3.1 海洋化学资源（知识清单）化学新教材鲁教版五四学制九年级全一册

该初中化学知识清单系统梳理了海洋化学资源利用的知识体系。从海水中的物质组成（水、盐类、离子）出发，学习海水淡化的原理与方法（蒸馏法、膜法等），进而了解海底矿物资源（化石燃料、可燃冰、多金属结核），最后明确海洋资源的分类与保护措施。 知识链路按“组成—淡化—资源—保护”逻辑清晰呈现，通过表格对比、实验探究、易错辨析构建联系。突出化学观念（物质组成与性质）、科学思维（证据推理）和科学探究与实践（实验操作），配有注意事项、归纳总结及练习题，帮助学生形成系统认知，培养科学态度与责任。

第三单元 海洋化学资源的利用 第一节 海洋化学资源 一、海水中的物质组成 1.海水的主要成分 类别 物质 占比 备注 含量最高的物质 水 (H2O) 海水总质量的96.5% 海洋是地球上最大的储水库 溶解盐类总占比 各类盐的混合物 海水总质量的3.5% 海水因含盐量高不能直接饮用 含量最高的盐 氯化钠 (NaCl) 约占盐类总质量的80% 是食盐的主要来源 其他主要盐类 MgCl₂、CaCl₂、KCl、Na₂SO₄ 剩余盐类部分 是重要的海洋化学资源 2.海水中的离子 从离子角度看，海水中含量最高的非金属离子是氯离子（Cl⁻），含量最高的金属离子是钠离子（Na⁺）。各主要离子的质量占比如下： 离子符号 Cl⁻ Na⁺ SO₄²⁻ Mg²⁺ Ca²⁺ K⁺ 其他 质量占比 55.06% 30.61% 7.67% 3.69% 1.15% 1.10% 0.72% 二、海水淡化的原理与方法 1.海水淡化的必要性 地球上淡水资源仅占全球总水量的约2.53%，可直接供人类生产生活使用的淡水资源不足0.025%，且时空分布极不均匀。海水淡化是解决全球淡水危机的重要途径。 2.蒸馏法淡化海水（实验探究） 实验步骤与现象 1. 按图示组装仪器，先检查装置气密性。 2. 向大试管中加入 5~10mL 食盐水，塞紧橡皮塞，用酒精灯加热。 3. 观察到试管内水受热沸腾，产生水蒸气；水蒸气经导管进入收集试管，冷凝形成无色液体。 4. 取少量收集到的液体于洁净试管中，滴加几滴硝酸银溶液，无白色沉淀产生。 实验原理 利用水和可溶性盐的沸点不同。水的沸点较低，加热时先蒸发变为水蒸气，盐类沸点高，留在原溶液中；水蒸气冷凝后得到液态淡水。整个过程没有新物质生成，属于物理变化。 淡水检验方法 利用硝酸银溶液检验氯离子（Cl⁻）。若滴加硝酸银溶液后无白色沉淀，说明水中不含氯离子，海水淡化成功；若产生白色沉淀，说明仍有盐分残留。 反应的化学方程式：NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃ 加速冷凝方法 ① 将收集冷凝水的试管放入盛有冷水的烧杯中； ② 用湿冷毛巾包裹在导管外侧； ③ 适当加长导管长度，延长水蒸气的冷凝路径。 3.规模化海水淡化的其他方法 方法 原理 变化 海水侧成分变化 膜法 利用半透膜的选择透过性，向海水侧施加大于渗透压的压力，水分子通过半透膜进入淡水侧，盐离子被截留 物理 变化 溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数变大 多级闪急蒸馏法 利用压强越低、水的沸点越低的原理，使高温海水依次流入压强逐级降低的蒸发室，瞬间蒸发为水蒸气，冷凝得到淡水 物理 变化 水分不断蒸发，盐类浓度逐渐升高 三、海底矿物资源 1.常规化石燃料 海底蕴藏着大量的煤、石油、天然气等常规化石燃料，是全球能源供给的重要组成部分，目前多个沿海国家已开展海底油气勘探与开采。 2.新型矿产资源——可燃冰（天然气水合物） 定义 天然气（主要成分为甲烷CH₄）和水在低温、高压条件下形成的冰状固体，因其极易燃烧，俗称“可燃冰” 燃烧反应 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水， 化学方程式：CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O 主要优点 ①热值高：同等质量下燃烧放热远高于煤、石油； ②污染小：燃烧后几乎无固体残渣，废气排放量低于传统化石燃料； ③储量大：全球海底储量巨大，被誉为“未来能源” “21世纪能源” 注意事项 属于混合物，是不可再生能源；开采难度大，若甲烷大量泄漏到大气中，会加剧温室效应 3..多金属结核（锰结核） 锰结核是外形似土豆、呈暗褐色的结核状矿物，含锰、铁等数十种金属元素，主要分布于三大洋 2000~6000 米深海海底，储量远超陆地，是未来重要的金属矿产来源。 四、海洋资源的分类与保护 海洋资源 海洋化学资源 海水溶解的盐类、矿物元素；例：氯化钠、溴单质等 海底矿物资源 海底能源与金属矿产；例：石油、天然气、可燃冰等 海洋生物资源 海洋动植物、微生物；例：鱼类、藻类、微生物等 海洋动力资源 可再生清洁能源；例：潮汐能、波浪能、海流能等 资源保护 严控污染排放 禁止未处理废水固废入海，规范养殖排污 生物资源养护 设休渔期、禁渔区，限制过度捕捞，推广生态养殖 保护生态系统 保护珊瑚礁、红树林等，建立海洋自然保护区 科学规划开发 合理布局开发项目，推广绿色技术，避免生态破坏 注意事项： ① 海水中含量最多的物质是水（H₂O），不是氯化钠；氯化钠是海水中含量最多的盐，二者描述角度不同，不能混淆。 ② 海水淡化的所有主流方法均属于物理变化，过程中没有新物质生成，只是将水和盐类进行分离。 ③ 蒸馏法淡化海水时，水蒸发变为水蒸气是水分子间的间隔变大，水分子本身的体积、质量都不会发生改变。 ④ 膜法淡化海水时，海水一侧的溶质质量不变，溶剂质量减少，因此溶质质量分数会变大，而非保持不变。 ⑤ 可燃冰不是冰，冰是固态的水（H₂O）；可燃冰是甲烷水合物，属于混合物，主要可燃成分是甲烷（CH₄）。 ⑥ 检验淡水使用硝酸银溶液，本质是检验氯离子（Cl⁻）的存在，氯化银（AgCl）是不溶于水的白色沉淀。 特别提醒： ① 海水淡化的核心是分离水和可溶性盐，蒸馏法利用沸点差异，膜法利用粒子大小差异，二者分离依据不同，但都属于物理分离。 ② 可燃冰属于不可再生能源，虽然储量巨大，但开采技术难度高，且甲烷泄漏会加剧温室效应，开发需兼顾安全与环保。 ③ 硬水与海水不同：硬水是含较多钙、镁化合物的淡水，海水是含大量盐分的咸水，海水含盐量远高于硬水，淡化难度也更大。 ④ 我国是全球首个实现海域可燃冰连续稳定试采的国家，南海神狐海域试采成功标志着我国可燃冰开采技术处于国际先进水平。 归纳总结： ① 海洋是巨大的资源宝库，涵盖化学资源、矿物资源、生物资源、动力资源四大类，对人类生产生活和社会发展具有不可替代的价值。 ② 海水淡化是解决淡水危机的重要途径，蒸馏法和膜法是当前主流技术，二者均利用物理原理实现水与盐的分离，各有优势与适用场景。 ③ 海底矿物资源既包含煤、石油、天然气等传统化石能源，也包含可燃冰、多金属结核等新型资源，是未来能源与矿产的重要储备。 ④ 海洋资源开发与环境保护相辅相成，只有坚持科学规划、绿色开发、保护优先的原则，才能实现海洋资源的可持续利用。 1．海水中含量最多的物质是水，含量最多的盐是氯化钠，含量最多的元素是氧元素，注意区分描述维度。 2．海水淡化属于物理变化，水分子本身不变，只是分子间间隔发生改变，没有新物质生成。 3．膜法淡化海水后，海水侧溶质质量不变、溶剂减少，溶质质量分数变大，不是保持不变。 4．可燃冰是混合物，主要成分是甲烷水合物，不是纯净的甲烷，也不是固态的水。 5．可燃冰燃烧会生成二氧化碳，同样会产生温室效应，并非零污染能源，只是污染远小于传统化石燃料。 6．检验淡水用硝酸银溶液，无白色沉淀说明不含氯离子，淡化成功；有白色沉淀说明仍有盐分残留。 7．海底不仅有化石能源，还有多金属结核等金属矿产，资源种类多样，并非只有石油和天然气。 8．保护海洋不是禁止开发，而是合理可持续开发，要在利用资源的同时保护海洋生态环境。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元 海洋化学资源的利用 第一节 海洋化学资源 一、海水中的物质组成 1.海水的主要成分 类别 物质 占比 备注 含量最高的物质 海水总质量的96.5% 海洋是地球上最大的储水库 溶解盐类总占比 各类盐的混合物 海水总质量的3.5% 海水因含盐量高不能直接饮用 含量最高的盐 约占盐类总质量的80% 是食盐的主要来源 其他主要盐类 MgCl₂、CaCl₂、KCl、Na₂SO₄ 剩余盐类部分 是重要的海洋化学资源 2.海水中的离子 从离子角度看，海水中含量最高的非金属离子是 ，含量最高的金属离子是 。各主要离子的质量占比如下： 离子符号 Cl⁻ Na⁺ SO₄²⁻ Mg²⁺ Ca²⁺ K⁺ 其他 质量占比 55.06% 30.61% 7.67% 3.69% 1.15% 1.10% 0.72% 二、海水淡化的原理与方法 1.海水淡化的必要性 地球上淡水资源仅占全球总水量的约2.53%，可直接供人类生产生活使用的淡水资源不足0.025%，且时空分布极不均匀。 是解决全球淡水危机的重要途径。 2.蒸馏法淡化海水（实验探究） 实验步骤与现象 1. 按图示组装仪器，先检查装置气密性。 2. 向大试管中加入 5~10mL 食盐水，塞紧橡皮塞，用酒精灯加热。 3. 观察到试管内水受热沸腾，产生 ；水蒸气经导管进入收集试管，冷凝形成 。 4. 取少量收集到的液体于洁净试管中，滴加几滴 溶液，无 产生。 实验原理 利用水和可溶性盐的 不同。水的沸点较低，加热时先蒸发变为水蒸气，盐类沸点高，留在原溶液中；水蒸气冷凝后得到液态淡水。整个过程 新物质生成，属于 。 淡水检验方法 利用硝酸银溶液检验氯离子（Cl⁻）。若滴加硝酸银溶液后 ，说明水中不含氯离子，海水淡化成功；若产生 ，说明仍有盐分残留。 反应的化学方程式： 加速冷凝方法 ① 将收集冷凝水的试管放入盛有冷水的烧杯中； ② 用 包裹在导管外侧； ③ 适当加长 ，延长水蒸气的冷凝路径。 3.规模化海水淡化的其他方法 方法 原理 变化 海水侧成分变化 膜法 利用半透膜的选择透过性，向海水侧施加大于渗透压的压力， 通过半透膜进入淡水侧， 被截留 变化 溶质质量 ，溶剂质量 ，溶质质量分数 多级闪急蒸馏法 利用压强越低、水的沸点 的原理，使高温海水依次流入压强逐级降低的蒸发室，瞬间蒸发为水蒸气，冷凝得到淡水 变化 水分不断蒸发，盐类浓度逐渐 三、海底矿物资源 1.常规化石燃料 海底蕴藏着大量的 常规化石燃料，是全球能源供给的重要组成部分，目前多个沿海国家已开展海底油气勘探与开采。 2.新型矿产资源——可燃冰（天然气水合物） 定义 天然气（主要成分为 ）和水在低温、高压条件下形成的冰状固体，因其极易燃烧，俗称“可燃冰” 燃烧反应 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水， 化学方程式： 主要优点 ①热值高：同等质量下燃烧放热远高于煤、石油； ②污染小：燃烧后几乎无固体残渣，废气排放量低于传统化石燃料； ③储量大：全球海底储量巨大，被誉为“未来能源” “21世纪能源” 注意事项 属于 ，是 ；开采难度大，若甲烷大量泄漏到大气中，会加剧 3..多金属结核（锰结核） 锰结核是外形似土豆、呈暗褐色的结核状矿物，含 等数十种金属元素，主要分布于三大洋 2000~6000 米深海海底，储量远超陆地，是未来重要的金属矿产来源。 四、海洋资源的分类与保护 海洋资源 海洋化学资源 海水溶解的 、 元素；例：氯化钠、溴单质等 海底矿物资源 海底能源与金属矿产；例： 等 海洋生物资源 海洋动植物、微生物；例：鱼类、藻类、微生物等 海洋动力资源 能源；例： 能、波浪能、海流能等 资源保护 严控污染排放 禁止未处理废水固废入海，规范养殖排污 生物资源养护 设休渔期、禁渔区，限制过度捕捞，推广生态养殖 保护生态系统 保护珊瑚礁、红树林等，建立海洋自然保护区 科学规划开发 合理布局开发项目，推广绿色技术，避免生态破坏 注意事项： ① 海水中含量最多的物质是水（H₂O），不是氯化钠；氯化钠是海水中含量最多的盐，二者描述角度不同，不能混淆。 ② 海水淡化的所有主流方法均属于物理变化，过程中没有新物质生成，只是将水和盐类进行分离。 ③ 蒸馏法淡化海水时，水蒸发变为水蒸气是水分子间的间隔变大，水分子本身的体积、质量都不会发生改变。 ④ 膜法淡化海水时，海水一侧的溶质质量不变，溶剂质量减少，因此溶质质量分数会变大，而非保持不变。 ⑤ 可燃冰不是冰，冰是固态的水（H₂O）；可燃冰是甲烷水合物，属于混合物，主要可燃成分是甲烷（CH₄）。 ⑥ 检验淡水使用硝酸银溶液，本质是检验氯离子（Cl⁻）的存在，氯化银（AgCl）是不溶于水的白色沉淀。 特别提醒： ① 海水淡化的核心是分离水和可溶性盐，蒸馏法利用沸点差异，膜法利用粒子大小差异，二者分离依据不同，但都属于物理分离。 ② 可燃冰属于不可再生能源，虽然储量巨大，但开采技术难度高，且甲烷泄漏会加剧温室效应，开发需兼顾安全与环保。 ③ 硬水与海水不同：硬水是含较多钙、镁化合物的淡水，海水是含大量盐分的咸水，海水含盐量远高于硬水，淡化难度也更大。 ④ 我国是全球首个实现海域可燃冰连续稳定试采的国家，南海神狐海域试采成功标志着我国可燃冰开采技术处于国际先进水平。 归纳总结： ① 海洋是巨大的资源宝库，涵盖化学资源、矿物资源、生物资源、动力资源四大类，对人类生产生活和社会发展具有不可替代的价值。 ② 海水淡化是解决淡水危机的重要途径，蒸馏法和膜法是当前主流技术，二者均利用物理原理实现水与盐的分离，各有优势与适用场景。 ③ 海底矿物资源既包含煤、石油、天然气等传统化石能源，也包含可燃冰、多金属结核等新型资源，是未来能源与矿产的重要储备。 ④ 海洋资源开发与环境保护相辅相成，只有坚持科学规划、绿色开发、保护优先的原则，才能实现海洋资源的可持续利用。 1．海水中含量最多的物质是 ，含量最多的盐是 ，含量最多的元素是 ，注意区分描述维度。 2．海水淡化属于 变化，水分子 ，只是分子间 发生改变，没有新物质生成。 3．膜法淡化海水后，海水侧溶质质量 、溶剂 ，溶质质量分数 ，不是保持不变。 4．可燃冰是 ，主要成分是 ，不是纯净的甲烷，也不是固态的水。 5．可燃冰燃烧会生成 ，同样会产生 ，并非零污染能源，只是污染远 传统化石燃料。 6．检验淡水用 溶液，无白色沉淀说明不含 ，淡化成功；有白色沉淀说明仍有盐分残留。 7．海底不仅有化石能源，还有 等金属矿产，资源种类多样，并非只有石油和天然气。 8．保护海洋不是禁止开发，而是 ，要在利用资源的同时保护海洋生态环境。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $