海洋化学学案.doc

海水中的化学
第一节 海洋化学资源
一、海水中的物质
1.海水中的化学物质主要以_____的形式存在。海水中溶解的盐占______％，其中已发现的化学元素有80多种，其中______、______、_______、_______较多。
2.从海水中制取金属镁的转化过程如下
（在横线和方框内填写相应的物质名称）：

海水或卤水 镁

写出上述转化过程中发生反应的化学方程式：
(1)________________________________；
(2)________________________________；
(3)________________________________。
二、海底矿物
1.海底蕴藏着丰富的矿产资源，其中常规化石燃料有：_______、________、_______等；另外人们在海底又发现了一种新型能源__________（主要成分是______）；还蕴含着一种多金属结核---_________。可燃冰是怎样形成的？有哪些优点？
____________________________________________________________________。被人们称为“_________” “_________”
2.海水中除含有__________、__________资源外，
还有丰富的_____和_____资源。
3.目前，世界上已经采用的海水淡化方法中最普遍采用的是______法中的“_________________”，
另外还有：_____法和______法。
4、讨论：海底矿物是人类的共同财富，我们怎样科学合理地开发海底矿物？

三、海水淡化
1.结合课本中所给出的仪器、药品设计一个实验方案得到淡水。
实验方案是：_________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
2.如何检查右图所示装置的气密性？
__________________________________________________
__________________________________________________
3.如何检测溶液中是否含有氯离子（Cl）?
__________________________________________________
__________________________________________________
交流：
1.为使上述实验中的水蒸气的冷凝效果更好，你们认为应对实验装置做哪些改进？__________________________________________________________。
2.写出上述实验过程中的化学方程式：
_____________________________________________________________
阅读课本，完成下列填空：
1. 常温下，水的沸点是_________，当压强减小时，水的沸点会_________。
2. “多级闪急蒸馏法”就是设计了一套_______一个比一个_ __的蒸发室，
将它们联通在一起，当高温海水从压强______的蒸发室流入__________的蒸发室后，就会发生______________，变为___________，___________经___ _
________就会成为淡水。
练习
1.两瓶无色溶液，一瓶是饱和食盐水，一瓶是蒸馏水，下面是某同学提供的几种鉴别方法：①用光学显微镜观察；②用硝酸银溶液；③导电性实验；④用酚酞试液；⑤用石蕊试液；⑥用生鸡蛋；⑦蒸发。为了区别海水和淡水，可选择上述方法中的（ ）
A.①②③⑤⑦ B.②③⑥⑦
C.①④⑤⑦ D.②③④⑤⑦
2.下列方法可以用来淡化海水的是（ ）
①过滤 ②多级闪急蒸馏 ③使海水结冰脱盐 ④膜法淡化海水
⑤加入明矾净化
A. ①②②③④⑤ B. ①②④⑤
C. ③④⑤ D. ②③④
3.被科学家誉为“21世纪能源”的是（ ）
A.煤 B.石油 C.天然气 D.“可燃冰”
4.阅读下列“海水中的化学资源”图表，回答下列问题：
⑴海水中含量最多的元素是(写符号，下同)__________；
含量最多的金属离子是________;
含量最多的酸根离子是________;
⑵海水中钙元素的质量分数是___
⑶海水盐分中含量最多的非金属元素与质量分数为3.69%的金属元素形成化合物的化学式是____________。
5.痕检是公安机关抽取犯罪嫌疑人指纹的一种重要方法。硝酸银显现法就是其中的一种：人的手上有汗渍，手动用白纸后，沾有汗渍的手指纹就留在纸上。如果将硝酸银溶液小心地涂到纸上，硝酸银就跟汗渍中的氯化钠作用，生成氯化银，其反应的化学方程式是________________________________。氯化银在光照条件下分解生成银粒和另一种单质，其反应的化学方程式
_____________________________。银粒呈灰褐色，随着反应的进行，银粒逐渐增多，由灰褐色逐渐变成黑色，从而显现出黑色的指纹。
第二节 海水“晒盐”
一、海水晒盐过程
1.目前，从海水中提取食盐的主要方法为___________（也称为_______________）。
2.盐田通常分为两部分：__________和__________。
3.“盐田法”生产食盐主要生产过程为：先将海水引入___________，经日晒蒸发水分到一定程度时，再导入___________,继续日晒，海水就会成为食盐的_________溶液，再晒就会逐渐________________________。这样得到的食盐即“粗盐”。剩余的液体称为_________（也称“苦卤”），它是一种重要的化工原料。该过程可表示如下：

海水

4.在___________下，在_____________里，不能________________________的溶液，就是该________的饱和溶液。
5.固体物质从它的_________________中以________的形式洗出的过程叫_________。海水“晒盐”就是结晶的一种，这种方法是_______结晶。
6.海水“晒盐”得到的是粗盐，常含有可溶性杂质（如________、________等），通常用化学方法除去；还含有不溶性杂质（如泥沙等），通常可以用________方法除去。
7.________是人体进行正常新陈代谢的必需品；同时还是制造_________、氯气、盐酸、_________等的基本原料，被广泛应用于制造_________、塑料、合成橡胶、______等。
8.事实上，大多数物质在水中都不是无限量溶解的。化学上通常用__________来表示某种物质在某种溶剂里的溶解限量。
实验探究
将上述两个实验的实验现象记录如下表：
实验I：
实验步骤
实验现象（溶解情况）
第一步：加约5g时

第二步：剩余食盐
加入后

实验II：
实验步骤
实验现象
第一步：清液滴在玻璃片上时
溶液是___________
________________；
第二步：向溶液吹热风后
溶液中开始出现__________，一段时间后____________，吹干时___________。
交流
1.什么是不饱和溶液？
2.如何理解“饱和溶液”中的“在一定温度下”和“在一定量的溶剂里”两个条件？

练习
1.室温下，向200g硝酸钾溶液中加入20g硝酸钾固体，充分搅拌后，尚有2g固体未溶解，再加入20mL水后，固体全部溶解。下列说法正确的是（ ）
A．原溶液是饱和溶液 B．加入固体搅拌后得到的是饱和溶液
C．加水后得到的一定是饱和溶液D．加水后得到的一定是不饱和溶液
2.下列判断某一溶液是否饱和的方法正确的是（ ）
A．保持溶剂的质量不变，降低温度看是否有溶质析出
B．保持溶液的温度不变，蒸发水分看是否有溶质析出
C．保持溶液的温度不变，继续加同种溶质，看能否继续溶解
D．保持溶液的温度不变，继续加不同种溶质，看能否继续溶解
3. 常温下，将少量生石灰加入到一定量的饱和石灰水中，静置后，待其恢复到室温时，关于所得溶液的说法中，正确的是（ ）
A.溶液质量不变 B.溶液仍然是饱和溶液
C.溶剂质量不变 D.溶液中溶质的质量减少
二、溶解限量
实验探究
完成课本中的“实验探究”--—哪些因素影响固体物质在水中的溶解限量
思考讨论
1.影响固体物质在水中的溶解限量的因素除实验探究中的_____________和__________外，还有_________。
2.实验中用玻璃棒搅拌能否改变固体物质的溶解限量？
________________________________________________
3.化学上通常用________来表示某物质在某种溶剂中的溶解限量。
练习
4.影响固体物质在水中溶解限量的因素是（ ）
A.是否搅拌 B.溶质种类 C.水的多少 D.温度
归纳总结：
1. 可通过_____________的方法从海水中得到食盐。
2. 在一定条件下，固体物质从它的______
________中以_______的形式析出的过程，叫做_______。结晶有____________和_____________两种途径。
3._________是表示物质溶解限量的一种方法。
固体物质在水中的溶解度
一、溶解度
1.溶解度是指在______________下，某固体物质在___________里达到______________时，所能________的_______。单位是_______。
2.根据课本上的溶解度曲线图，可以知道：
（1）大多数固体物质的溶解度随温度的升高而_________，少数固体物质的溶解度随温度的升高变化不大；（2）只有极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，如__________。
3.一般根据_____C时的溶解度，将固体物质分为四类：
范围/g
>10
1~10

分类

难溶

交流回答：
1、结合氯化钠的溶解度曲线，氯化钠的溶解度受温度的影响______（“大”或“小”），由此说明，为什么可用蒸发结晶从海水中“晒盐”，而不用降温结晶的方法？

2、 结晶有哪些常用方法，各有什么适用范围？

练习：
1.下列关于氯化钠的溶解度的说法中正确的是( )
A.t℃时，10 g NaCl可溶解在100 g水里，所以t℃时NaCl的溶解度是10 g
B.t℃时，把l0g NaCl溶解在水里配成饱和溶液，所以t℃时氯化钠的溶解度是10 g
C.把20 g NaCl溶解在水里配成饱和溶液，所以NaCl的溶液度为20 g
D.t℃时，把36 g NaCl溶解在100 g水里恰好达到饱和，所以，t℃时NaCl的溶解度是36 g
2.根据图示信息判断，下列叙述不正确的是（ ）
A．硝酸钾的溶解度随温度升高而增大
B．t1 ℃时，氯化钠和硝酸钾的溶解度相同
C．将t2℃ 时的硝酸钾饱和溶液降温到t1℃，有晶体析出
D．t2 ℃时，80g 硝酸钾溶于100g水中可制得饱和溶液
重结晶法提纯粗盐
“实验探究”。并将实验现象记录如表：
步骤
现象
1
_____ __充分溶解后，得到_________的液体
2
经过滤后，得到__________的液体
3
刚开始蒸发时，溶液中_____晶体析出；一段时间后，______晶体析出；
待____________时停止加热。
小组讨论
1.蒸发过程中为什么不将溶剂蒸发干后，停止加热？
2.蒸发过程中，玻璃棒的作用是__________。
化学方法提纯粗盐：粗盐通过重结晶法提纯后的食盐中仍然含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质，为将这些杂质离子除净，通常依次加入过量的氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠等物质，将其转化为沉淀，过滤除去，最后再调和至PH为7。其中，加氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠的目的是什么？最后加什么物质调和至PH为7？

针对练习
4.如图是实验室进行粗盐提纯的三大操作步骤，据图回答：
（1）正确的操作顺序是：__________
（2）按照正确的操作顺序，这三步操作均使用到的仪器是________，其作用分别是_________________、________________、_________________。
5.氯化钾和硝酸钾晶体在不同温度时的溶解度如下表所示：
(1) 30℃时KNO3的溶解度为 ；
(2)若两物质的溶解度相等，此时所对应的温度范围在 之间；
(3)右图中能表示KCl溶解度曲线的是 。
6.下图是A、B、C三种物质的溶解度曲线：
（1）t1℃时，在三只烧杯中各装入等质量的水，分别溶解A、B、C三种物质使其达到饱和，其中溶解最多的物质是 。
（2）在 ℃时，等质量的A、C两种物质的饱和溶液中，所含溶质和溶剂的质量均相等。
（3）t4℃时，将A、B、C三种物质的溶解度大小顺序是__________。

第三节 海水“制碱”
一、氨碱法制纯碱
思考
1. 由氯化钠转变为碳酸钠，物质的组成元素发生了什么变化？
________________________________
2. 用氯化钠制取碳酸钠，还需要含什么元素的物质？
_______________________________________________
氨碱法制取纯碱的工业生产过程如下：
盐水 精盐水 氨盐水 碳酸氢钠 纯碱
探究以下问题：
1.“吸氨”是指什么？“碳酸化”是什么意思？“过滤、热解”呢？
2.写出上述工业生产中发生化学反应的方程式：
（1）_______________________________
（2）_______________________________
讨论
1.为什么氨盐水比食盐水更易吸收二氧化碳？（提示：氨气溶于水即得氨水。）
____________________________________________
2.氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵，哪种物质首先析出？为什么？
______________________________________________
______________________________________________
练习
1.某探究性学习小组学习了“侯氏制碱法”的原理后，知道：
NaCl+ NH+ CO+ HO == NaHCO+ NHCl
【提出问题】能否在实验室模拟“侯氏制碱法”中制取碳酸氢钠的过程呢？
【实验验证】右图是该学习小组进行模拟实验时用到的部分主要装置。已知浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气。
请回答下列问题：
（1）.检验A装置的气密性的方法是：塞禁带长颈漏斗的橡胶塞，加紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，是漏斗内的水面高于使馆内的水面，停止加水后，若______________________________，说明装置不漏气。
（2）.D只连接在装置A与装置C之间的气体净化装置，进气口是_____（填a或b），D的作用是除去_________气体。
（3）.实验时先向饱和的氯化钠溶液中通入较多的NH3（溶液呈碱性），再通入足量的CO2，其原因是_______（填写序号）。
①使二氧化碳更易吸收 ②NH3比CO2更易制取 ③CO2的密度比NH3大
（4）.用__________的方法将生成的NaHCO3晶体从混合物中分离出来。
【得出结论】利用“侯氏制碱法”在实验室可制取NaHCO3。
2.完成下列氨碱法制取纯碱的原理图：

浓氨水饱和氨盐水 Na2CO3
二、纯碱的性质
1.碳酸钠（俗称___________或_________）就是以__________、_________为原料，以______为媒介，采用__________法制得的。
2.纯碱在化学工业中用途极广，如：石油精炼、____________、_____________、人造纤维及________生产等均需大量的纯碱。另外，纯碱还广泛的应用于冶金、__________、
纺织印染、_____________生产等领域。
3.碳酸氢钠俗称____________，又称酸式碳酸钠，通常是白色晶体，___________于水，在生产和生活中有许多重要的用途。在灭火器里，它是产生____________的原料之一；在食品工业中，它是__________的一种主要原料；在制造饮料时，它也是常用的一种原料；在医疗上，它是治疗________________
的一种药剂。
4.1926年，我国化学家____________在氨碱法的基础上，创立了更为先进联合制碱法(即：侯氏制碱法)。
5、 写出下列反应的化学方程式：
（1）碳酸钙与盐酸_____________________
（2）碳酸钠与盐酸_____________________
（3）碳酸钠与硫酸_____________________
（4）碳酸钠与氢氧化钙_________________
6、今有下列物质：N、NaCO 、NaCl、 BaSO、Al (NO) 、 SO、 HNO、Al（OH）、NHCl 、、Ca CO 、Cu (NO)
其中属于盐的是：________________________________________________。参照课本后的附录II，上述盐难溶于水的是_______________________，易溶于水的是_______________________。
7、大多数的盐溶于水是以________的形式存在的。因此，酸、碱、盐之间在水溶液中发生的复分解反应实质上是____________________________相互结合，生成________________________的过程。
练习
1.下列不属于盐的物质是（ ）
A.大理石的主要成分 B.高锰酸钾
C.纯碱 D.烧碱
2.下列物质的溶液能使无色酚酞试液变红的是（ ）
A氯化钠 B蒸馏水 C稀硫酸 D碳酸钠
3.将珍珠加入稀盐酸中，有气泡产生，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，则证明珍珠中含有下列离子中的（ ）
A.氯离子 B.硫酸根离子
C.碳酸根离子D.氢氧根离子
4.欲除去氯化钙溶液中的少量盐酸，在不用指示剂的条件下，应加入的试剂是（ ）
A石灰石 B生石灰 C石灰水 D纯碱
5.病人在做胃透检查时，通常先口服“钡餐”，你认为下列物质能做“钡餐”的是（ ）
A硫酸钡 B碳酸钡 C硝酸钡 D氯化钡
6.要鉴别碳酸钠和硝酸钠，不能选用（ ）
A澄清石灰水 B盐酸 C氯化钡 D硫酸钾
7.要除去K2SO4溶液中的少量KOH，不能选用稀HCl，原因是会生成 __________（填名称或化学式）而引入新的杂质。
8.工业上用纯碱和石灰石为原料制取烧碱，写出制取过程中发生反应的化学方程式，并指出这些反应所属的基本反应类型。
__________________________________________________________________________________________________________________________________
9.下列各组物质，能共同存在于水溶液中的是（ ）
A.BaCl2 Na2CO3 Ca(OH)2
B.MgCl2 CuSO4 NaNO3
C.AgNO3 BaCl2 K2SO4
D.CaCl2 K2CO3 NaNO3

10、根据固体物质溶解度受温度变化影响不同从饱和溶液中析出晶体（即结晶）的方一般有 结晶和 结晶。
如：从KNO3饱和溶液中析出KNO3一般采用 结晶；
k
温度
溶解度
t1 t2
a
b
c
从NaCl饱和溶液中析出NaCl一般采用 结晶。
11、下图为三种物质的溶解度曲线图，根据图示回答：
（1）要使t2时c物质的不饱和溶液变为饱和溶液，
可以采取的措施是 、 、 。
（2）k点表示的含义是 。
（3）相同质量的a、b、c三种饱和溶液，温度从t2降到t1时，析出晶体
最多的 ，无晶体析出的是 。
（4）要从b的溶液中得到该物质的最好方法是
（5）若a 物质的溶液中混有少量 b物质，除去的最好方法是 。

12、右图是a、b两种固体物质的溶解度曲线，
a
b
0 10 20 t℃30 温度/℃
溶解度
30

20

10
下列说法错误的是（ ）
A、a的溶解度大于b的溶解度
B、在t℃时，a、b两种物质的饱和溶液溶质的质量分数相等
C、当a中含有少量b时，可以用结晶法提纯a
D、a、b都属于易溶物质
海水
粗盐
溶解
①
BaCl2溶液
②
NaOH溶液
③
Na2CO3溶液
④
过滤
⑤
沉淀
滤液
盐酸
⑥
蒸发、结晶
烘干
精盐
苦卤
石灰乳
MgCl2溶液
盐酸
Mg(OH)2
一定条件
MgCl2
通电
Mg
Cl2
例3.（09青岛）海水经过晒盐后得到粗盐和苦卤，重结晶后的食盐中还含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质，他们在溶液中主要以SO42－、Ca2+、Mg2+的形式存在，为将这些杂质离子除净，应加入过量的氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠等物质将其转化为沉淀，过滤除去；再加入适量的盐酸，得到精盐水，最后经蒸发即得精盐。以上是某化工厂对海水进行综合利用的示意图：
（1）在苦卤制镁的过程中加入了石灰乳（主要成分是氢氧化钙），石灰乳是用生石灰制得的，请写出制取石灰乳的化学方程式__________ __ __。
（2）在制备精盐的过程中，氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠倒_____，理由是______________________________________；
（3）在利用粗盐制备精盐过程的第⑥步操作中，加入适量盐酸的目的是 。
例4.（2010烟台）海洋是地球上最大的储水库，浩瀚的海洋蕴含着丰富的化学资源。我市具有较长的海岸线，海洋资源开发前景广阔。
(1)目前海水淡化普遍采用的方法是 ，证明得到的水是淡水的方法是 。
(2)海底不仅蕴藏着大量的煤、石油、天然气等常规化石燃料，人们还在海底发现了一种新型矿产资源是 ，被科学家誉为"21世纪能源”。
(3)海水晒盐能够得到粗盐和卤水。
①卤水中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物质，右图是它们的溶解度曲线。
t1℃时，MgCl2、KCl和MgSO4三种物质的饱和溶液中，溶质质量分数最大的是 。将t1℃的MgCl2、KCl和MgSO4三种物质的饱和溶液加热到t2℃以上时，会析出 晶体(填名称)。
②将粗盐提纯可以得到纯净的NaCl。欲用纯净的NaCl配制100g0.9％的生理盐水，需要NaCl的质量为 克。配制该溶液时需要的玻璃仪器有 。如果配制的溶液的溶质质量分数低于0.9％，你认为可能的原因是 (任写一个)。

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