3.1 海洋化学资源(题型专练)化学新教材鲁教版五四学制九年级全一册
2026-08-19
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摘要:
**基本信息**
以“物质组成-分离技术-能源利用-资源保护”为逻辑主线,通过题型分类构建“知识点+实验原理+典例变式”的三阶突破体系,强化化学观念与科学探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|海水中的主要物质|1典例+3变式|成分-离子含量分析,元素分布对比法|从宏观组成(水、盐类)到微观离子(Cl⁻、Na⁺等),建立物质分类观念|
|海水淡化的原理与实验|1典例+3变式|蒸馏法(沸点差异分离)、膜法(选择透过性),Cl⁻检验技巧|实验原理(物理变化)→操作优化→技术对比,培养科学探究能力|
|海底能源及其利用|1典例+3变式|可燃冰燃烧反应书写,能源优缺点分析|常规化石燃料→新型能源(可燃冰),渗透可持续发展意识|
|海洋资源的综合利用与保护|1典例+3变式|资源分类整合,污染防治措施归纳|资源类型→开发利用→保护策略,树立科学态度与责任|
内容正文:
第一节 海洋化学资源(题型突破·举一反三)
题型01 海水中的主要物质
【典例1】B
【变式1-1】B
【变式1-2】 水 肥皂水 蒸馏
【变式1-3】(1)元素 (2)H2O (3) (4)节约能源
题型02 海水淡化的原理与实验
【典例2】D
【变式2-1】C
【变式2-2】(1) 增加导管的长度(答案合理即可) “下进上出” 检验冷凝水是否为淡水 分离液态空气法 (2)颗粒大小(答案合理即可)
【变式2-3】(1)生活用水 (2)能耗大或制取成本高 (3)Na+
(4)淘米水浇花(或工业用水重复使用或采用节水灌溉方式或推广节水器具等合理即可)
题型03 海底能源及其利用
【典例3】C
【变式3-1】D
【变式3-2】(1)不可再生 (2) (3)蒸发结晶 (4)温室效应
【变式3-3】(1)混合物 (2) (3)清洁无污染(可再生等) (4)NaCl
题型04 海洋资源的综合利用与保护
【典例4】C
【变式4-1】C
【变式4-2】 Na 含有钠元素的碱、盐都是易溶于水的,通过水的天然循环,土壤中的含有钠元素的物质随水进入海洋 B 物理变化 海洋中含有溴
【变式4-3】(1)CH4+2O2 CO2+2H2O (2)蒸发 (3)碳酸钠(或Na2CO3)
(4)医疗上配制生理盐水(或农业上用氯化钠溶液选种或工业上用氯化钠作原料制取碳酸钠等,合理即可)
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第一节 海洋化学资源
(题型突破·举一反三)
题型01 海水中的主要物质
题型02 海水淡化的原理与实验
题型03 海底能源及其利用
题型04 海洋资源的综合利用与保护
▌题型01 海水中的主要物质
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%
【典例1】(2025·山东青岛·一模)下列关于元素含量的说法正确的是
A.地壳中含量最多的金属元素是Fe B.空气中含量最多的元素是N
C.人体中含量最多的元素是C D.海水中含量最多的元素是Na
【答案】B
【详解】A、地壳中含量最多的金属元素是铝元素,元素符号为Al,不符合题意;
B、空气中含量最多的物质是氮气,含量最多的元素是N,符合题意;
C、人体中含量最多的物质是水,含量最多的元素是O,不符合题意;
D、海水中含量最多的物质是水,含量最多的元素是O,不符合题意。
故选B。
【变式1-1】下列图示的各物质(或元素)相对含量错误的是( )
A.地壳中的元素分布B.空气的组成
C.人体中的元素分布D.海水中的元素分布
【答案】B
【详解】A、地壳中的元素含量大小为氧、硅、铝、铁,正确;
B、空气的成分主要是氮气和氧气,氮气约占空气体积的78%,氧气约占空气体积的21%,图中气体的比例明显不符合实际,错误;
C 、人体中的元素含量大小为氧、碳、氢、氮等,碳、氧、氮、氢合计约占了96%,正确;
D、海水中的前四种元素是氧、氢、氯、钠,正确;
故选B。
【变式1-2】海水中含有丰富的矿物质,海底还蕴藏大量的可燃冰。请回答下列有关问题:
(1)海水中含有最多的物质是________(填物质名称)。
(2)如果想知道海水是软水还是硬水,可加入________来检验。
(3)在实验室里要将少量海水净化成纯水,可采用的方法是________。
【答案】 水 肥皂水 蒸馏
【详解】(1)海水中含量最多的物质是水;
(2)通常用肥皂水来区分硬水和软水,肥皂水在硬水中易起浮渣,在软水中泡沫较多;
(3)在实验室里要将少量海水净化成纯水,可采用蒸馏的方法,蒸馏可除去所有杂质。
【变式1-3】海洋中蕴藏着丰富的化学资源。
(1)海洋中富含80多种_____(填“单质”或“原子”或“元素”)。
(2)海水中,水的质量分数为。保持水化学性质的最小微粒是_____(填化学符号)。
(3)硫酸镁会让海水呈现苦味,标出硫酸镁中硫元素的化合价_____。
(4)“膜分离技术”可实现海水淡化,其原理是让水分子通过淡化膜进入淡水池,该淡化技术相比蒸馏法的优点有_____(写一条即可)。
【答案】(1)元素
(2)H2O
(3)
(4)节约能源
【详解】(1)物质是由元素组成的,海洋中资源丰富,富含80多种元素;
(2)由分子构成的物质中,分子是保持其化学性质的最小粒子,水是由水分子构成的,故保持水化学性质的最小微粒是水分子,故填:H2O;
(3)硫酸镁(MgSO4)中硫元素化合价为+2价,化合价的表示方法:标在相应元素的正上方表示,正负号在前,数字在后,故硫酸镁中硫元素的化合价为:;
(4)“膜分离技术”通过物理过滤实现淡化,相比蒸馏法能耗更低或无需加热。故填:节约能源。
▌题型02 海水淡化的原理与实验
1.蒸馏法淡化海水
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(AgNO₃)溶液
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。
2.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
【典例2】(24-25九年级上·江苏扬州·期末)膜技术的引入使海水淡化有了突破性进展。如图对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,从而得到淡水。下列有关说法正确的是
A.加压后右侧海水中溶质的质量减少
B.未加压的情况下,海水中的微粒不运动
C.加压后右侧海水中溶液的溶质质量分数不变
D.加压后膜右侧海水中的离子种类不发生改变
【答案】D
【详解】A、对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,从而得到淡水,加压后右侧海水中,溶质的质量不变,故错误;
B、微粒在不断运动,未加压的情况下,海水中的微粒也在不断运动,故错误;
C、对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,从而得到淡水,由于加压后右侧水的质量变小,则加压后右侧海水中溶液溶质质量分数增大,错误;
D、因为对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,所以加压后a口排出液中离子的种类不变,故正确;
故选D。
【变式2-1】实验室用的蒸馏水是净化程度较高的水,可以通过蒸馏自来水制取。如图是制取蒸馏水的简易装置,下列分析正确的是
A.烧瓶中的水属于纯净物 B.用酒精灯内焰加热
C.烧杯中水的作用是冷却降温 D.试管中得到的水属于硬水
【答案】C
【详解】A、烧瓶中的水是自来水,自来水是由水、可溶性杂质等混合而成,属于混合物,不符合题意;
B、用酒精灯外焰加热,因为外焰温度最高,不符合题意;
C、烧杯中水的作用是冷却降温,使水蒸气冷凝,得到蒸馏水,符合题意;
D、试管中得到的水是蒸馏水,蒸馏水不含可溶性钙、镁化合物,属于软水,不符合题意。
故选C。
【变式2-2】海水淡化可以有效地缓解淡水危机。
(1)“蒸馏法淡化海水”的实验中(如图),加热一段时间后,小试管内收集到很少液体,试管口有大量白雾。该小组同学建议对该装置进行改进,你认为改进的措施为:___________。如果改用冷凝管,则冷凝管中的水流方向应是___________(填“上进下出”或“下进上出”),向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液的目的是___________,利用的化学原理是(化学方程式)___________。
“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子:___________。
(2)反渗透法淡化海水是利用海水中各成分的___________不同分离出淡水。
【答案】(1) 增加导管的长度(答案合理即可) “下进上出” 检验冷凝水是否为淡水 分离液态空气法
(2)颗粒大小(答案合理即可)
【详解】(1)改进的措施有:增加导管的长度;用冷凝管;将小试管放在盛有冷水的烧杯中;
在导管上包裹上湿冷的毛巾等等; 冷凝管下面进水能保证管中充满水,简单来说这样的冷却效果比较好,也使冷凝管上下温差不会过大,所以“下进上出”;
向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液的目的是检验冷凝水是否为淡水;硝酸银与氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠,该反应的化学方程式为 ;
“蒸馏法淡化海水”是利用物质沸点不同进行分离,分离液态空气法也是利用空气中氧气、氮气等沸点不同进行分离。
故填:增加导管的长度(答案合理即可);“下进上出”;检验冷凝水是否为淡水;;分离液态空气法。
(2)反渗透法淡化海水是利用水分子与其它微粒的颗粒大小不同进行分离。故填:颗粒大小(答案合理即可)。
【变式2-3】阅读科普短文,回答下列问题。
地球上总体水量丰富,但淡水仅占总水量的2.5%,其余是海水或咸水,海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。我国海水淡化水用途如图1所示。当前全球海水淡化技术主要有蒸馏法和膜分离法,其中蒸馏法能耗大,制取淡水成本高,膜分离法利用反渗透膜的选择透过性实现海水淡化,其最大优点是节能,工作原理如图2所示。
(1)我国海水淡化水用途排在首位的是_____。
(2)限制蒸馏法大规模应用的原因是_____。
(3)写出一种不能透过反渗透膜的阳离子符号_____。
(4)请你例举一种节约用水的方法_____。
【答案】(1)生活用水
(2)能耗大或制取成本高
(3)Na+
(4)淘米水浇花(或工业用水重复使用或采用节水灌溉方式或推广节水器具等合理即可)
【详解】(1)由图可知,我国海水淡化水用途排在首位的是:生活用水;
(2)由题干资料可知,限制蒸馏法大规模应用的原因是蒸馏法能耗大,制取淡水成本高;
(3)由图2可知,不能透过反渗透膜的阳离子是钠离子,离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字,故填:Na+;
(4)节约用水,可通过“一水多用”,如淘米水浇花,也可工业用水重复使用或采用节水灌溉方式或推广节水器具等。
▌题型03 海底能源及其利用
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。
【典例3】(25-26九年级上·河南周口·期末)下列关于海洋资源综合利用的说法错误的是
A.海洋中有丰富的资源
B.海洋资源的利用,包含了海水淡化和制盐等
C.海底蕴藏的可燃冰作燃料时不会产生温室效应
D.在合理开发海洋资源的同时,应当注意保护环境
【答案】C
【详解】A、海洋是地球上最大的资源库,包括渔业资源、矿产资源、能源资源(如石油、天然气、可燃冰)以及生物资源等,故选项说法正确。
B、海洋资源的利用,包含了海水淡化和制盐等,故选项说法正确。
C、可燃冰的主要成分为甲烷水合物,燃烧后生成二氧化碳,二氧化碳是温室气体,会产生温室效应,故选项说法不正确。
D、在合理开发海洋资源的同时,应当注意保护环境,确保海洋资源的可持续利用,故选项说法正确。
故选C。
【变式3-1】下列有关说法不正确的是
A.植物油分散到水中形成的混合物不稳定,久置后会分层
B.气体容易被压缩,主要是由于气体分子之间的间隔大
C.开采海底可燃冰时,甲烷气体大量泄漏于大气中,会造成更加严重的温室效应
D.自来水厂净水过程中加入絮凝剂能除去所有的杂质
【答案】D
【详解】A.植物油难溶于水,分散到水中形成乳浊液,乳浊液不具有稳定性,久置后会出现分层,说法正确。
B.分子间存在间隔,气体分子间的间隔远大于固体、液体分子间的间隔,因此气体容易被压缩,说法正确。
C.甲烷的温室效应强度远高于二氧化碳,若开采时甲烷大量泄漏到大气中,会造成比二氧化碳更严重的温室效应,说法正确。
D.自来水厂净水时加入絮凝剂,仅能吸附沉降水中悬浮的不溶性杂质,无法除去可溶性杂质、微生物等其他杂质,不能除去所有杂质,说法错误。
【变式3-2】阅读下面科普短文。
海洋是巨大的资源宝库
【材料1】海洋蕴含着丰富的油气资源。我国南海中南部油气地质资源量占我国总储量的53%,可采资源量占66%。西沙群岛、中沙群岛的水下有上千米的新生代沉积物,是大有希望的海底石油和天然气产地。天然气主要成分甲烷的含碳量相对较少,燃烧较完全,燃烧产生的二氧化碳比起煤和石油制品相对较少,通常被称为“清洁能源”。
【材料2】海洋是化学资源宝库,含有80多种元素,钠和氯是其中含量较高的元素。海水中存在大量的氯化钠、氯化镁、氯化钙等盐类物质,生活中的食盐主要来自海洋。
【材料3】海洋是能力出众的“捕碳者”。海洋约占地球表面积的71%,这个庞大的碳库储碳量是陆地的20倍、大气的50倍。自工业革命以来,人类产生的二氧化碳有大约48%被海水吸收。
(节选自《知识就是力量》)
回答下列问题:
(1)石油是_____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)甲烷充分燃烧的化学方程式是_____________。
(3)工业上从海水中获得粗盐的结晶方法是______________。
(4)海洋作为“捕碳者”可以有效缓解的环境问题是____________。
【答案】(1)不可再生
(2)
(3)蒸发结晶
(4)温室效应
【详解】(1)石油是化石燃料,是不可再生能源;
故填:不可再生
(2)甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
故填:
(3)由于氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,所以工业上从海水中获得粗盐的方法是蒸发结晶;
故填:蒸发结晶
(4)由文中可知,海洋作为“捕碳者”,捕的是二氧化碳气体,二氧化碳气体的减少可以有效缓解温室效应;
故填:温室效应
【变式3-1】阅读科普短文,回答下列问题。
海洋资源的综合利用
浩瀚的海洋是一个巨大的资源宝库。海洋资源包括海洋矿产资源(石油、天然气、可燃冰、铁矿等),海洋生物资源(海洋动物、海洋植物、海洋微生物),海洋化学资源(海水本身、海水中溶解多种元素),海洋能源资源(潮汐能、风能、波浪能等)。
潮汐能的利用是海洋能利用中最成熟和规模最大的一种。潮汐发电是利用潮汐涨落时海水水位的升降,使海水通过水轮机来推动水轮发电机组发电。
海水的主要成分是,从海水中取得淡水的过程称为海水淡化。海水淡化有多种方法,日前反渗透法是应用最广泛的方法,该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,从海水中将淡水分离出来的。
除水外,海水中含有比较多的NaCl和少量的、以及其他物质。
下面是利用海水晒盐制得粗盐的大致过程以及海水中几种物质的溶解度曲线。
(1)海水属于物质类别中的________。(填“混合物”或“纯净物”)
(2)海底天然气和可燃冰主要成分都是甲烷,甲烷作燃料时发生反应的化学方程式是___________。
(3)与燃煤发电相比,潮汐能发电的优势是___________。
(4)母液一定是________(用物质的化学式表示)的饱和溶液。
【答案】(1)混合物
(2)
(3)清洁无污染(可再生等)
(4)NaCl
【详解】(1)除水外,海水中含有比较多的NaCl和少量的MgCl2、MgSO4以及其他物质,属于混合物;
(2)甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为;
(3)燃煤沸点会产生大量污染物,而潮汐能的利用是海洋能利用中最成熟和规模最大的一种。潮汐发电是利用潮汐涨落时海水水位的升降,使海水通过水轮机来推动水轮发电机组发电,则潮汐能发电的优势是清洁无污染、可再生等;
(4)母液是析出氯化钠的溶液,说明不能继续溶解氯化钠,则母液一定是NaCl的饱和溶液。
▌题型04 海洋资源的综合利用与保护
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
【典例4】(2026·江苏连云港·二模)守护海洋生态,共建美丽家园。下列做法不利于保护海洋环境的是
A.工业废水集中处理达标后排放 B.推广使用无磷洗衣粉
C.船舶生活污水直接排放到大海 D.合理开发海洋油气资源
【答案】C
【详解】A. 工业废水集中处理达标后排放,可减少有害污染物进入海洋,有利于保护海洋环境;
B. 推广使用无磷洗衣粉,可以减少水体富营养化,减少赤潮等现象的发生,有利于保护海洋环境;
C. 船舶生活污水直接排放到大海,会污染海水,应处理达标后排放,不利于保护海洋环境;
D. 合理开发海洋油气资源可降低资源浪费、油气泄漏等污染风险,有利于保护海洋环境。
【变式4-1】海水含有丰富的化学资源,关于海水的下列说法中不正确的是
A.利用海洋潮汐能可以发电 B.海水属于溶液,含有多种溶质
C.海水经过滤可获得饮用水 D.相同条件下海水的导电能力比纯水强
【答案】C
【详解】A.海洋中蕴含丰富的潮汐能,可利用海洋潮汐能发电,故说法正确,不符合题意;
B.海水属于溶液,溶解了氯化钠、氯化镁等多种可溶性物质,故说法正确,不符合题意;
C.过滤只能除去水中的难溶性杂质,不能除去海水中的氯化钠等可溶性杂质,海水经过滤不能获得饮用水,故说法错误,符合题意;
D.纯水中只含有水,而海水中含有较多自由移动的离子,所以相同条件下海水的导电能力比纯水强,故说法正确,不符合题意;
故选C。
【变式4-2】海洋是巨大的资源宝库,从化学的视角看:
(1)元素资源:海水中含量最高的金属元素是__________________________(填元素符号);从物质在水中溶解的规律和水天然循环的角度看,该元素含量最高的原因是________________________________________________________________________.
(2)淡水资源:淡化海水可以用________(填字母代号);
A.吸附法
B.蒸馏法
C.过滤法
D.电解法
该过程是_______(填“化学变化”或“物理变化”).
(3)矿产资源:海底蕴藏着大量的“可燃冰”(含甲烷),甲烷燃烧的化学反应方程式为_________________________.
(4)你还知道海洋中有哪些资源?___________(写一种)
【答案】 Na 含有钠元素的碱、盐都是易溶于水的,通过水的天然循环,土壤中的含有钠元素的物质随水进入海洋 B 物理变化
海洋中含有溴
【详解】(1)海水中含量最高的金属元素是钠元素,这是因为含有钠元素的碱、盐都是易溶于水的,通过水的天然循环,土壤中的含有钠元素的物质随水进入海洋.
(2)蒸馏法可以得到几乎纯净的水,可以用来淡化海水.蒸馏过程中没有新物质生成的变化属于物理变化.
(3)甲烷燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学反应方程式为:。
(4)溴在海洋中含量比较丰富,可以从海水中提取溴.
【变式4-3】海洋是一个巨大的资源宝库。某小组开展“海洋资源的综合利用与制盐”的实践活动。
【任务一】了解海洋中的资源
(1)查阅资料了解到海洋中蕴藏着大量的渔业资源、石油、天然气等。写出天然气的主要成分充分燃烧的化学方程式:___________。
【任务二】利用海水制取粗盐、精盐
(2)《天工开物·作咸》记载“候潮一过,明日天晴,半日晒出盐霜,疾趋扫起煎炼。”“半日晒出盐霜”中的“晒”说明从海水中获取粗盐的方法是________结晶。
(3)粗盐中仍含有可溶性杂质(如CaCl2、MgCl2等),需提纯后得到精盐,可利用_____溶液除去其中的CaCl2。
【任务三】了解氯化钠的重要价值
(4)氯化钠在医疗、农业等方面用途广泛,请你写出一条氯化钠的用途:__________。
【答案】(1)CH4+2O2 CO2+2H2O
(2)蒸发
(3)碳酸钠(或Na2CO3)
(4)医疗上配制生理盐水(或农业上用氯化钠溶液选种或工业上用氯化钠作原料制取碳酸钠等,合理即可)
【详解】(1)天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧即甲烷和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水,化学方程式为。
(2)“晒”是将海水中的水蒸发,说明海水中获取粗盐的方法是蒸发结晶。
(3)根据钙离子与碳酸根离子结合成碳酸钙沉淀,可知可利用碳酸钠溶液除去其中的氯化钙,反应化学方程式为。
(4)氯化钠可在医疗上配制生理盐水,或农业上用氯化钠溶液选种,或工业上用氯化钠作原料制取碳酸钠等。
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第一节 海洋化学资源
(题型突破·举一反三)
题型01 海水中的主要物质
题型02 海水淡化的原理与实验
题型03 海底能源及其利用
题型04 海洋资源的综合利用与保护
▌题型01 海水中的主要物质
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%
【典例1】(2025·山东青岛·一模)下列关于元素含量的说法正确的是
A.地壳中含量最多的金属元素是Fe B.空气中含量最多的元素是N
C.人体中含量最多的元素是C D.海水中含量最多的元素是Na
【变式1-1】下列图示的各物质(或元素)相对含量错误的是( )
A.地壳中的元素分布B.空气的组成
C.人体中的元素分布D.海水中的元素分布
【变式1-2】海水中含有丰富的矿物质,海底还蕴藏大量的可燃冰。请回答下列有关问题:
(1)海水中含有最多的物质是________(填物质名称)。
(2)如果想知道海水是软水还是硬水,可加入________来检验。
(3)在实验室里要将少量海水净化成纯水,可采用的方法是________。
【变式1-3】海洋中蕴藏着丰富的化学资源。
(1)海洋中富含80多种_____(填“单质”或“原子”或“元素”)。
(2)海水中,水的质量分数为。保持水化学性质的最小微粒是_____(填化学符号)。
(3)硫酸镁会让海水呈现苦味,标出硫酸镁中硫元素的化合价_____。
(4)“膜分离技术”可实现海水淡化,其原理是让水分子通过淡化膜进入淡水池,该淡化技术相比蒸馏法的优点有_____(写一条即可)。
▌题型02 海水淡化的原理与实验
1.蒸馏法淡化海水
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(AgNO₃)溶液
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。
2.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
【典例2】(24-25九年级上·江苏扬州·期末)膜技术的引入使海水淡化有了突破性进展。如图对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,从而得到淡水。下列有关说法正确的是
A.加压后右侧海水中溶质的质量减少
B.未加压的情况下,海水中的微粒不运动
C.加压后右侧海水中溶液的溶质质量分数不变
D.加压后膜右侧海水中的离子种类不发生改变
【变式2-1】实验室用的蒸馏水是净化程度较高的水,可以通过蒸馏自来水制取。如图是制取蒸馏水的简易装置,下列分析正确的是
A.烧瓶中的水属于纯净物 B.用酒精灯内焰加热
C.烧杯中水的作用是冷却降温 D.试管中得到的水属于硬水
【变式2-2】海水淡化可以有效地缓解淡水危机。
(1)“蒸馏法淡化海水”的实验中(如图),加热一段时间后,小试管内收集到很少液体,试管口有大量白雾。该小组同学建议对该装置进行改进,你认为改进的措施为:___________。如果改用冷凝管,则冷凝管中的水流方向应是___________(填“上进下出”或“下进上出”),向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液的目的是___________,利用的化学原理是(化学方程式)___________。
“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子:___________。
(2)反渗透法淡化海水是利用海水中各成分的___________不同分离出淡水。
【变式2-3】阅读科普短文,回答下列问题。
地球上总体水量丰富,但淡水仅占总水量的2.5%,其余是海水或咸水,海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。我国海水淡化水用途如图1所示。当前全球海水淡化技术主要有蒸馏法和膜分离法,其中蒸馏法能耗大,制取淡水成本高,膜分离法利用反渗透膜的选择透过性实现海水淡化,其最大优点是节能,工作原理如图2所示。
(1)我国海水淡化水用途排在首位的是_____。
(2)限制蒸馏法大规模应用的原因是_____。
(3)写出一种不能透过反渗透膜的阳离子符号_____。
(4)请你例举一种节约用水的方法_____。
▌题型03 海底能源及其利用
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。
【典例3】(25-26九年级上·河南周口·期末)下列关于海洋资源综合利用的说法错误的是
A.海洋中有丰富的资源
B.海洋资源的利用,包含了海水淡化和制盐等
C.海底蕴藏的可燃冰作燃料时不会产生温室效应
D.在合理开发海洋资源的同时,应当注意保护环境
【变式3-1】下列有关说法不正确的是
A.植物油分散到水中形成的混合物不稳定,久置后会分层
B.气体容易被压缩,主要是由于气体分子之间的间隔大
C.开采海底可燃冰时,甲烷气体大量泄漏于大气中,会造成更加严重的温室效应
D.自来水厂净水过程中加入絮凝剂能除去所有的杂质
【变式3-2】阅读下面科普短文。
海洋是巨大的资源宝库
【材料1】海洋蕴含着丰富的油气资源。我国南海中南部油气地质资源量占我国总储量的53%,可采资源量占66%。西沙群岛、中沙群岛的水下有上千米的新生代沉积物,是大有希望的海底石油和天然气产地。天然气主要成分甲烷的含碳量相对较少,燃烧较完全,燃烧产生的二氧化碳比起煤和石油制品相对较少,通常被称为“清洁能源”。
【材料2】海洋是化学资源宝库,含有80多种元素,钠和氯是其中含量较高的元素。海水中存在大量的氯化钠、氯化镁、氯化钙等盐类物质,生活中的食盐主要来自海洋。
【材料3】海洋是能力出众的“捕碳者”。海洋约占地球表面积的71%,这个庞大的碳库储碳量是陆地的20倍、大气的50倍。自工业革命以来,人类产生的二氧化碳有大约48%被海水吸收。
(节选自《知识就是力量》)
回答下列问题:
(1)石油是_____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)甲烷充分燃烧的化学方程式是_____________。
(3)工业上从海水中获得粗盐的结晶方法是______________。
(4)海洋作为“捕碳者”可以有效缓解的环境问题是____________。
【变式3-1】阅读科普短文,回答下列问题。
海洋资源的综合利用
浩瀚的海洋是一个巨大的资源宝库。海洋资源包括海洋矿产资源(石油、天然气、可燃冰、铁矿等),海洋生物资源(海洋动物、海洋植物、海洋微生物),海洋化学资源(海水本身、海水中溶解多种元素),海洋能源资源(潮汐能、风能、波浪能等)。
潮汐能的利用是海洋能利用中最成熟和规模最大的一种。潮汐发电是利用潮汐涨落时海水水位的升降,使海水通过水轮机来推动水轮发电机组发电。
海水的主要成分是,从海水中取得淡水的过程称为海水淡化。海水淡化有多种方法,日前反渗透法是应用最广泛的方法,该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,从海水中将淡水分离出来的。
除水外,海水中含有比较多的NaCl和少量的、以及其他物质。
下面是利用海水晒盐制得粗盐的大致过程以及海水中几种物质的溶解度曲线。
(1)海水属于物质类别中的________。(填“混合物”或“纯净物”)
(2)海底天然气和可燃冰主要成分都是甲烷,甲烷作燃料时发生反应的化学方程式是___________。
(3)与燃煤发电相比,潮汐能发电的优势是___________。
(4)母液一定是________(用物质的化学式表示)的饱和溶液。
▌题型04 海洋资源的综合利用与保护
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
【典例4】(2026·江苏连云港·二模)守护海洋生态,共建美丽家园。下列做法不利于保护海洋环境的是
A.工业废水集中处理达标后排放 B.推广使用无磷洗衣粉
C.船舶生活污水直接排放到大海 D.合理开发海洋油气资源
【变式4-1】海水含有丰富的化学资源,关于海水的下列说法中不正确的是
A.利用海洋潮汐能可以发电 B.海水属于溶液,含有多种溶质
C.海水经过滤可获得饮用水 D.相同条件下海水的导电能力比纯水强
【变式4-2】海洋是巨大的资源宝库,从化学的视角看:
(1)元素资源:海水中含量最高的金属元素是__________________________(填元素符号);从物质在水中溶解的规律和水天然循环的角度看,该元素含量最高的原因是________________________________________________________________________.
(2)淡水资源:淡化海水可以用________(填字母代号);
A.吸附法
B.蒸馏法
C.过滤法
D.电解法
该过程是_______(填“化学变化”或“物理变化”).
(3)矿产资源:海底蕴藏着大量的“可燃冰”(含甲烷),甲烷燃烧的化学反应方程式为_________________________.
(4)你还知道海洋中有哪些资源?___________(写一种)
【变式4-3】海洋是一个巨大的资源宝库。某小组开展“海洋资源的综合利用与制盐”的实践活动。
【任务一】了解海洋中的资源
(1)查阅资料了解到海洋中蕴藏着大量的渔业资源、石油、天然气等。写出天然气的主要成分充分燃烧的化学方程式:___________。
【任务二】利用海水制取粗盐、精盐
(2)《天工开物·作咸》记载“候潮一过,明日天晴,半日晒出盐霜,疾趋扫起煎炼。”“半日晒出盐霜”中的“晒”说明从海水中获取粗盐的方法是________结晶。
(3)粗盐中仍含有可溶性杂质(如CaCl2、MgCl2等),需提纯后得到精盐,可利用_____溶液除去其中的CaCl2。
【任务三】了解氯化钠的重要价值
(4)氯化钠在医疗、农业等方面用途广泛,请你写出一条氯化钠的用途:__________。
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