1、第八单元 海水中化学海洋化学资源海洋化学资源第1页问题导学问题导学第2页知识点一海水中物质知识点一海水中物质1 1海水中物质海水中物质(1)(1)海水中最多离子是海水中最多离子是_。(2)(2)海水中最多金属离子是海水中最多金属离子是_。(3)(3)海水中最多物质是海水中最多物质是_。(4)(4)海水中溶解最多盐是海水中溶解最多盐是_,每,每1000 g1000 g海水中含有大约海水中含有大约_g_g盐。盐。新知学习新知学习氯离子氯离子钠离子钠离子水水氯化钠氯化钠35第3页2海水海水“制镁制镁”(1)从海水中提取镁流程从海水中提取镁流程图图811相关反应化学方程式及基本反应类型:相关反应化学方
2、程式及基本反应类型:_;_反应。反应。_;_反应。反应。_;_反应。反应。石灰乳石灰乳盐酸盐酸通电通电Ca(OH)2MgCl2=Mg(OH)2CaCl2复分解复分解2HClMg(OH)2=MgCl22H2O复分解复分解分解分解第4页(2)从海水中提取镁注意事项从海水中提取镁注意事项不直接从海水中提取镁原因:海水中氯化镁含量较不直接从海水中提取镁原因:海水中氯化镁含量较_,且且_较多较多,需要进行富集和提纯。需要进行富集和提纯。选择石灰乳作沉淀剂原因:石灰乳易得选择石灰乳作沉淀剂原因:石灰乳易得,成本较成本较_。低低杂质杂质低低第5页 情景展示情景展示 探究点一海水中物质探究点一海水中物质第6页
3、 问题探究问题探究 从海水中提取从海水中提取MgCl2时,经历了时,经历了“MgCl2 Mg(OH)2 MgCl2”转化过程,请分析这么做目标是什么?转化过程,请分析这么做目标是什么?思索交流思索交流 第7页 归纳提升归纳提升 海海洋洋是是巨巨大大资资源源宝宝库库,人人类类能能够够经经过过提提取取海海水水中中化化学学元元素素,来来为为人人类类造造福福。为为了了节节约约成成本本,从从海海水水中中提提取取物物质质时时,需需要要将将所所提提取取物物质质首首先先进进行行富富集集,详详细细做做法法有有蒸蒸发发浓浓缩缩溶溶液液、萃萃取取等等。海海水水中中含含有有氯氯化化镁镁,但但因因其其含含量量低低而而不
4、不能能用用于于生生产产。利利用用海海边边丰丰富富贝贝壳壳(主主要要成成份份是是CaCO3)CaCO3)资资源源来来制制取取氢氢氧氧化化镁镁,然然后后制制取取较较纯纯净净氯氯化镁,并再用于生产镁,是一个节能环境保护做法。化镁,并再用于生产镁,是一个节能环境保护做法。第8页关键一关键一 海水中物质海水中物质例例1 海海水水中中含含有有丰丰富富镁镁,当当前前世世界界上上生生产产镁镁60%来来自自于于海海水水。分分离离出出食食盐盐海海水水称称作作苦苦卤卤水水,其其中中含含有有丰丰富富MgCl2。工工业业上上以以苦苦卤水为原料制取金属镁流程以下:卤水为原料制取金属镁流程以下:图图813第9页(1)写出沉
5、淀槽中发生反应化学方程式:写出沉淀槽中发生反应化学方程式:_,_。(2)Y与与Z反应后产物溶于水可得反应后产物溶于水可得X溶液溶液,从而实现了从而实现了Y循环利用循环利用,则则Z化学式为化学式为_,X溶液名称是溶液名称是_。(3)烘干后得到烘干后得到MgCl2中可能含有杂质是中可能含有杂质是_。CaOH2O=Ca(OH)2Ca(OH)2MgCl2=Mg(OH)2CaCl2H2稀盐酸稀盐酸CaCl2第10页【方方法法点点拨拨】海海水水制制镁镁是是中中考考主主要要考考点点,普普通通以以流流程程图图形形式式考考查查,要要想想掌掌握握好好此此知知识识点点,不不但但要要熟熟悉悉流流程程,而而且且要要明明
6、白白每每一一步步所所加加物质原理及试验操作方法和目标。物质原理及试验操作方法和目标。解解析析 (1)(1)生生石石灰灰与与水水反反应应生生成成氢氢氧氧化化钙钙,氢氢氧氧化化钙钙在在沉沉淀淀槽槽中中会会与与氯氯化化镁镁反反应应;(2)(2)氯氯化化镁镁电电解解产产物物为为镁镁和和氯氯气气,氯氯气气和和氢氢气气反反应应生生成成氯氯化化氢氢,氯氯化化氢氢溶溶于于水水形形成成盐盐酸酸溶溶液液;(3)(3)氢氢氧氧化化钙钙假假如如过过量量,氢氢氧氧化化钙钙与与盐盐酸酸反反应应生生成氯化钙,烘干后得到氯化镁中可能含有杂质是氯化钙。成氯化钙,烘干后得到氯化镁中可能含有杂质是氯化钙。第11页知识点二海底矿物知
7、识点二海底矿物1 1海底矿物资源海底矿物资源常规化石燃料常规化石燃料煤、石油、煤、石油、_新型矿产资源新型矿产资源 天然气水合物天然气水合物形成:由天然气(主要成份为_)和水在低温、_条件下形成天然气天然气甲烷甲烷高压高压第12页新型矿产新型矿产资源资源天然气天然气水合物水合物性质:冰状固体性质:冰状固体,极易燃烧极易燃烧,又被称为又被称为“_”优点:产生热量_;无_多金属结多金属结核核,也称也称_成份:含有锰、铁、镍、铜、钴和钛等20各种金属元素储量:多金属结核全球总储量在30000亿吨以上可燃冰可燃冰多多污染污染锰结核锰结核第13页2.海洋资源开发海洋资源开发海洋资源包含海洋资源包含_资源
8、资源(如食盐如食盐)、_资源资源(如天然气水合如天然气水合物物)、_资源资源(如渔业资源如渔业资源)和和_资源资源(如潮汐能如潮汐能)等等,总总量是巨大。量是巨大。3海洋资源保护办法海洋资源保护办法(1)海洋环境海洋环境_。(2)建立海洋自然建立海洋自然_区。区。(3)加强海洋环境加强海洋环境_。(4)提升提升_污染技术水平。污染技术水平。化学化学海底矿物海底矿物海洋生物海洋生物海洋动力海洋动力立法立法保护保护监测监测消除消除第14页 情景展示情景展示 探究点二海底矿物探究点二海底矿物第15页 问题探究问题探究(1)可燃冰为何能够燃烧?为何可燃冰没有被推广使用?可燃冰为何能够燃烧?为何可燃冰没
9、有被推广使用?(2)开发利用海洋资源,需要注意问题是什么?开发利用海洋资源,需要注意问题是什么?思索交流思索交流 第16页 归纳总结归纳总结 海海底底是是个个巨巨大大宝宝藏藏,不不但但蕴蕴藏藏着着大大量量煤煤、石石油油、天天然然气气、锰锰结结核核等等常常规规化化石石燃燃料料,人人们们还还在在海海底底发发觉觉了了一一个个新新型型矿矿产产资资源源天天然然气气水水合合物物,它它是是由由天天然然气气(主主要要成成份份为为甲甲烷烷)和和水水在在低低温温、高高压压条条件件下下形形成成冰冰状状固固体体,因因其其极极易易燃燃烧烧,又又被被称称为为“可可燃燃冰冰”。天天然然气气水水合合物物燃燃烧烧产产生生热热量
10、量比比同同等等条条件件下下煤煤或或石石油油产产生生热热量量多多得得多多,而而且且在在燃燃烧烧后后几几乎乎不不产产生生任任何何残残渣渣或或废废气气,被被科科学学家家誉誉为为“未来能源未来能源”、“二十一世纪能源二十一世纪能源”。第17页天天然然气气水水合合物物藏藏开开采采会会改改变变天天然然气气水水合合物物赖赖以以赋赋存存温温压压条条件件,引引发发天天然然气气水水合合物物分分解解。在在天天然然气气水水合合物物藏藏开开采采过过程程中中假假如如不不能能有有效效地地实实现现对对温温压压条条件件控控制制,就就可可能能产产生生一一系系列列环环境境问问题题,如如温温室室效效应应加加剧剧、海海洋洋生生态态改改
11、变变以以及及海海底底滑滑塌塌事事件件等等。为为保保护护人人类类共共有有海海洋洋资资源源,世世界界各各国国采采取取了了各各种种办办法法,如如海海洋洋环环境境立立法法、建建立立海海洋自然保护区、加强海洋环境监测和提升消除污染技术水平等。洋自然保护区、加强海洋环境监测和提升消除污染技术水平等。第18页知识点三海水淡化知识点三海水淡化1海水淡化原因海水淡化原因(1)淡水储量少:地球上可供人类使用淡水仅占地球上总水量淡水储量少:地球上可供人类使用淡水仅占地球上总水量_%。(2)在时间和空间上分布不在时间和空间上分布不_。2海水淡化意义海水淡化意义淡水资源短缺已越来越成为制约社会发展主要原因淡水资源短缺已
12、越来越成为制约社会发展主要原因,从浩瀚海洋从浩瀚海洋里获取淡水里获取淡水,对处理淡水对处理淡水_含有主要意义。含有主要意义。0.3均衡均衡危机危机第19页3试验探究试验探究81蒸馏法淡化海水蒸馏法淡化海水(1)提出问题:用什么方法能够将海水淡化呢?提出问题:用什么方法能够将海水淡化呢?(2)建立假设:蒸馏或其它方法。建立假设:蒸馏或其它方法。图图812第20页(3)搜集证据:搜集证据:试验步骤试验步骤试验现象试验现象试验结论试验结论组装仪器,检验气密性有有_产生产生气密性气密性_向向大大试试管管中中加加入入约约5 mL海水海水,加热加热海海水水_,小小试试管管中中有有_出出现现水水蒸蒸气气在在
13、小小试试管管中中冷凝冷凝取少许冷凝水,滴入AgNO3溶液_白白色色沉沉淀淀生成生成说明生成是蒸馏水气泡气泡良好良好沸腾沸腾无色液体无色液体没有没有第21页说明说明 氯化钠溶液能与硝酸银溶液反应,产生白色沉淀,化学氯化钠溶液能与硝酸银溶液反应,产生白色沉淀,化学方程式为方程式为_。NaClAgNO3=AgClNaNO3(4)取得结论:蒸馏法能够淡化海水。取得结论:蒸馏法能够淡化海水。(5)交流评价:为使水蒸气冷凝效果更加好交流评价:为使水蒸气冷凝效果更加好,你认为应对试验装你认为应对试验装置做哪些改进?置做哪些改进?_。4海水淡化方法海水淡化方法(1)膜法:又称为反膜法:又称为反_法。法。(2)
14、热法:较为惯用是多级热法:较为惯用是多级_蒸馏法。蒸馏法。将小试管放入冷水中将小试管放入冷水中(或改用冷凝管进行蒸馏或改用冷凝管进行蒸馏)渗透渗透闪急闪急第22页 情景展示情景展示1 1 工人师傅用稀盐酸除铁锈:工人师傅用稀盐酸除铁锈:探究点三海水淡化探究点三海水淡化第23页 问题探究问题探究 淡化海水方法有哪些?理想淡化海水方法是什么?淡化海水方法有哪些?理想淡化海水方法是什么?思索交流思索交流 第24页 归纳总结归纳总结 海海水水淡淡化化方方法法很很多多,在在世世界界范范围围内内能能做做到到规规模模化化和和产产业业化化主主要要是是膜膜法法(又又称称为为反反渗渗透透法法)和和热热法法(包包含
15、含低低温温多多效效蒸蒸馏馏法法和和多多级级闪闪急急蒸蒸馏馏法法)。各各种种海海水水淡淡化化方方法法各各有有优优缺缺点点,理理想想方方法法是是利利用用太阳能来淡化海水。太阳能来淡化海水。第25页 情景展示情景展示22第26页 问题探究问题探究 结合教材结合教材33页试验探究页试验探究81,说一说,为使水蒸气冷凝效,说一说,为使水蒸气冷凝效果更加好,可对试验装置做哪些改进?果更加好,可对试验装置做哪些改进?思索交流思索交流 第27页 归纳总结归纳总结 为为使使试试验验探探究究81中中装装置置冷冷凝凝效效果果更更加加好好,可可对对试试验验装装置置做做以以下下改改进进:把把冷冷凝凝试试管管放放到到盛盛
16、有有冷冷水水(或或冰冰水水)烧烧杯杯里里面面,使使用长导气管,或使用冷凝管等。用长导气管,或使用冷凝管等。第28页区区分分海海水水和和蒸蒸馏馏水水物物理理方方法法:蒸蒸发发(有有固固体体残残留留物物是是海海水水,无无固固体体残残留留物物是是蒸蒸馏馏水水)、测测密密度度、测测导导电电性性等等;化化学学方方法法:Cl检检验验(分分别别滴滴入入硝硝酸酸银银溶溶液液,产产生生白白色色沉沉淀淀是是海海水水,无无现现象象是是蒸蒸馏馏水水)。冷冷茶茶杯杯盖盖上上面面有有水水、冬冬天天室室内内玻玻璃璃上上有有水水等等等等,都都属属于生活中于生活中“蒸馏蒸馏”。总结提升总结提升 第29页关键关键二二海水淡化海水
17、淡化例例2 淡淡水水资资源源缺缺乏乏已已成成为为制制约约社社会会发发展展主主要要原原因因,从从浩浩瀚瀚海海洋洋里里获获取取淡淡水水,对对处处理理淡淡水水危危机机含含有有主主要要意意义义。某某小小组组针针对对这这一一现现实实状况,提出问题并在试验室进行了以下探究。状况,提出问题并在试验室进行了以下探究。提出问题提出问题 _?试试验验用用具具 酒酒精精灯灯、试试管管、单单孔孔橡橡皮皮塞塞、玻玻璃璃导导管管、铁铁架架台台(带带铁铁夹夹)、胶头滴管、海水、硝酸银溶液。、胶头滴管、海水、硝酸银溶液。怎样将海水转化为淡水怎样将海水转化为淡水第30页试验过程试验过程 如图如图814 所表示组装仪器并检验装置
18、气密性。所表示组装仪器并检验装置气密性。向向大大试试管管中中加加入入510 mL海海水水,塞塞好好橡橡皮皮塞塞,用用酒酒精精灯灯加加热热。加加热热一一段段时时间间后后,小小试试管管内内搜搜集集到到极极少少液液体体,小小试试管管口口出出现现大大量量白白雾雾。该该小小组组同同学学提提议议对对该该装装置置进进行行改改进进,你你认认为为改改进进办办法法为为_。图图814 将小试管内导管加长将小试管内导管加长(或使用冷凝管或使用冷凝管,或将小试管放在盛有冰水烧杯中等或将小试管放在盛有冰水烧杯中等)第31页向小试管里冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液向小试管里冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液,现象为现象为_。得出结论得
19、出结论 经过上述试验探究经过上述试验探究,你得出结论是你得出结论是_。反思交流反思交流 对海水淡化后剩下资源对海水淡化后剩下资源,请提出一个合理利用办法:请提出一个合理利用办法:_。无沉淀生成无沉淀生成(或无显著现象或无显著现象)将海水蒸馏能够得到淡水将海水蒸馏能够得到淡水晒盐晒盐(或制纯碱或从海水中提取氯化镁制备镁等,合理答案均可或制纯碱或从海水中提取氯化镁制备镁等,合理答案均可)第32页“蒸馏法淡化海水蒸馏法淡化海水”思绪是想方法将水从混合物中分离出来。请列思绪是想方法将水从混合物中分离出来。请列举一个与上述原理相同混合物分离例子:举一个与上述原理相同混合物分离例子:_。石油分馏石油分馏(
20、或分离液态空气等合理答案均可或分离液态空气等合理答案均可)【方法点拨】【方法点拨】区分海水和蒸馏水方法:区分海水和蒸馏水方法:物物理理方方法法:蒸蒸发发(有有固固体体残残留留物物是是海海水水,无无固固体体残残留留物物是是蒸蒸馏馏水水)、测测密密度度、测测导导电电性性等等;化化学学方方法法:Cl检检验验(分分别别滴滴入入硝硝酸酸银银溶溶液液,产生白色沉淀是海水,无现象是蒸馏水产生白色沉淀是海水,无现象是蒸馏水)。第33页海水中物质海水中物质海水淡化海水淡化海洋化海洋化学资源学资源海底海底矿物矿物海水提镁海水提镁氢氧化镁氢氧化镁海水或卤水海水或卤水氢化镁氢化镁镁镁通电通电石灰乳石灰乳盐酸盐酸第34
21、页课堂反馈课堂反馈知识点知识点1 1海水中物质海水中物质第35页知识点知识点2 2海底矿物海底矿物2关于海底矿物叙述正确是关于海底矿物叙述正确是()A可燃冰是一个可再生能源可燃冰是一个可再生能源B多金属结核是锰化合物多金属结核是锰化合物C因为可燃冰燃烧后几乎不产生任何残渣或废弃物因为可燃冰燃烧后几乎不产生任何残渣或废弃物,被科学家被科学家誉为誉为“未来能源未来能源”D多金属结核在世界上储量极少多金属结核在世界上储量极少C第36页知识点知识点3 3海水淡化海水淡化3以下关于海水淡化说法错误是以下关于海水淡化说法错误是()A海水淡化就是把海水中海水淡化就是把海水中NaCl除掉除掉B将海水蒸发后冷凝能够取得淡水将海水蒸发后冷凝能够取得淡水C海水在太阳照射下形成水蒸气海水在太阳照射下形成水蒸气,再遇冷而形成降雨是海水一再遇冷而形成降雨是海水一个自然淡化个自然淡化D“多级闪急蒸馏法多级闪急蒸馏法”是现在采取较普遍海水淡化法是现在采取较普遍海水淡化法A第37页