开发利用金属矿物和海水资源(公开课)

第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源（第2课时）授课老师：谈发波为什么中日在钓鱼岛问题上互不相让?钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本人称其为“尖阁列岛”），位于中国东海大陆架的东部边缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼列岛周围海域面积约为17万平方公里，相当于5个台湾本岛面积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大量石油资源，在其他方面也有巨大的经济价值。问题与讨论：海底石油:1350亿吨天然气：140万亿立方米镁、钾、铀、锶等矿物：5亿亿吨（液体矿山）锰结核：3万亿吨;鱼虾贝藻：6亿吨/年，现在捕捞量9000万吨/年波浪能：700亿千瓦潮汐能：27亿千瓦重水：200万吨水：13亿亿吨资料:海水：名副其实的液体资源宝库!海水中资源的分类:海水资源水资源化学资源生物资源能源……….海水资源的分布特点：1、海水资源的广阔性2、海水资源的多样性3、海水资源的分散性总之，海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库！！！海水资源的开发利用一、水资源的开发利用：水资源的利用直接利用海水淡化海水的淡化：（1）海水淡化的途径:◆从海水中提取淡水◆从海水中分离出盐（2）海水淡化的方法:p90◆蒸馏法（最先使用，技术成熟，但成本高）◆电渗析法（成本低，但未能大量生产）◆离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）蒸馏法所用的装置及原理◆原理：加热到水的沸点,使水汽化变成水蒸气，再冷凝得淡水。进冷却水出太阳能蒸发海水示意图：其他淡化技术：1、电渗析法+-2、离子交换法阳离子交换树脂:HR+Na+=NaR+H+阴离子交换树脂:ROH+Cl-=RCl+OH-H++OH-=H2O二、化学资源的开发利用：化学资源的开发从海水中提取物质从生物体中提取物质从矿物中提取物质海水晒盐海水浓缩过滤HCl溶液，适量蒸发结晶NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液过量食盐的提取海水的综合利用（1）海水制盐——生产NaCl（2）NaCl的水溶液制NaOH（3）制金属Na（4）制Na2CO32NaOH+CO2=Na2CO3+H2O2NaCl（熔融）===2Na+Cl2电解2NaCl+2H2O===H2+Cl2+2NaOH电解海水蒸发粗盐水、重结晶精盐母液Mg(OH)2①MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2◆从海水中制金属镁②Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O③MgCl2(熔融)===Mg+Cl2通电盐酸、浓缩MgCl2•H2O脱水MgCl2电解Mg石灰乳CaO贝壳水煅烧①②③海水中提取溴的实验实验方法：（1）用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。（2）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。（3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内。转化为氢溴酸（4）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气。最后经蒸馏可得液溴(用CCl4萃取)海水中提取溴实验的方程式2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl上面置换反应得到的Br2的浓度很低，难以收集，用空气吹出Br2后用SO2吸收，使溴得到富集，Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO42HBr+Cl2=Br2+2HCl如何证明海带中存在碘元素?[实验4-2]（一）实验方法：（1）称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净（不要用水洗，有I-）。将海带剪碎，用酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。（2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加热，冷却。（3）将海带灰转移到小烧杯中，向烧杯中加入10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2min－3min，使可溶物溶解，过滤。（4）向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1mlH2O2溶液，观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象。海带提碘：海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-的溶液稀H2SO4H2O2含I2的溶液含I2的有机溶液萃取(二)实验现象：加入H2O2溶液后，溶液颜色变为深黄色；加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色。(三)化学方程式：2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O海水综合利用联合工业体系一例p92练习1、海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（）A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能C2.下列冶炼金属的反应，一定是置换反应的是()A．热分解法B．电解法C．铝热法炼铁D．高炉炼铁C3.证明海带中含有碘，有以下步骤①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液；③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；④海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤.(1)合理的步骤是____________(2)证明含碘的步骤是____,现象是_____________________,反应的离子方程式是_____________________________③①④②②滴入淀粉溶液，溶液变蓝2I-+2H++H2O2I2+2H2O谢谢大家!作业：同步导练P85、P89基础巩固！