1海洋化学资源[课标要求]●知道海洋是人类的聚宝盆,能说出海洋资源有哪四类?●了解海水及海底所蕴藏的主要物质。●了解海水的淡化方法[核心内容]海水中的化学资源:盐类物质;提取镁的过程。石油和天然气:占90%(重点介绍可燃冰)。煤矿:占3.5%海洋资源的主要类型海底矿物资源砂矿和砂砾:占2%其它矿物:占4.5%,如:锰结核含20多种金属元素海洋生物资源:海洋养殖业,海洋捕捞业。海洋动力资源:潮汐能,波浪发电。蒸馏法:最常用的是“多级闪急蒸馏法”。海水淡化方法结晶法淡化海水膜法淡化海水[要点精讲]1、海水中的化学资源:海水中溶解着大量的盐类物质,在海水中水占其总质量的96.5%,溶解的盐占3.5%。人们从海水中可以提取多种对人类有用的物质。从海水中提取镁的过程如下:2石灰乳盐酸通电例题解析例1、镁是用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:试剂a试剂b通电(1)为了使MgCl2转化成Mg(OH)2,试剂a可选用,要使MgCl2完全转化成沉淀,加入试剂a的量应,验证MgCl2已完全转化为Mg(OH)2的方法是。(2)加入试剂a后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是。(3)试剂b可以选用。(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电会生成镁Mg和Cl2,写出该反应的化学方程式。解析:本题从实际出发,介绍了化工生产中提取镁的过程。让学生们了解生产镁的化学原理和操作过程。第一问中将MgCl2转化为Mg(OH)2,用可溶性碱都可以,但考虑到用Ca(OH)2廉价、易得故用石灰乳。验证MgCl2是否已经完全成Mg(OH)2,实质是镁海水或卤水氢氧化镁氯化镁镁海水主要含氯化钠和氯化镁等Mg(OH)2沉淀溶液氯化镁溶液无水氯化镁3检验Mg2+的存在,为了使现象更明显,往往用浓度更大的NaOH溶液,而不用澄清的石灰水。第三问中是将Mg(OH)2“溶解”得到MgCl2,则只能用稀盐酸,其它氯化物不能将它溶解(因为Mg(OH)2为不溶性碱)。答案:(1)石灰乳;过量;取上层澄清溶液滴加氢氧化钠溶液,若有白色沉淀产生,则证明MgCl2没有完全转化成Mg(OH)2,若无沉淀产生则证明MgCl2已完全转化成了Mg(OH)2;(2)过滤;(3)稀盐酸;(4)MgCl2通电Mg+Cl2↑2、海底矿物:海洋的底部埋藏着丰富的矿产资源有:(1)有大量的石油、天然气、煤等化石燃料;(2)可燃冰:主要成分是CH4的水合物,燃烧时污染很少,发热量比同质量的石油、天然气、煤高得多,因此被科学家誉为“未来能源”、“21世纪能源”;(3)多金属结核——锰结核,它含有20多种金属元素。例题解析例题2、目前,化石燃料是人类生产、生活的主要能源。随着全球能源使用的增长,化石燃料等一些不可再生的能源日趋枯竭。世界各国人民的节能意识正在日趋增强,科学家们也正在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化率等方面作者积极的努力。下面是目前正在利用和开发部分能源:煤、石油、天然气、太阳能、风能、潮汐能、氢气、“可燃冰”等,回答下列问题:(1)属于不可再生能源的是。(2)我国“西气东输”工程输送的能源物质是。(3)埋藏于海底,目前开采在技术上还存在很大困难的能源物质是。(4)通过非化学反应产生能量的能源是。解析:化石燃料属于不可再生能源;从题意“西气东输”字面上看,应从气体能源中寻找答案;埋藏于海地的物质有煤、石油、天然气、“可燃冰”,但煤、石油、天然气的开发已经不成问题,开采难度较大的是“可燃冰”;非化学反应产生能量的能源太阳能、风能、潮汐能。4答案:(1)煤、石油、天然气、“可燃冰”;(2)天然气;(3)“可燃冰”(4)太阳能、风能、潮汐能。3、海水淡化:地球上总水量很大,但97%以上的是海水,淡水只占2.53%,而其中可供人类直接使用的淡水还不到总水量的1%。因此从储量丰富的海水中提取淡水,对解决淡水危机具有重要的意义。目前淡化海水的方法有20多种(如蒸馏法、结晶法、膜法等),其中普遍采用的是蒸馏法中的“多级闪急蒸馏法”。“多级闪急蒸馏法”就是设计了压强一个比一个低的蒸发室,将他它们连通在一起,当高温海水从它们中间穿过时,水变为水蒸气,水蒸气经冷凝成为淡水。主要原理是:常压下水的沸点为100摄氏度,压强降低,水的沸点液降低。例题解析例题3、用蒸馏法淡化海水,必须对海水进行预处理,预处理的主要目的是除去海水中细菌、CO2、O2、泥沙、悬浮物和可溶性碳酸盐及碳酸氢盐等。碳酸盐和碳酸氢盐是用硫酸来除去的。如图说明A---E各步的作用:氯气硫酸↓↓→→→→→→aA、;B、;C、;D、;E、;解析:本题介绍了海水淡化的全部过程。通过A至E的多步操作得到了水和盐的混合物,要得到淡水必须经过蒸馏。答案:除去泥沙;除去悬浮物;杀菌消毒;除去碳酸盐和碳酸氢盐;除去CO2和O2。[技能训练]海水沉降池A过滤池B通滤池C加酸池D真空脱气塔E进入蒸馏塔5一、选择题(每小题只有一个正确答案)1、关于海洋资源的说法错误的是()A.海洋资源包括化学资源、矿物资源、生物资源和动力资源B.海洋资源就是指海水中的化学资源C.蒸馏海水可以得到淡水D.从海水中可以提取多种对人类有用的物质2、2004年6月5日世界环境日的主题为“海洋存亡,匹夫有责”。海洋资源是人类宝贵的财富,下列措施不属于保护海洋环境,也不属于合理利用海洋资源的是()A.禁止向大海中排放污水B.海水晒盐C.海水淡化D.船舶垃圾直接倾到海中3、现已探明我国南海海地深处有一种固体——“可燃冰”,其化学成分是甲烷水和物,化学式为CH4·8H2O。下列叙述不正确的是()A.可燃冰是由碳、氢、氧三种元素组成的B.可燃冰燃烧后的生成物是CO2和H2OC.可燃冰分子中碳、氢、氧原子个数比为1:20:8D.可燃冰分子中CH4和H2O的质量比为1:84、下列关于海水淡化的说法错误的是()A.海水淡化就是指把海水中的NaCl除去,B.将海水蒸发后冷却可以得到淡水,C.海水在太阳照射下蒸发成水蒸气,再遇冷形成降雨是海水的一种自然淡化D.“多级闪急蒸馏法”是现在采用较普遍的海水淡化方法。二、非选择题5、金属镁是广泛应用于火箭、导弹、飞机制造业的一种重要金属材料,可通过下列方法制得:石灰乳盐酸通电海水或卤水镁6①②③请在上述空格内填写相应的物质,并写出相关的化学方程式:①②③6、海洋是人类巨大的资源宝库,他蕴含着丰富的、、和资源,我们可以通过方法从海水中提取淡水,来解决淡水危机。但我们在开发利用海洋资源的同时,应注重通过海洋环境立法、、、等措施保护海洋环境,这样才能使我们与环境和谐相处。拓展提高7、如图是制取蒸馏水的装置。我们也可以用此装置做淡化海水的实验,在蒸馏烧瓶中加入约体积的海水,再加入碎瓷片,所起作用是,温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管处,用以测量温度,加热烧瓶时,注意不使温度计注意观察,你认为冷凝管中冷凝水的循环方向为何这样设置?。若停止加热后直接撤掉冷凝水有何不可?。8、某电镀厂排放的废水中含有大量的有毒重金属盐如Ba(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3,该厂想用氢氧化钾溶液、盐酸、硫酸三种试剂将废水中的重金属离子逐一..变成沉淀回收,最后只得到含一种化肥的中性溶液。假设每种试剂只用一次,每步恰好完全反应。请你按照所加试剂的顺序,写↑↑7出生成三种沉淀的化学方程式:第一步:第二步:第三步: