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第2课时海水资源的开发利用1.了解海水资源及其利用。2.了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸馏。3.掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐，海水提镁、提溴、提碘。4.了解海水综合利用的重要方向。学习目标一、海水水资源的利用1.海水中水资源的利用主要包括___________和直接利用海水进行循环冷却。2.海水的淡化(1)海水淡化的主要方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。(2)海水的蒸馏海水的淡化圆底烧瓶碎瓷片冷凝管锥形瓶二、海水化学资源的开发利用1.海水化学资源的特点(1)多样性：H2O中的H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素超过总量的________，其他为________，总计含有________多种元素。(2)分散性：虽然海洋中元素种类很多，总储量很大，但许多元素的________却很低。99%微量元素80富集程度2.从海水中获得的产品及其用途(1)食盐：除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、________及________、________、________等含氯化工产品。(2)从海水中制取________、________、________及其产品。(3)________目前是核能开发中的重要原料。(4)开发海洋药物。(5)海洋中的新型能源：________、________。金属钠氯气盐酸漂白粉镁钾溴铀和重水潮汐能波浪能海水制氯化钠及应用1．从海水中提取食盐从海水中制取食盐的方法主要有：盐田法、电渗析法和冷冻法。其中盐田法历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛采用。盐田法又叫滩晒法，盐田建在海滩边，借用海滩逐渐升高的坡度，开出一片片像扶梯一样的池子。利用涨潮或用风车和泵抽取海水到池内。海水流过几个池子，随着风吹日晒，水份不断蒸发，海水中的盐浓度愈来愈高，最后让浓盐水进入结晶池，继续蒸发，直到析出食盐晶体。2．食盐用途(1)氯碱工业：2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(2)制钠和氯气：2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑(3)制盐酸：H2＋Cl2=====点燃2HCl(4)制漂白剂：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O(5)制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O例1(2010·威海高一检测)海水是一个巨大的化学资源宝库，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．无论是海水波浪发电还是潮汐发电都是将化学能转化为电能[解析]海水中钾元素以K＋的形式存在，K＋转变为钾单质必然需要经过化学变化，A项错误；海水蒸发制海盐的过程中只有水分的蒸发，属于物理变化，B项错误；海水波浪发电和潮汐发电获得各种物质的途径都是将海水的动能转化为电能，D项错误。[答案]C海水提Mg、Br2、I21．从海水中提取镁(1)反应流程：(2)有关反应的化学方程式：①CaCO3=====高温CaO＋CO2↑②CaO＋H2O===Ca(OH)2③MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2④Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O⑤MgCl2·6H2O=====HClMgCl2＋6H2O⑥MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑2．从海水中提取溴(1)主要流程(2)主要反应Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(氧化)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(富集)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(提取)3．从海带中提取碘(1)反应原理：海带中的碘元素主要以I－的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。用H2O2作氧化剂，反应的离子方程式是：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，用Cl2作氧化剂，反应的离子方程式是Cl2＋2I－===2Cl－＋I2。(2)提取流程(3)注意事项海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干海带易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。例2(2010·潍坊高一质检)许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海中获得的物质是()A.氯、溴、碘B.钠、镁、铝C.烧碱、氢气D.食盐、淡水[解析]从海水中提取溴、碘必须用氧化剂，氯、钠、镁、铝、烧碱、氢气都需要电解得到；通过蒸发即可获得淡水和食盐。[答案]D例3(2009·广东高考)广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是()A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属[解析]海带中提取碘需将I－氧化为I2，A正确；B是可用的方法，B正确；赤潮是富营养化造成的，C正确；D中Fe的提取不属于海洋经济专属区的资源开发。[答案]D1.下列关于海水的知识不正确的是()A．海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用B．海水既苦又涩，不能直接利用C．海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低D．海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合答案：B解析：海水也可以直接利用，如作核电站的冷却水等。2.下列属于海水化学资源利用的是()A．海水淡化B．海水提盐C．海水提溴D．海水发电答案：BC解析：海水淡化、海水发电均是海水水资源的利用，而海水提盐、海水提溴、海水提碘等均是海水化学资源的利用。3.海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤：①通入足量Cl2；②将海带焙烧成灰后加水搅拌；③加CCl4振荡；④用分液漏斗分液；⑤过滤。合理的操作顺序是()A．①②③④⑤B．②⑤①③④C．①③⑤②④D．②①③⑤④答案：B解析：从海带中提取碘单质，首先把海带中的I－溶于水，然后再氧化为I2，最后萃取、分液。4.下列有关海洋资源的开发和利用的说法中，不正确的是()A．从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义B．化学在开发海洋资源药物方面作用有限C．潮汐能、波浪能是海洋中备受重视和开发的新能源D．海洋中蕴藏着巨大的资源和能源，开发海洋资源可违背可持续发展原则答案：BD解析：从海水中提取一些元素，多数用化学反应原理来完成，所以化学在开发海洋资源药物方面的作用不是有限的；开发海洋资源和能源，不可违背可持续发展原则。5.随着全球淡水资源危机日益严重，世界各国都把目光投向了占全球总水量约97%的汪洋大海，希望从苦涩的海水中提取可以饮用的淡水。(1)海水淡化亦称海水脱盐。该工艺过程包括海水预处理、脱盐、淡化水的后处理等。下列属于海水预处理的是________、________、________(填序号)。①淡水收集②除掉悬浮物③杀灭海洋生物④除掉海水中的盐分⑤水质检测⑥降低海水浑浊度(2)为了检验所收集的淡水中是否含有氯离子，通常采用的试剂是____________________。②③⑥硝酸银溶液和稀硝酸(3)除了从海水中获得淡水之外，人们还可以从中提取其他物质。《天工开物》中就有海水晒盐的记载(如图)。试比较蒸馏法淡化海水与海水晒盐的主要异同点，每项至少写两点。相同点：_________________________________________。差异点：___________________________________________。都是通过水的汽化将水与盐分离；原料相同产品不同，前者获得淡水，后者获得食盐；工艺不同解析：①⑤均属于淡化水的后处理，④属于脱盐，②③⑥属于海水预处理。1.(2010·济宁高一检测)下列说法中不正确的是()A．海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库B．海水中金的储存量约为陆地的170倍，但它的富集程度却很低C．从海水中可以提取铀和重水等核原料D．海水中的溴、氟等元素均为微量元素，但仍有提取的价值答案：D解析：海水中金元素的储量为5×107t，但1t海水中的含量仅为4×10－6g，所以说它的富集程度很低，海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，另外还可从海水中提取铀和重水等核原料，这对一个国家来说具有战略意义，故A、B、C正确；海水中的Br、F等元素为常量元素，D错误。2.(2010·常州高一期末)下列有关说法中不正确的是()A.工业上可利用海水制取镁B.实验室可以海带为原料获得碘C.工业上可用还原剂还原赤铁矿(含Fe2O3)获得铁D.从海水中提取溴元素(以Br－形式存在)，可以考虑向其中通入F2答案：D解析：F2直接与水反应，不能置换出溴单质。3.(2010·冀州高一检测)随着世界人口的急剧增长和工业的快速发展，淡水供应危机日益成为世界关注的焦点，海水约占地球现有总水量的97%，海水淡化问题已成为科学家的主要研究方向，若实行海水淡化来供应饮用水，下列方法在原理上完全不．可行的是()A.加入明矾，使海水的盐分沉淀并淡化B.利用太阳能，将海水蒸馏淡化C.将海水通过离子交换树脂，以除去所含的盐分D.利用半透膜，采用反渗透法而使海水淡化答案：A解析：明矾在水中可生成Al(OH)3胶体，能使水中的泥沙形成絮状不溶物而沉降下来，但不能使海水中的盐分沉淀，即明矾可净化水，但不能淡化海水。4.(2010·河北唐山一中高三期中考试)3月22日是世界水日。下列有关水的说法中不正确的是()A.用太阳能蒸馏海水是海水淡化的方法之一B.推广使用无磷洗衣粉主要是为了防止水体富营养化C.水厂常同时用硫酸亚铁和氯气处理水，可起到消毒杀菌和除去水中悬浮杂质的作用D.水在3.98℃时，主要以(H2O)2存在，这两个水分子间是以共价键相结合的答案：D解析：水分子之间以氢键相结合。5.(2010·上海十二校联考)从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是()A.MgB.NaClC.Br2D.K答案：B解析：元素大多以化合态存在于海水中，制备单质需用氧化还原方法得到金属或非金属单质。所以Mg、Br2、K需用化学反应制得，制NaCl是从海水(溶液)中提取溶质，用的是蒸发结晶的物理方法。6.(2010·福建厦门一中月考)从海水里提取溴的过程中，有如下反应5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O，与上述反应在原理上最相似的反应是()A.2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaClB.AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaClC.2H2S＋SO2===3S↓＋2H2OD.Cl2＋H2O===HCl＋HClO答案：C解析：在5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O反应中，反应物Br－被氧化，BrO－3被还原，最后都生成Br2，也就是在此反应中被氧化和被还原的为不同价态的同一种元素(溴)，而且都被还原和被氧化成同一价态的物质。在四个选项中，只有C选项中被氧化和被还原的元素为不同价态的同一元素(硫)，最后都生成单质硫，两者原理最相似。7.(2010·广西高一检测)海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶过滤，干燥产物；④将所得产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是()A.此法的优点之一是原料来源丰富B.进行①②③步骤的目的是从海水中提取氯化镁C.第④步电解时阴极会产生氯气D.以上提取镁的过程中涉及到的反应有分解反应、化合反应和复分解反应答案：C解析：这种提取镁的方法是先将海水中的镁离子与碱作用产生氢氧化镁沉淀而分离出来，碱的来源可以是贝壳等含碳酸钙的物质分解得到的氧化钙与水化合生成；氢氧化镁用盐酸溶解后蒸发结晶得氯化镁，最后熔融电解，电解时阳极产生氯气，阴极产生镁。8.(2011·衡水中学高一期末)已知MgO、MgCl2的熔点分别为