福建省福州文博中學高中化學 第四章《第一節(jié) 海水資源的開發(fā)利用》課件 魯科版必修2

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1、第第2課時海水資源的開發(fā)利用課時海水資源的開發(fā)利用情景設疑情景設疑目標定位目標定位海洋約占地球面積海洋約占地球面積的的2/3，海水中含有很，海水中含有很多物質(zhì)，它是人類的資多物質(zhì)，它是人類的資源寶庫，海水不能直接源寶庫，海水不能直接飲用?？磥恚Ｋ孙嬘??？磥?，海水除了含有氫、氧元素外，一含有氫、氧元素外，一定還含有其他元素。那定還含有其他元素。那么，海水中還含有哪些么，海水中還含有哪些元素呢？它們在海水中元素呢？它們在海水中的含量如何？的含量如何？(附圖見附圖見下頁下頁)1.了解海水資源及其利了解海水資源及其利用。用。 2.了解海水淡化的方法，了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸餾。掌握海水的

2、蒸餾。3.掌握海水化學資源的掌握海水化學資源的開發(fā)和利用，即海水制開發(fā)和利用，即海水制鹽，海水提鎂、提溴、鹽，海水提鎂、提溴、提碘。提碘。4.了解海水綜合利用的了解海水綜合利用的重要方向。重要方向。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:_、_。海水的蒸餾海水的蒸餾蒸餾法、電滲析法蒸餾法、電滲析法離子交換法離子交換法(2)直接利用：海水進行直接利用：海水進行_。(二二)海水化學資源的開發(fā)利用海水化學資源的開發(fā)利用1海水制鹽海水制鹽(1)方法方法把海水引到鹽灘上，利用日光和風力使水分蒸發(fā)，得到食鹽。把海水引到鹽灘上，利用日光和風力使水分蒸

3、發(fā)，得到食鹽。(2)食鹽的用途食鹽的用途循環(huán)冷卻循環(huán)冷卻Cl22NaOH=NaClNaClOH2O2海水提溴海水提溴在預先經(jīng)過酸化的濃縮海水中，用氯氣氧化溴在預先經(jīng)過酸化的濃縮海水中，用氯氣氧化溴離子使之成為單質(zhì)溴，反應的離子方程式為：離子使之成為單質(zhì)溴，反應的離子方程式為：_。(三三)其他物質(zhì)和能量其他物質(zhì)和能量1從海水中提取核能開發(fā)的重要原料為從海水中提取核能開發(fā)的重要原料為_。2潮汐能、波浪能是有待開發(fā)的新型能源。潮汐能、波浪能是有待開發(fā)的新型能源。Cl22Br=2ClBr2鈾和重水鈾和重水2海帶中提碘海帶中提碘(1)流程流程海帶海帶浸泡浸泡氧化氧化過濾過濾提純提純碘單質(zhì)碘單質(zhì)(2)主要

4、的化學原理主要的化學原理Cl22KI=2KClI2特別提醒特別提醒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，然后用有機溶劑用有機溶劑(如如CCl4)萃取水溶液中的萃取水溶液中的I2，分液后再用蒸餾法將，分液后再用蒸餾法將I2與與有機溶劑分離開。有機溶劑分離開。1(2009廣東高考廣東高考)廣東正在建設海洋強省。下列說法不正確的是廣東正在建設海洋強省。下列說法不正確的是()A從海帶中提取碘單質(zhì)的過程涉及氧化還原反應從海帶中提取碘單質(zhì)的過程涉及氧化還原反應B往淡水中加入往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海產(chǎn)品的長途運等配成人造海水，可用于海產(chǎn)品

5、的長途運輸輸C赤潮主要是由工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活廢水引起沿海水域的富營養(yǎng)化赤潮主要是由工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活廢水引起沿海水域的富營養(yǎng)化而造成的而造成的D海洋經(jīng)濟專屬區(qū)的資源開發(fā)可獲得海洋經(jīng)濟專屬區(qū)的資源開發(fā)可獲得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金屬等金屬解析：解析：D項中項中B不是金屬元素。不是金屬元素。答案：答案：D2在空氣吹出法的工藝中，有選用純堿溶液作溴蒸氣吸收劑的，在空氣吹出法的工藝中，有選用純堿溶液作溴蒸氣吸收劑的，也有選用也有選用SO2作溴蒸氣吸收劑的，下列有關說法正確的是作溴蒸氣吸收劑的，下列有關說法正確的是()A兩種吸收過程中，兩種吸收過程中，Br2只作氧化劑只作氧化劑B兩種吸收過程都發(fā)生

6、了氧化還原反應兩種吸收過程都發(fā)生了氧化還原反應C用純堿溶液作吸收劑時，純堿作還原劑用純堿溶液作吸收劑時，純堿作還原劑D用純堿溶液作吸收劑只發(fā)生了復分解反應用純堿溶液作吸收劑只發(fā)生了復分解反應解析：解析：純堿溶液作吸收劑的反應為：純堿溶液作吸收劑的反應為：3Na2CO33Br2=5NaBrNaBrO33CO2；SO2作吸收劑的反應為：作吸收劑的反應為：SO2Br22H2O=H2SO42HBr。分析以上兩個反應可知：。分析以上兩個反應可知：中中Br2既作氧化劑，又作還原劑，中既作氧化劑，又作還原劑，中Br2只作氧化劑。只作氧化劑。答案：答案：B(1)實驗操作的名稱是實驗操作的名稱是_，所用主要儀器

7、名稱為，所用主要儀器名稱為_。(2)提取碘的過程中，可供選擇的有機試劑是提取碘的過程中，可供選擇的有機試劑是_(填序號填序號)。A酒精酒精(沸點沸點78 )B四氯化碳四氯化碳(沸點沸點77 )C甘油甘油(沸點沸點290 ) D苯苯(沸點沸點80 )(3)在操作中，溶液中生成少量在操作中，溶液中生成少量ICl(ICl的性質(zhì)類似于氯氣的性質(zhì)類似于氯氣)，為，為消除此雜質(zhì)，使碘全部游離出來，應加入適量消除此雜質(zhì)，使碘全部游離出來，應加入適量(填序號填序號)_溶液，反應的離子方程式溶液，反應的離子方程式_。AKIO3 BHClOCKI DBr2(4)利用碘的有機溶液得到單質(zhì)利用碘的有機溶液得到單質(zhì)I2

8、的方法是的方法是_。思路點撥思路點撥：解答該題應注意以下兩點：解答該題應注意以下兩點：(1)結(jié)合實驗目的和流程圖中的信息，理清每一步操作或變化的目結(jié)合實驗目的和流程圖中的信息，理清每一步操作或變化的目的。的。(2)聯(lián)系鹵素單質(zhì)的性質(zhì)推理。聯(lián)系鹵素單質(zhì)的性質(zhì)推理。解析：解析：從碘水中提取碘單質(zhì)應加入有機萃取劑如苯、四氯化碳，從碘水中提取碘單質(zhì)應加入有機萃取劑如苯、四氯化碳，酒精和甘油均溶于水，不能作萃取劑，然后在分液漏斗中分液即酒精和甘油均溶于水，不能作萃取劑，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有機溶液，再從碘的有機溶液中提取碘并回收溶劑，采得到碘的有機溶液，再從碘的有機溶液中提取碘并回收溶劑，采用

9、水浴加熱蒸餾，其中在操作中，為使少量的用水浴加熱蒸餾，其中在操作中，為使少量的ICl中的碘全部游中的碘全部游離出來，應加入還原劑，故只有離出來，應加入還原劑，故只有C項符合，發(fā)生的化學反應為項符合，發(fā)生的化學反應為IClKI=I2KCl。答案：答案：(1)萃取分液分液漏斗萃取分液分液漏斗(2)B、D(3)CIClI=I2Cl(4)蒸餾法蒸餾法規(guī)律方法規(guī)律方法常見生成常見生成I2的化學反應的化學反應I具有較強的還原性，氧化性較強的物質(zhì)能氧化具有較強的還原性，氧化性較強的物質(zhì)能氧化I生成生成I2，常見，常見的化學反應主要有：的化學反應主要有：Cl22I=2ClI2Br22I=2BrI22Fe32I

10、=2Fe2I2IO5I6H=3I23H2OH2O22H2I=I22H2O1從海帶中提取碘的實驗過程中，涉及下列操作，其中正確的是從海帶中提取碘的實驗過程中，涉及下列操作，其中正確的是()解析：解析：灼燒海帶應用坩堝，灼燒海帶應用坩堝，A選項錯誤；過濾時應用玻璃棒引選項錯誤；過濾時應用玻璃棒引流，流，B選項錯誤；苯的密度比水的小，萃取了選項錯誤；苯的密度比水的小，萃取了I2的苯層在上層，應的苯層在上層，應從分液漏斗上口倒出，從分液漏斗上口倒出，C選項錯誤。選項錯誤。答案：答案：D(1)步驟反應的離子方程式是步驟反應的離子方程式是_。(2)步驟反應的化學方程式是步驟反應的化學方程式是_，從理論上考

11、慮，下列也能吸收從理論上考慮，下列也能吸收Br2的是的是_。ANaOHBFeCl2CNa2SO3 DH2O(3)步驟蒸餾的過程中，溫度應控制在步驟蒸餾的過程中，溫度應控制在80 90 。溫度過高。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋原因或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋原因_。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，溴氣中水蒸氣的含量增加，若溫度過高，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)率太低溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率太低誤區(qū)警示誤區(qū)警示工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取

12、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”進行蒸餾得到液態(tài)進行蒸餾得到液態(tài)溴，因為溴，因為“溴水混合物溴水混合物”中中Br2的濃度低，如果直接蒸餾，處理的濃度低，如果直接蒸餾，處理量大，生產(chǎn)成本高，而量大，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濃度高。濃度高。解析：解析：因為因為SO2具有較強的還原性，而溴單質(zhì)具有較強的氧化具有較強的還原性，而溴單質(zhì)具有較強的氧化性，將性，將SO2氣體通入溴水時，發(fā)生反應：氣體通入

13、溴水時，發(fā)生反應：SO2Br22H2O=H2SO42HBr而使溴水褪色。由于乙醇和水互溶，故不而使溴水褪色。由于乙醇和水互溶，故不能作萃取劑能作萃取劑(從溴水中提取溴從溴水中提取溴)。酸雨有硫酸酸雨。酸雨有硫酸酸雨(主要由主要由SO2導致導致)和硝酸酸雨和硝酸酸雨(主要由主要由NO和和NO2導致導致)兩種。兩種。答案：答案：B熱點實驗碘鹽中碘元素存在形式的實驗熱點實驗碘鹽中碘元素存在形式的實驗探究舉例探究舉例碘缺乏會給人類的智力與健康造成極大的損害。我碘缺乏會給人類的智力與健康造成極大的損害。我國政府為了消除碘缺乏病，要求國民食用加碘食鹽。某化學興趣國政府為了消除碘缺乏病，要求國民食用加碘食鹽

14、。某化學興趣小組為探究市售加碘食鹽中碘元素的存在形式進行了以下實驗探小組為探究市售加碘食鹽中碘元素的存在形式進行了以下實驗探究。實驗中僅供選擇的藥品有：含碘食鹽、究。實驗中僅供選擇的藥品有：含碘食鹽、0.5%的淀粉溶液、的淀粉溶液、3% H2O2、稀硫酸、稀硫酸、5%的的KI溶液、蒸餾水，實驗中所需化學儀溶液、蒸餾水，實驗中所需化學儀器任選。器任選。(1)提出假設：提出假設：假設：加碘食鹽中碘是以假設：加碘食鹽中碘是以I2的形式存在，用的形式存在，用_溶液進行驗溶液進行驗證。證。假設：加碘食鹽中碘以假設：加碘食鹽中碘以I的形式存在，用的形式存在，用H2O2和淀粉可以進行和淀粉可以進行驗證，可能

15、發(fā)生的反應的離子方程式為驗證，可能發(fā)生的反應的離子方程式為_。假設：加碘食鹽中碘以假設：加碘食鹽中碘以IO的形式存在，根據(jù)反應：的形式存在，根據(jù)反應：IO5I6H=3I23H2O判斷，檢驗判斷，檢驗IO的存在所選取的試劑為：的存在所選取的試劑為：KI溶液、溶液、淀粉溶液、稀淀粉溶液、稀H2SO4和蒸餾水。和蒸餾水。(2)實驗方案及結(jié)論：實驗方案及結(jié)論：取少量加碘食鹽加水溶解配制成溶液，分裝到三支潔凈試管中備取少量加碘食鹽加水溶解配制成溶液，分裝到三支潔凈試管中備用。用。假設假設實驗操作實驗操作預期現(xiàn)象預期現(xiàn)象與結(jié)論與結(jié)論往一支試管中加入少量往一支試管中加入少量3%的的H2O2，滴入幾滴，滴入幾

16、滴稀稀H2SO4，然后再滴入，然后再滴入幾滴幾滴0.5%的淀粉溶液的淀粉溶液 溶液不顯藍溶液不顯藍色，加碘食鹽色，加碘食鹽中不含中不含I答案：答案：(1)淀粉淀粉2IH2O22H=I22H2O(2)假設假設實驗操作實驗操作預期現(xiàn)象與結(jié)論預期現(xiàn)象與結(jié)論往一支試管中滴入幾往一支試管中滴入幾滴滴0.5%的淀粉溶液的淀粉溶液溶液不顯藍色，溶液不顯藍色，加碘食鹽中不含加碘食鹽中不含I2往一支試管中加入少往一支試管中加入少量量5%的的KI溶液、滴溶液、滴入幾滴稀入幾滴稀H2SO4，然，然后再滴入幾滴后再滴入幾滴0.5%的淀粉溶液的淀粉溶液溶液顯藍色，加溶液顯藍色，加碘食鹽中含碘食鹽中含IO13月月22日是

17、世界水日。下列有關水的說法中不正確的是日是世界水日。下列有關水的說法中不正確的是()A用太陽能蒸餾海水是海水淡化的方法之一用太陽能蒸餾海水是海水淡化的方法之一B推廣使用無磷洗衣粉主要是為了防止水體富營養(yǎng)化推廣使用無磷洗衣粉主要是為了防止水體富營養(yǎng)化C水廠常同時用硫酸亞鐵和氯氣處理水，可起到消毒殺菌和除水廠常同時用硫酸亞鐵和氯氣處理水，可起到消毒殺菌和除去水中懸浮雜質(zhì)的作用去水中懸浮雜質(zhì)的作用D水在水在3.98 時，主要以時，主要以(H2O)2存在，這兩個水分子間是以共價存在，這兩個水分子間是以共價鍵相結(jié)合的鍵相結(jié)合的解析：解析：水分子間是以氫鍵結(jié)合的。水分子間是以氫鍵結(jié)合的。答案：答案：D2由

18、海水制備無水氯化鎂，主要有以下步驟：在一定條件下脫由海水制備無水氯化鎂，主要有以下步驟：在一定條件下脫水干燥；加熟石灰；加鹽酸；過濾；濃縮結(jié)晶。其先后水干燥；加熟石灰；加鹽酸；過濾；濃縮結(jié)晶。其先后順序正確的是順序正確的是()ABC D解析：解析：要從海水中得到無水要從海水中得到無水MgCl2，首先要加熟石灰得到，首先要加熟石灰得到Mg(OH)2沉淀；然后過濾；再將沉淀加鹽酸溶解，得到沉淀；然后過濾；再將沉淀加鹽酸溶解，得到MgCl2溶溶液液;最后對溶液濃縮結(jié)晶，再對晶體脫水干燥即可，故選最后對溶液濃縮結(jié)晶，再對晶體脫水干燥即可，故選D。答案：答案：D3(2011西安高一檢測西安高一檢測)許多

19、國家十分重視海水資源的綜合利用。許多國家十分重視海水資源的綜合利用。不需要化學變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是不需要化學變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是()A氯、溴、碘氯、溴、碘 B鈉、鎂、鋁鈉、鎂、鋁C燒堿、氫氣燒堿、氫氣 D食鹽、淡水食鹽、淡水解析：解析：從海水中獲得非金屬單質(zhì)從海水中獲得非金屬單質(zhì)Cl2、Br2、I2、H2，金屬單質(zhì)，金屬單質(zhì)Na、Mg、Al或化合物或化合物NaOH，均需經(jīng)過化學變化；海水曬鹽得，均需經(jīng)過化學變化；海水曬鹽得NaCl，蒸餾海水得淡水只發(fā)生物理變化。蒸餾海水得淡水只發(fā)生物理變化。答案：答案：D4衛(wèi)生部規(guī)定食鹽必須加碘，其中的碘以碘酸鉀衛(wèi)生部規(guī)定食鹽必須加碘，其中

20、的碘以碘酸鉀(KIO3)形式存在，形式存在，已知溶液中已知溶液中IO可以與可以與I發(fā)生如下反應：發(fā)生如下反應：IO5I6H=3I23H2O據(jù)此反應，可用試劑和一些生活中常見的物質(zhì)進行實驗，證明在食據(jù)此反應，可用試劑和一些生活中常見的物質(zhì)進行實驗，證明在食鹽中存在著鹽中存在著IO?？晒┻x用的物質(zhì)是：自來水?？晒┻x用的物質(zhì)是：自來水藍色石蕊試紙藍色石蕊試紙碘化鉀淀粉試紙碘化鉀淀粉試紙淀粉淀粉食糖食糖食醋食醋白酒。進行上述白酒。進行上述實驗時必須使用的物質(zhì)是實驗時必須使用的物質(zhì)是()A BC D解析：解析：從上述反應原理知，應提供從上述反應原理知，應提供I和和H及淀粉。碘化鉀淀粉及淀粉。碘化鉀淀粉試

21、紙可提供試紙可提供I和淀粉，必須選，不必再選；食醋可提供和淀粉，必須選，不必再選；食醋可提供H，應選。應選。答案：答案：B5海水是巨大的資源寶庫海水是巨大的資源寶庫,可以進行綜合利用。從海水中提取食鹽和可以進行綜合利用。從海水中提取食鹽和溴的過程如下：溴的過程如下：(1)請寫出一種海水淡化的方法：請寫出一種海水淡化的方法：_。(2)步驟步驟獲得獲得Br2的離子方程式為的離子方程式為_；(3)步驟步驟用用SO2水溶液吸收水溶液吸收Br2，使溴蒸氣轉(zhuǎn)化為氫溴酸以達到富，使溴蒸氣轉(zhuǎn)化為氫溴酸以達到富集的目的。其反應的化學方程式為集的目的。其反應的化學方程式為Br2SO22H2O=H2SO42HBr，

22、在該反應中，氧化劑是，在該反應中，氧化劑是_(填化學式填化學式)。其反應中生。其反應中生成成2 mol HBr，則消耗，則消耗_ mol SO2。(4)根據(jù)上述反應判斷根據(jù)上述反應判斷SO2、Cl2、Br2三種物質(zhì)氧化性由強到弱的順三種物質(zhì)氧化性由強到弱的順序是序是_。解析：解析：海水淡化方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等，海海水淡化方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等，海水淡化后得到水淡化后得到NaCl，電解其熔融態(tài)可生成，電解其熔融態(tài)可生成Na和和Cl2，利用生成的，利用生成的Cl2氧化濃縮海水中的氧化濃縮海水中的Br得到得到Br2，離子反應為，離子反應為Cl22Br=Br22Cl，然后

23、通入空氣，吹出，然后通入空氣，吹出Br2，再用，再用SO2吸收吸收Br2，發(fā)生反應為，發(fā)生反應為Br2SO22H2O=H2SO42HBr，該反應中氧化劑為，該反應中氧化劑為Br2，還原，還原劑為劑為SO2，反應中每生成，反應中每生成2 mol HBr，則消耗，則消耗1 mol SO2，最后再向，最后再向含含HBr的溶液中通入適量的溶液中通入適量Cl2，蒸餾得到，蒸餾得到Br2。經(jīng)過上述過程中的反。經(jīng)過上述過程中的反應知氧化性由強到弱的順序：應知氧化性由強到弱的順序：Cl2Br2SO2。答案：答案：(1)蒸餾法蒸餾法(其他合理答案均可其他合理答案均可)(2)Cl22Br=Br22Cl(3)Br21(4)Cl2Br2SO2