资源的开发利用 溴及其化合物在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用。目前，人们主要从海水和盐湖水中提取溴。 工业上常用的一种海水提溴技术叫做“吹出法”，其过程主要包括氧化（用氯气氧化海水中的溴离子）、吹出（用空气将生成的涣吹出）、吸收（用二氧化硫作还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离）、蒸馏（再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离）等环节（如图8-4）。请分析并讨论以上生产流程，写出氧化和吸收环节主要反应的离子方程式。 探·知识奥秘 任务3：请同学们分组讨论如何从海水中提取溴？ 讨论任务 二、海水化学资源的开发利用 探·知识奥秘 2.从海水中提取溴——吹出法 ⑴海水提溴的工艺流程 二、海水化学资源的开发利用 探·知识奥秘 2.从海水中提取溴——吹出法 ⑵海水提溴的主要环节、作用、反应的方程式 二、海水化学资源的开发利用 环节 作用 化学方程式（或离子方程式） 氧化 吹出 吸收 蒸馏 用氯气氧化海水中的溴离子 用空气将生成的溴 吹出 用SO2作还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离. 再用氯气将氢溴酸氧化为溴 后蒸馏分离 冷凝 将气态溴转化为液态溴 2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 2HBr+Cl2=2HCl+Br2 析·典型范例 【例1】某化学兴趣小组用海水样品(主要含Na+、Mg2+、Cl-和Br-等)提取溴的流程如下，下列说法错误的是 A．步骤①中的氧化剂可以选择碘水 B．步骤②中利用了溴易挥发的性质 C．步骤③中的体现了SO2还原性 D．步骤①③④的反应中均有电子转移 二、海水化学资源的开发利用 A 探·知识奥秘 任务4：请同学们分组思考与讨论如何从海水中提镁？ 讨论任务 二、海水化学资源的开发利用 交互动画 海水提镁工艺流程图（交互动画）.html 探·知识奥秘 3.海水提镁 ⑴海水提镁工艺流程 二、海水化学资源的开发利用 海水 石灰乳 盐酸 CaO 贝壳 水 Mg(OH)2 MgCl2溶液 蒸发结晶 MgCl2·6H2O 脱水 MgCl2晶体 电解 Mg Cl2 H2 HCl 探·知识奥秘 二、海水化学资源的开发利用 3.海水提镁 ⑵海水提镁的主要反应的方程式 主要的化学反应原理 CaCO3 CaO＋CO2↑ CaO＋H2O==Ca(OH)2 Ca(OH)2＋MgCl2==Mg(OH)2↓＋CaCl2 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ 析·典型范例 【例2】海水资源开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是 A．向盐卤中通入的氧化剂可以是氯气 B．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 C．粗盐可采用溶解、沉淀、过滤和结晶等步骤提纯 D．工业生产中常用电解熔融氯化镁的方法制备金属Mg 二、海水化学资源的开发利用 B 探·知识奥秘 任务5：请同学们分组讨论海带中含有碘元素的检验及碘的提取。 讨论任务 二、海水化学资源的开发利用 探·知识奥秘 4.海带中含有碘元素的检验及碘的提取 ⑴工艺流程 二、海水化学资源的开发利用 海带→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质。 ⑵主要的化学反应原理 Cl2＋2KI===2KCl＋I2 2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O 析·典型范例 二、海水化学资源的开发利用 【例3】灼烧海带提取I2时，下列实验原理与装置不能达到相应实验目的的是 A．用装置甲灼烧海带 B．用装置乙过滤得到浸出液 C．用装置丙反应生成I2 D．用装置丁萃取碘水中的I2 D 理·核心要点 海水资源的开发利用 海水水资源的开发利用 海水化学资源的开发利用 海水资源的特点 海水水资源的开发利用 海水制盐 从海水中提取溴 海水提镁 碘的提取 练·技能实战 1．海水中蕴藏着丰富的资源。下列海水资源的利用中，不需要通过化学反应就能实现的是 A．蒸馏海水获得淡水 B．从海水中提取溴单质 C．电解熔融的氯化镁制金属镁 D．从海带中提取碘单质 A 2．地球上的大部分水是以海水形式存在的，海水淡化可以缓解淡水资源不足。下列有关海水淡化的方法在原理上可行的是 ①加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化  ②蒸馏海水，将水蒸气冷凝 ③将海水暴晒，滤掉析出的盐  ④将海水加压，使水分子通过半透膜以滤去盐分 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ C 练·技能实战 3．地球淡水资源严重短缺，而海水约占地球上总水量的97%，海水淡化可作为补充淡水的途径之一。下列有关说法正确的是 A．蒸馏法是目前技术成熟且低成本的海水淡化方法 B．海水用铁盐淡化后可直接用于农田灌溉 C．海水用离子交换法淡化后其pH不变 D．蒸馏法淡化海水可获得NaCl、MgCl2以及I2等副产品 C 练·技能实战 4．海洋中蕴藏着大量的化学资源，海水的综合利用示意图如下，下列有关说法正确的是 A．海水淡化：蒸馏法、电渗析法、离子交换法，相对来说蒸馏法淡化更加节能 B．海水提钠：工业电解饱和食盐水制备金属钠与氯气 C．海水提溴：海水经历氧化、吹出、吸收、再氧化等多步操作目的是富集溴 D．海水制碱：直接向海水中先通入NH3，再通入CO2来制备纯碱 C 练·技能实战 5. 从海水中可提取Mg，提取过程中主要物质转化如下。下列说法正确的是 A．试剂①可选用Ba(OH)2 B．试剂②可选用硫酸 C．电解熔融MgCl2制取Mg D．加热MgCl2制取Mg C 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019必修第二册 https://www.zxxk.com/user/13354804 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ $高中化学·化工流程·互动动画 食盐化工：从食盐到纯 食盐相关产品 碱、烧碱、氯气和氢气 纯碱 烧碱 通过电解饱和食盐水理解氯碱工业，同时补充氨碱法制纯碱，建立“食 食盐 氢气 盐一纯碱/烧碱一氯气一氢气"的完整知识链。 钠 氯气 播放动画 暂停 重置 进入电解槽 当前状态：点击板块听对应讲解 ① ② ③ ④ 原料 核心操作 产品 制纯碱