海水的综合利用

引入学习目标•1．通过阅读交流，知道海水资源的概况、海水淡化的过程。通过实验探究知道从海水中提取溴、碘的原理和基本步骤。•2．通过海水资源的综合利用过程，认识化学方法在实现物质间转化中的作用。初步形成面对低浓度混合物提取有用物质的策略。进一步形成资源意识、环保意识和可持续发展意识。海洋生物资源海底矿产资源大陆架的浅海海底：石油、天然气、煤、硫、磷等近岸带的滨海砂矿：砂、贝壳等建筑材料和金属矿产多数海盆中：深海锰结核海洋油、气开发海洋能源的利用具有开发价值的：潮汐发电和波浪发电海水资源其他资源物质海洋资源能量获得海水资源的特点1、海水资源的广泛性：•海洋约占地球表面积71%•海洋中的资源：•动物:（鱼类、海狮、海马、贝类………•植物:（海草、海带…………•矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2……….•海底金属结核矿、石油•水:（水资源及各种溶解的盐类•海水中的水1.3X109亿吨•占地球总水量97%（3%在陆地、淡水）•海水中除了水以外，还含有80多种元素，有的含量很大（如NaCl）有的含量很少（如Au）2、海水资源的多样性：•海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物•按含量计：含O、H及Cl、Na、S、C、F、B、Br、Sr共13种元素的质量占总水量的99%，其余1%为70多种含量微少的元素。3、海水资源的分散性：•海水因为量太大、面太广，大多数元素尽管总量很大但由于太分散，含量极微少•如：海水中金元素总含量约为50000000t（5千万吨）但一顿海水中只含金元素0.000004g（10亿分之四克）（百分之0.000004克）海水资源的利用海水的淡化：蒸馏法加入沸石或碎瓷片温度计水银球处于支管口处水，下进上出液体体积不超过烧瓶体积1/3原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸汽与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水蒸馏适用于分离哪些混合物？海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。探究1：海水中提取NaCl设计海水提取NaCl的可行性方案粗盐（含Ca2+、Mg2+、SO42-、泥沙等杂质）泥沙（）（）加（）除（）……精盐探究1：海水中提取NaCl粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-除杂试剂：①Na2CO3②NaOH③BaCl2试剂加入顺序：②③①③②①③①②基本原则：先加BaCl2,后加Na2CO3粗盐的提纯物质提纯的方案设计一般思路：分析混合物的组成根据杂质的特点选择除杂试剂和分离方法所加试剂的顺序、用量及过量后如何处理•(1)海带中的碘元素以什么形式存在（单质还是离子）？•(2)I-具有什么性质？怎样才可以把I-转化为I2?•(3)用KMnO4、Cl2、H2O2都可把I－氧化为I2，为什么选择H2O2？实验4-2：海带中提取碘2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O实验4-2：海带中提取碘实验步骤：剪碎灼烧过滤溶解煮沸检验氧化提取坩埚泥三角三脚架分组实验（7min）滤液少量稀硫酸+1mlH2O2淀粉溶液CCl4溶液实验4-2：海带中提取碘1、根据“海带提碘”实验的启示，结合课本“资料卡片”设计“海水提溴”具体的流程图。2、根据流程图，写出相关的化学方程式海水提溴④2HBr+Cl2==Br2+2HCl①2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl③2H2O+Br2+SO2==H2SO4+2HBr海水提Br2的实验室模拟装置--空气吹出法思考：SO2吸收Ｂr2蒸汽的目的？思考：用什么方法分离出反应后溶液中的溴单质？①2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl②2H2O+Br2+SO2==H2SO4+2HBr③2HBr+Cl2==Br2+2HCl海水提Br2的实验室模拟装置--是空气吹出法空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一．其工艺流程如下：（1）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是__________________________（2）步骤④利用了SO2的还原性，反应的离子方程式为____（3）步骤⑥的蒸馏过程中，温度应控制在80-90℃．温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：____Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-酸化可抑制Cl2、Br2与水反应温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：（1）指出提取碘的过程中有关实验操作名称①③。写出过程②中有关反应的离子方程式：。（2）提取碘③过程中，可用的有机试剂是。A.酒精B.四氯化碳C.苯D.乙酸（３）③过程后得到含碘的有机溶液，可用把碘和有机溶剂分离开来。（分离方法）过滤萃取2I－+Cl2＝2Cl－+I2ＢＣ蒸馏（5）步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸馏，这样操作的意义是__________________________（4）步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离．分离仪器的名称是____分液漏斗“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低．海水淡化海水提取NaCl海水综合利用联合工业体系一例思考：1、用什么方法提取反应③后溶液中的溴单质？实验室提取溴单质所用主要仪器是什么？思考2：萃取Br2、I2常用的萃取剂是什么？它们在萃取剂中一般呈现什么颜色？碘的有机溶液紫红溴的有机溶液海水镁飞机镁被誉为“国防金属”，60%的镁从海水提取任务四：知识拓展从海水中提取镁工业从卤水中提取镁的工艺流程图：卤水池含Mg2+、Br-沉淀池②生成石灰乳池①过滤中和池③盐酸浓缩结晶脱水MgCl2固体电解池④加热熔融Mg探究4：知识拓展从海水中提取Mg思考：1、上述流程中，各个池子中发生了那些化学反应？2、上述过程中富集的Mg2+方法,写出离子方程式？Mg2+转化成Mg在哪个池子中发生的，写出化学方程式？海水提Mg海水淡化海水提取NaCl海水综合利用联合工业体系一例海水蒸发结晶H2O粗盐精盐Na卤水Br2HBrBr2Mg(OH)2MgCl2Mg归纳提升用到了那些分离、提纯的方法那？谈本节课的收获你的收获海水资源物质能量变化提取物质的一般过程和方法作业布置：1、阅读科学视野2、完成P93-94习题