高中化學 第四章 第一節(jié) 第二課時 海水資源的開發(fā)利用課件 新人教版必修2

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1、第第四四章章第第二二課課時時晨背關(guān)晨背關(guān)鍵語句鍵語句理解教理解教材新知材新知把握熱把握熱點考向點考向應(yīng)用創(chuàng)應(yīng)用創(chuàng)新演練新演練知識點一知識點一知識點二知識點二考向一考向一考向二考向二考向三考向三第第一一節(jié)節(jié)1海水淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法。海水淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法。2證明海帶中含有碘元素的方法：證明海帶中含有碘元素的方法：流程：流程： 反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：2I2HH2O2=I22H2O，淀粉，淀粉遇遇I2變藍色。變藍色。海水水資源的利用海水水資源的利用 自學教材自學教材填要點填要點 1海水水資源海水水資源 海洋約占地球表面積的海洋約占地球表面積的71%，

2、海水約占地球總水量的，海水約占地球總水量的97%。 2海水水資源的利用海水水資源的利用 (1)海水的淡化：海水的淡化： 海水淡化的主要方法：海水淡化的主要方法： 、 、 。蒸餾法蒸餾法電滲析法電滲析法離子交離子交換法換法海水的蒸餾：海水的蒸餾：(2)海水的直接利用：海水的直接利用：直接利用海水進行循環(huán)直接利用海水進行循環(huán) 。冷卻冷卻 師生互動師生互動解疑難解疑難 (1)海水蒸餾實驗裝置中需要注意的問題：海水蒸餾實驗裝置中需要注意的問題： 圓底燒瓶內(nèi)要加入碎瓷片圓底燒瓶內(nèi)要加入碎瓷片(沸石沸石)，目的是防止液體暴沸。，目的是防止液體暴沸。 冷凝管內(nèi)水流方向是冷凝管內(nèi)水流方向是“下口進，上口出下口

3、進，上口出”。 (2)海水蒸餾法制淡水的優(yōu)缺點：海水蒸餾法制淡水的優(yōu)缺點： 優(yōu)點是設(shè)備簡單，易操作，淡水質(zhì)量好，技術(shù)和工藝也優(yōu)點是設(shè)備簡單，易操作，淡水質(zhì)量好，技術(shù)和工藝也比較成熟。比較成熟。 缺點是耗能大，成本較高。將海水淡化與化工生產(chǎn)和能缺點是耗能大，成本較高。將海水淡化與化工生產(chǎn)和能源技術(shù)結(jié)合，是海水綜合利用的重要方向。源技術(shù)結(jié)合，是海水綜合利用的重要方向。(3)海水淡化三種方法的原理：海水淡化三種方法的原理：方法方法原理原理蒸餾法蒸餾法將海水加熱至沸騰汽化，然后將蒸氣冷凝而得到將海水加熱至沸騰汽化，然后將蒸氣冷凝而得到蒸餾水蒸餾水電滲電滲析法析法在外加直流電場作用下，利用陰、陽離子交換

4、膜在外加直流電場作用下，利用陰、陽離子交換膜對水中陰、陽離子的選擇透過性，使水中的一部對水中陰、陽離子的選擇透過性，使水中的一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達到除鹽的目的分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達到除鹽的目的離子交離子交換法換法用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中的陰、陽離子，得到去離子水的陰、陽離子，得到去離子水1下列說法正確的是下列說法正確的是()A海洋約占地球表面積的海洋約占地球表面積的71%，所以地球上不缺水，人，所以地球上不缺水，人 類可以隨意使用水資源，不必節(jié)約類可以隨意使用水資源，不必節(jié)約B海水淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法和離子

5、交換海水淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法和離子交換 法法C海水淡化的各種方法中，蒸餾法的成本最低海水淡化的各種方法中，蒸餾法的成本最低D以上說法都正確以上說法都正確解析：解析：地球表面咸水多，淡水少，許多國家面臨著淡水地球表面咸水多，淡水少，許多國家面臨著淡水資源的危機，故不可以隨意浪費水資源，資源的危機，故不可以隨意浪費水資源，A錯誤；海水錯誤；海水淡化中蒸餾法的成本較高，淡化中蒸餾法的成本較高，C錯誤。錯誤。答案：答案：B海水化學資源的開發(fā)利用海水化學資源的開發(fā)利用 自學教材自學教材填要點填要點1海水中的化學元素海水中的化學元素總計含有總計含有80多種元素。多種元素。2海水資源的開發(fā)利用海

6、水資源的開發(fā)利用(1)海水制鹽：海水制鹽：(2)從海水中制取從海水中制取 及其化工產(chǎn)品。及其化工產(chǎn)品。鎂、鉀、溴鎂、鉀、溴3海帶中提碘海帶中提碘(1)海帶中含有碘元素的檢驗。海帶中含有碘元素的檢驗。反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：酸性條件下酸性條件下H2O2氧化氧化I的離子方程式為的離子方程式為 。操作步驟：操作步驟：2H2IH2O2=I22H2O(2)海帶中提碘。海帶中提碘。反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：Cl2氧化氧化I的離子方程式的離子方程式為為 。工藝流程：工藝流程：Cl22I=I22Cl 4海水提溴海水提溴在預(yù)先經(jīng)過酸化的濃縮海水中，用氯氣氧化溴離子在預(yù)先經(jīng)過酸化的濃縮海水中，用氯氣氧化溴離子生成單質(zhì)溴。生

7、成單質(zhì)溴。反應(yīng)的離子方程式為反應(yīng)的離子方程式為 。Cl22Br=2ClBr2 師生互動師生互動解疑難解疑難1海水中提取溴海水中提取溴(1)工藝流程：工藝流程： (2)基本操作：基本操作： 濃縮：海水曬鹽和海水淡化的過程中副產(chǎn)物濃縮：海水曬鹽和海水淡化的過程中副產(chǎn)物Br得得到濃縮。到濃縮。 氧化：向濃縮的海水中通入氧化：向濃縮的海水中通入Cl2，將，將Br氧化成氧化成Br2，反應(yīng)的離子方程式為反應(yīng)的離子方程式為Cl22Br=Br22Cl。 (3)富集：利用溴的揮發(fā)性，通入熱空氣和水蒸氣，吹富集：利用溴的揮發(fā)性，通入熱空氣和水蒸氣，吹出的溴蒸氣用出的溴蒸氣用SO2吸收，反應(yīng)方程式為吸收，反應(yīng)方程式

8、為Br2SO22H2O=2HBrH2SO4。 (4)提?。涸儆锰崛。涸儆肅l2將將HBr氧化得到產(chǎn)品溴。氧化得到產(chǎn)品溴。2海水提鎂海水提鎂(1)反應(yīng)流程：反應(yīng)流程：2從海水中提取下列物質(zhì)，可以不涉及化學變化的是從海水中提取下列物質(zhì)，可以不涉及化學變化的是()AMgBNaClCBr2 DK解析：解析：海水中存在大量海水中存在大量NaCl，可以通過蒸發(fā)的方法獲得，可以通過蒸發(fā)的方法獲得NaCl，而，而Mg、Br2、K在海水中均是以化合態(tài)的形式存在海水中均是以化合態(tài)的形式存在，需通過氧化還原反應(yīng)才能獲得。在，需通過氧化還原反應(yīng)才能獲得。答案：答案：B 例例1海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘，海

9、帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘，某研究性學習小組設(shè)計并進行了如圖所示實驗：某研究性學習小組設(shè)計并進行了如圖所示實驗： 請?zhí)顚懴铝锌瞻祝赫執(zhí)顚懴铝锌瞻祝?(1)步驟步驟灼燒海帶時，除需要三腳架外，還需要用到灼燒海帶時，除需要三腳架外，還需要用到的實驗儀器是的實驗儀器是_(從下列儀器中選出所需的儀器，從下列儀器中選出所需的儀器，用標號字母填寫在空白處用標號字母填寫在空白處)。A燒杯燒杯B坩堝坩堝C表面皿表面皿D泥三角泥三角E酒精燈酒精燈F干燥器干燥器 (2)步驟步驟的實驗操作名稱是的實驗操作名稱是_；步驟；步驟的目的是的目的是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯，該步驟的實驗操作從含碘苯溶液中

10、分離出單質(zhì)碘和回收苯，該步驟的實驗操作名稱是名稱是_。 (3)步驟步驟反應(yīng)的離子方程式是反應(yīng)的離子方程式是_。 (4)步驟步驟中，某學生選擇用苯來提取碘的理由是中，某學生選擇用苯來提取碘的理由是_。 (5)請設(shè)計一種檢驗提取碘后的水溶液中是否還有單質(zhì)碘請設(shè)計一種檢驗提取碘后的水溶液中是否還有單質(zhì)碘的簡單方法：的簡單方法：_。 解析解析(1)灼燒用到的儀器有：酒精燈、三腳架、泥灼燒用到的儀器有：酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝、坩堝鉗，列出實驗儀器的方法是：三角、坩堝、坩堝鉗，列出實驗儀器的方法是：依據(jù)實依據(jù)實驗裝置由下而上；驗裝置由下而上；按實驗步驟先后用到順序列出。按實驗步驟先后用到順序列出。

11、(2)物質(zhì)分離方法是：固液分離用過濾；液液不互溶物質(zhì)分離方法是：固液分離用過濾；液液不互溶用分液，液液互溶用蒸餾。用分液，液液互溶用蒸餾。 (3)Cl2將溶液中的將溶液中的I氧化成氧化成I2。 (4)因為苯與水互不相溶，且因為苯與水互不相溶，且I2在苯中的溶解度比在水在苯中的溶解度比在水中大，故萃取劑可用苯。中大，故萃取劑可用苯。 (5)利用淀粉遇利用淀粉遇I2變藍的特性來檢驗。變藍的特性來檢驗。 答案答案(1)B、D、E(2)過濾蒸餾過濾蒸餾 (3)Cl22I=I22Cl (4)苯與水互不相溶，碘在苯中的溶解度比在水中大苯與水互不相溶，碘在苯中的溶解度比在水中大 (5)取少量提取碘后的水溶液

12、于試管中，加入幾滴淀粉取少量提取碘后的水溶液于試管中，加入幾滴淀粉試液，觀察是否出現(xiàn)藍色試液，觀察是否出現(xiàn)藍色(如果變藍，說明還有單質(zhì)碘如果變藍，說明還有單質(zhì)碘) (1)從海帶中提取從海帶中提取I2時，用氧化劑時，用氧化劑Cl2將將I氧化為氧化為I2，然后用有機溶劑然后用有機溶劑(如如CCl4、苯、苯)萃取水溶液中的萃取水溶液中的I2，分液后，分液后再用蒸餾法將再用蒸餾法將I2與有機溶劑分離開。與有機溶劑分離開。 (2)將將I氧化成氧化成I2時常使用的氧化劑是時常使用的氧化劑是Cl2和和H2O2。 食鹽中的碘元素是以食鹽中的碘元素是以IOoal(,3)的形式存在，根的形式存在，根據(jù)反應(yīng)：據(jù)反應(yīng)

13、：IOoal(,3)5I6H=3I23H2O，設(shè)，設(shè)計實驗方案，證明某品牌的袋裝食鹽為加碘食鹽。計實驗方案，證明某品牌的袋裝食鹽為加碘食鹽。提示：提示：取少量某品牌食鹽放入試管并加入蒸餾水配取少量某品牌食鹽放入試管并加入蒸餾水配成溶液，加入幾滴成溶液，加入幾滴KI溶液和少量白醋，最后滴入幾溶液和少量白醋，最后滴入幾滴淀粉溶液后振蕩，若觀察到溶液變成藍色，則證滴淀粉溶液后振蕩，若觀察到溶液變成藍色，則證明該品牌食鹽為加碘食鹽。明該品牌食鹽為加碘食鹽。 例例2海水中溴元素以海水中溴元素以Br形式存在，工業(yè)上用空氣形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖：吹出法從海水中提取溴的工藝流

14、程如圖： (1)步驟步驟反應(yīng)的離子方程式是反應(yīng)的離子方程式是_。 (2)步驟步驟反應(yīng)的化學方程式是反應(yīng)的化學方程式是_， 從理論上考慮，下列也能吸收從理論上考慮，下列也能吸收Br2的是的是_。 ANaOH BFeCl2 CNa2SO3 DH2O (3)步驟步驟蒸餾的過程中，溫度控制在蒸餾的過程中，溫度控制在8090，溫度，溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋原因過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋原因_。 解析解析(1)(2)由流程圖和反應(yīng)原理可寫出離子與方程式由流程圖和反應(yīng)原理可寫出離子與方程式和化學方程式分別為和化學方程式分別為2BrCl2=Br22Cl，SO2Br22H2O=2HBrH2SO4；

15、從理論上考慮，；從理論上考慮，NaOH具有強堿性，具有強堿性，能吸收能吸收Br2，F(xiàn)e2、SO具有強還原性也能吸收具有強還原性也能吸收Br2。(3)溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴氣中水蒸氣的含溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴氣中水蒸氣的含量增加，溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率太低。量增加，溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率太低。 答案答案(1)2BrCl2=Br22Cl (2)SO2Br22H2O=H2SO42HBrA、B、C (3)若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴蒸氣中水蒸氣若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴蒸氣中水蒸氣的含量增加，溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率太低。的含量增加，溫度過低，溴

16、不能完全蒸出，產(chǎn)率太低。 工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取Br2時，不能直接時，不能直接用用“溴水混合物溴水混合物”，而要用，而要用“溴水混合物溴水混合物”進行蒸餾得到進行蒸餾得到液態(tài)溴，因為液態(tài)溴，因為“溴水混合物溴水混合物”中中Br2的濃度低，如果直接的濃度低，如果直接蒸餾，處理量大，生產(chǎn)成本高，而蒸餾，處理量大，生產(chǎn)成本高，而“溴水混合物溴水混合物”是經(jīng)是經(jīng)“空氣吹出、空氣吹出、SO2吸收、氧化吸收、氧化”等步驟得來，溶液中等步驟得來，溶液中Br2的濃的濃度高。度高。1從海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少量氯從海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少

17、量氯 氣，除去氯氣應(yīng)該采用的方法是氣，除去氯氣應(yīng)該采用的方法是 ()A加入適量的加入適量的Na2CO3溶液溶液B通入溴蒸氣通入溴蒸氣C加入適量的加入適量的NaOH溶液溶液D加入適量的加入適量的NaBr溶液溶液解析：解析：Na2CO3溶液和溶液和NaOH溶液都能與溶液都能與Br2發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)，不能用于除雜。不能用于除雜。答案：答案：D 例例3工業(yè)上海水資源合理開發(fā)利用的部分工藝工業(yè)上海水資源合理開發(fā)利用的部分工藝流程如下圖所示：流程如下圖所示： (1)本工藝流程中先后制得本工藝流程中先后制得Br2、CaSO4和和Mg(OH)2，能否，能否按按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的順序制備？的

18、順序制備？_，原因是，原因是_。 (2)溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中的大得多，四溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中的大得多，四氯化碳與水不互溶，但在上述工藝中卻不用四氯化碳，原因是氯化碳與水不互溶，但在上述工藝中卻不用四氯化碳，原因是_。 (3)寫出寫出反應(yīng)的離子方程式。反應(yīng)的離子方程式。_ 解析解析(1)CaSO4和和Mg(OH)2的制備順序與加入的試劑的制備順序與加入的試劑順序有關(guān)，要求每次加入試劑后只能得到一種物質(zhì)，如果順序有關(guān)，要求每次加入試劑后只能得到一種物質(zhì)，如果先沉淀先沉淀Mg(OH)2，則沉淀中會夾雜有，則沉淀中會夾雜有CaSO4和和Ca(OH)2沉淀，沉淀，產(chǎn)品不純。產(chǎn)品不純。 (2)屬于對試劑使用的評價問題，四氯化碳與水相比，屬于對試劑使用的評價問題，四氯化碳與水相比，無論是從價格上還是環(huán)境污染上，都超過水。無論是從價格上還是環(huán)境污染上，都超過水。食鹽在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用食鹽在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用2NaCl是從海水中提取出來的一種重要物質(zhì)，除食是從海水中提取出來的一種重要物質(zhì)，除食 用外，它還是一種工業(yè)原料，下列以用外，它還是一種工業(yè)原料，下列以NaCl為原料為原料 的產(chǎn)品的產(chǎn)品(或物質(zhì)或物質(zhì))是是()燒堿燒堿純堿純堿金屬鈉金屬鈉氯氣氯氣鹽酸鹽酸A BC D答案：答案：A