3.1 海洋化学资源（教学课件）化学新教材鲁教版五四学制九年级全一册

该初中化学课件围绕“海洋化学资源”，系统讲解海水中的物质组成、海底矿物种类及海水淡化方法，通过海洋生态情境导入，以问题链引导学生分析海水成分、设计蒸馏实验，搭建物质组成与变化的知识支架。 其亮点在于融合科学探究与实践（如设计简易蒸馏装置、检验Cl⁻）和科学态度与责任（海洋资源保护措施），通过实验步骤解析和口诀总结（如“控排规范养殖旺”），帮助学生形成化学观念，提升实验能力，教师可借助典型范例强化知识应用。

第三单元 海洋化学资源的利用 第一节 海洋化学资源 九年级化学全一册·鲁教版五四学制2024 学习内容导览 海底矿物 2 海水中的物质 1 2 明·学习目标 1.能描述海水中的物质组成、海底矿物的种类，认识海水淡化中物质状态变化、可燃冰燃烧的化学变化，理解变化中的条件控制（如蒸馏的温度、膜法的压强）。 2.通过分析海水成分数据表、设计简易海水淡化装置，培养观察分析、实验设计和动手操作能力；通过小组讨论海洋资源的合理利用与保护，提升合作探究和语言表达能力。 3.认识海洋是巨大的资源宝库，体会化学在开发利用海洋资源中的重要作用，树立保护海洋环境、合理开发资源的意识，培养可持续发展的观念和社会责任感。 3 引·新课导入 阳光照射下的湛蓝海水、形态各异的珊瑚礁、成群游动的鱼类及进行探索的潜水者，构成了海洋的基本生态场景。海洋是地球上重要的化学资源库，海水中溶解有近百种化学元素，还蕴含着丰富的矿物、能源等资源。 今天，就让我们一起走进《海洋化学资源》，解锁这片蓝色疆域里的化学奥秘，探索如何合理开发和利用这些宝贵的自然财富 4 海水中的物质 01 探·知识奥秘 一、海水中的物质 海水中的元素 海洋是生命的摇篮，是人类巨大的资源宝库。我国海岸线长 3.2 万千米，我国主张管辖的海域面积约为 300 万平方千米，海洋资源开发前景十分广阔。你知道海洋中有哪些化学资源吗？ 阅读课本，结合扇形图自主学习，完成以下几个问题 海洋中都富含哪些元素？ 海水中最多的物质是什么？最多的化合物是什么？ 含量前两位的金属离子和含量最多的非金属离子分别是什么？ 海中含有的盐主要有哪些？ 6 探·知识奥秘 一、海水中的物质 海水中的元素 海水中含量最多的物质是H2O，溶解的主要物质是盐类 海水中最多的物质是——水 海水中最多的盐是——NaCl 海水中最多的元素是—O 海水中最多的金属元素——Na 海水中的盐： NaCl、MgCl2、 KCl、CaCl2、 Na2SO4、MgSO4、 K2SO4、CaSO4、其他 海水的成分非常复杂，除了含有巨量的水还溶有大量的盐。如果我们把1000g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全球陆地上，其厚度可达约150m。 7 探·知识奥秘 一、海水中的物质 丰富的海洋资源 海洋化学资源 海底矿物资源 海洋生物资源 海洋动力资源 8 探·知识奥秘 一、海水中的物质 海水淡化 海洋中漂浮的冰山是固 态的淡水——冰；海洋里存在着大量的海水——含盐的水溶液；海洋上空漂浮着气态水——水蒸气。 地球上的水总量很丰富，为什么我们还说水资源日益短缺？ 我们采用什么方法解决淡水资源危机问题？ 用什么方法能除去海水中的盐，得到淡水？ 01 02 03 地球上的水总量虽丰富，但淡水资源仅占全球总水量的约 2.53%，其中可直接供人类生产生活使用的淡水资源占比不足 0.025% 且分布不均，因此水资源日益短缺。 海水➡淡水 常用蒸馏法 9 探·知识奥秘 一、海水中的物质 海水淡化 海水淡化的必要性：地球上可供人类使用的淡水仅占地球总水量的0.3%，且在时间和空间上分布不均衡，海水淡化可以解决淡水资源危机问题。 蒸馏法淡化海水 蒸馏法原理 将水加热使它变成水蒸气，再冷凝使之变成液态水的过程叫蒸馏 左图是简易蒸馏装置，请同学们认真观察实验 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：按图所示组装仪器，并检查装置的气密性。 向大试管中加入5 ～ 10 mL食盐水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热，观察现象。 10 探·知识奥秘 一、海水中的物质 海水淡化 思考与讨论： 1、如何加速冷凝过程？ （1）将收集冷凝水的试管放入盛有冷水的烧杯 （2）用湿的冷毛巾裹在导管外 （3）适当加长导管的长度 物理变化 冷凝作用 蒸馏的原理： 利用各成分沸点不同 11 探·知识奥秘 一、海水中的物质 海水淡化 2、如何证明得到的冷凝水已被淡化成功？ 思考与讨论： 提示：淡化成功，则冷凝水中不含Cl-， 淡化不成功，则冷凝水中含Cl-。 NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3 检验是否含有Cl- 实验操作：取小试管中样品于另一试管中，滴加几滴硝酸银溶液， 实验现象：无白色沉淀产生 实验结论：该海水淡化成功。 12 探·知识奥秘 一、海水中的物质 海水淡化 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。 膜法淡化海水 膜法（RO）淡化海水是利用了渗透压的原理。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。 右侧海水加压后 的变化： 溶质： 溶剂： 溶质质量分数： 不变 变少 变大 13 探·知识奥秘 一、海水中的物质 海水淡化 多级闪急蒸馏法淡化海水 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。高温海水从压强较高的蒸发室流入压强较低的蒸发室，就会瞬间蒸发，形成水蒸气，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。 14 理·核心要点 海水中的物质 海水中的元素 海水淡化 ——蒸馏法 其他海水淡化方法 1.原理：将水加热使它变成水蒸气，再冷凝使之变成液态水的过程叫蒸馏。利用的是海水中各成分沸点不同，属于物理变化。 2.加速冷凝的方法：（1）将收集冷凝水的试管放入盛有冷水的烧杯（2）用湿的冷毛巾裹在导管外 （3）适当加长导管的长度 3.检验淡化是否成功：取小试管中样品于另一试管中，滴加硝酸银溶液，无白色沉淀产生，则淡化成功。 海水中含量最多的物质是H2O，溶解的主要物质是盐类 海水中最多的物质是——水 海水中最多的盐是——NaCl 海水中最多的元素是—O 海水中最多的金属元素——Na 海水中的盐：NaCl、MgCl2、KCl、CaCl2、Na2SO4、MgSO4、K2SO4、CaSO4 1.膜法（RO）淡化海水：利用了渗透压的原理。由于渗透压的作用，水分子会由淡水一侧向海水一侧渗透。 2.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。 15 1．海水中含有氯化钠等物质。对海水加压，水分子通过半透膜进入淡水池，得到淡水，实现海水淡化，原理如图所示。有关说法正确的是（ ） A．海水中的氯化钠被半透膜拦截 B．海水通过半透膜后变为淡水，发生了化学变化 C．海水池中氯化钠的质量变多了 D．半透膜淡化海水的原理是利用了海水中各组分熔点不同 析·典型范例 A 2．从海洋中获得淡水，是解决淡水危机的重要途径。海水淡化的方法很多，蒸馏法是其中的一种。小明同学取少量海水，用下图所示装置进行了蒸馏法淡化海水的模拟探究实验。下列有关说法中，不正确的是（ ） A．蒸馏过程中a试管里溶液的溶质质量分数变大 B．增加导管的长度可以使水蒸气的冷凝效果更好 C．加热过程中水分子的体积和能量都变大 D．蒸馏主要是利用物质的沸点不同将混合物进行分离 析·典型范例 C 海底矿物 02 探·知识奥秘 二、海底矿物 可燃冰的开采与利用 不仅海水中含有大量的化学物质，海底也是个巨大的宝藏。海底不仅蕴藏着大量的煤、石油、天然气等化石燃料，人们还在海底发现了一种新型矿产资源——天然气水合物，它是由天然气和水在低温、高压条件下形成的冰状固体，因其极易燃烧，又被称为“可燃冰”。 观看视频并思考： 可燃冰的主要成分是什么？燃烧产物是什么？是否对环境有危害？ 为什么“可燃冰”被誉为21世纪能源？ 19 探·知识奥秘 二、海底矿物 可燃冰的开采与利用 可燃冰：混合物、不可再生、未来能源，天然气水合物，主要成分为 可燃冰燃烧：CH4+2O2==CO2+2H2O 点燃 甲烷（CH4） 为什么“可燃冰”被誉为21世纪能源？ 天然气水合物燃烧产生的热量远比同等条件下的煤或石油燃烧产生的热量多，而且在燃烧后几乎不产生任何残渣或废气，被科学家称为“未来能源”“21 世纪能源”。 20 探·知识奥秘 二、海底矿物 其他海底矿物资源 海底还蕴藏着一种含有多种金属的矿物——多金属结核，也称为锰结核，它含有锰、铁、镍、铜、钴和钛等几十种金属元素。全球海洋中多金属结核的总储量在30000亿吨以上。 海底金属宝藏——锰结核 多金属结核（锰结核）是一种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，就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。 21 探·知识奥秘 二、海底矿物 海底能源探索与利用 生态环境影响 油气开采可能对海洋生态环境造成破坏，需加强监测和保护。 地质灾害风险 油气开采可能引发海底滑坡、地震等地质灾害，需进行风险评估。 海洋资源可持续利用 在开发过程中应注重资源的可持续利用，避免过度开采和浪费。 海底矿物能源开发环境影响评估 22 探·知识奥秘 二、海底矿物 海洋资源开发与保护 石油污染、塑料污染、化学污染等主要污染源。 污染源 海洋生态破坏、生物多样性减少、渔业资源受损等。 危害程度 地理位置、气候、洋流、人类活动等。 影响因素 严控陆源污染物排放，禁止未经处理的工业废水、生活污水及固体废弃物排入海洋，规范沿海养殖排污标准。 海洋资源保护措施 实施海洋生物资源养护制度，划定休渔期、禁渔区，限制过度捕捞，推广生态养殖模式，保护鱼类繁殖栖息地。 保护珊瑚礁、红树林、河口湿地等关键海洋生态系统，禁止非法开采、破坏海岸带植被，建立海洋自然保护区。 科学规划海洋资源开发，合理布局海水淡化、油气开采、矿产勘探等项目，避免盲目开发导致的生态破坏，推广绿色开发技术。 23 理·核心要点 海底矿物 可燃冰的开采与利用 海洋资源开发与保护 可燃冰—混合物、不可再生、未来能源，天然气水合物，主要成分为甲烷 优点：燃烧时产生的能量比同等条件下的煤或石油多，且几乎不产生废气或残渣 其他海底矿物资源 多种金属的矿物——多金属结核，也称为锰结核，它含有锰、铁、镍、铜、钴和钛等几十种金属元素。 多金属结核（锰结核）是一种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。 控排规范养殖旺，休禁捕捞护鱼乡 守好生态建禁区，科学开发绿色强 可燃冰燃烧：CH4+2O2==CO2+2H2O 点燃 24 1．2017年5月18日，国土资源部部长姜大明在南海神狐海域“蓝鲸一号”钻井平台宣布：我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功！可燃冰的化学式为CH4•nH2O。下列关于“可燃冰”的叙述中，错误的是（ ） A．“可燃冰”不是冰，是化合物 B．因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰” C．“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源 D．“可燃冰”是混合物 析·典型范例 D 2．海洋是人类巨大的资源宝库，海洋资源的开发前景十分广阔。下列有关海洋资源的叙述错误的是（ ） A．利用海水可以提取镁盐制取镁 B．海水中溶解盐的质量分数高达5% C．海底蕴藏着大量的煤、石油和天然气 D．海洋中蕴含着丰富的海洋动力资源 析·典型范例 B 理·核心要点 海洋化学资源 海水中的物质 海底 矿物 海水淡化 ——蒸馏法 1.原理：将水加热使它变成水蒸气，再冷凝使之变成液态水的过程叫蒸馏。利用的是海水中各成分沸点不同，属于物理变化。 2.加速冷凝的方法：（1）将收集冷凝水的试管放入盛有冷水的烧杯（2）用湿的冷毛巾裹在导管外 （3）适当加长导管的长度 3.检验淡化是否成功：取小试管中样品于另一试管中，滴加硝酸银溶液，无白色沉淀产生，则淡化成功。 其他海水淡化方法 1.膜法（RO）淡化海水：利用了渗透压的原理。由于渗透压的作用，水分子会由淡水一侧向海水一侧渗透。 2.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。 可燃冰的开采与利用 可燃冰—混合物、不可再生、未来能源，天然气水合物，主要成分为甲烷 优点：燃烧时产生的能量比同等条件下的煤或石油多，且几乎不产生废气或残渣 可燃冰燃烧：CH4+2O2==CO2+2H2O 点燃 海洋资源开发与保护 控排规范养殖旺，休禁捕捞护鱼乡 守好生态建禁区，科学开发绿色强 27 1．浩瀚无际的海洋为人类提供了丰富的资源，下列有关海洋资源的叙述错误的是（ ） A．利用多级闪急蒸馏法可淡化海水 B．利用锰结核可获取多种金属 C．近年来海水因CO2的增加而酸化，海水的pH值增加。 D．海洋中蕴含着丰富的海洋动力资源 析·典型范例 C 2．从浩瀚的海洋里获取淡水，对解决淡水危机具有重要意义。下图是实验室模拟海水淡化的装置图，下列说法不合理的是（ ） A．淡化海水的原理是利用海水中各成分沸点不同 B．蒸发过程中，水分子获得能量，分子体积变大 C．延长导管可使冷凝效果更好 D．可以用硝酸银溶液检验得到的水是否为淡水 析·典型范例 B THANKS! 谢谢观看 九年级化学全一册·鲁教版五四学制2024 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $