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化学与自然资源的开发利用第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源第二课时海水资源的开发利用学习目标核心素养1.知道海水淡化的意义和方法。2．熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理。3．会写相关反应的化学方程式。1.科学探究：认识海水资源的多样性和分散性；不断创新海水资源开发利用的途径和方法。2．社会责任：树立海水资源保护意识和合理开发意识。课前自主预习一、海水水资源的利用1．海水水资源的特点(1)表面积大：约占地球表面积的71%。(2)储水量大：约占地球总水量的97%。(3)成分复杂：除水外，还含有多种常量元素、微量元素。2．海水水资源的利用方法3．海水的蒸馏(1)原理(2)注意事项①烧瓶需垫加热。②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的23，也不能少于13。③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，。④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的进、出。石棉网以防液体暴沸下口上口二、海水化学资源的开发利用1．海水中的化学元素2．海水制盐3．海带提碘(2)原理：。4．海水提溴(1)过程：浓缩―→―→―→提取。(2)原理：。2I－＋Cl2===I2＋2Cl－氧化富集2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－5．海水提镁(2)原理：①；②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O；③MgCl2·6H2O=======HCl△MgCl2＋6H2O；④。Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑6．新能源的开发(1)从海水中提取铀和重水，铀和重水是核能开发的重要原料。(2)潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。(3)开发海洋药物。1．正误判断(1)海水中含有Br2()(2)海带中含有碘，能使淀粉变蓝()(3)用SO2溶液吸收溴蒸气，是利用了SO2具有漂白性()[答案](1)×(2)×(3)×2．若实现海水淡化供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是()A．加明矾使海水中盐分沉淀而淡化B．利用太阳能使海水蒸馏淡化C．将海水电解，然后让两极气体燃烧得到饮用水D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子[答案]C3．下列方法中，不能实现海水淡化的是()A．蒸馏法B．电渗析法C．过滤法D．离子交换法[答案]C课堂互动探究知识点一海水水资源的利用1.海水淡化三种方法的原理方法原理蒸馏法将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水电渗析法在外加直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的离子交换法用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水2.海水蒸馏实验的操作步骤连接装置→检查装置气密性→向烧瓶中加入海水和碎瓷片→接通冷却水→给烧瓶加热→收集蒸馏水→停止对烧瓶加热→待冷却至室温后停止通入冷却水→整理仪器。【典例1】海水淡化是海岛地区获得淡水的重要手段，海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程，其方法较多，如电渗析法、离子交换法等。下列方法中也可以用来进行海水淡化的是()A．过滤法B．蒸馏法C．分液法D．萃取法[思路启迪]解决此问题，首先要掌握海水淡化的原理，其次要明确各类分离提纯操作的选取原则，综合分析得出准确答案。[解析]通过过滤不能把海水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化；利用分液法不能把海水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化；通过萃取也不能使海水淡化。[答案]B[针对训练1]人类对海洋资源的依赖越来越大，21世纪被认为是“海洋世纪”，是人类大步走向海洋，开发利用海洋的世纪。下列有关海水资源开发利用的说法中正确的是()A．利用潮汐发电是将化学能转化为电能B．海水中含有溴元素，可以直接萃取或蒸馏得到溴单质C．海水蒸发制盐的过程中只发生了化学变化D．以海水为原料除可制得食盐外，还可生产含氯漂白粉[解析]选项分析判断A潮汐发电是海洋动力资源的利用，是动能转化为电能×B海水中的溴以化合态形式存在，必须先用氧化剂氧化后再萃取×C海水蒸发过程是物理变化×D从海水提取食盐可电解得Cl2，Cl2可用于制漂白粉√[答案]D知识点二海水化学资源的开发利用1.从海带中提取碘的方法(1)工艺流程(2)化学原理：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。2．从海水中提取溴的方法(1)工艺流程(2)基本操作3．从海水中提取镁的方法(1)工艺流程(2)反应原理MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2OMgCl2·6H2O=====△MgCl2＋6H2O↑MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑4．食盐在工业生产中的应用(1)图示(2)反应的化学方程式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制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。⑤制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。⑥制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O。【典例2】海水提镁的主要流程如下：下列说法正确的是()①试剂M是盐酸②流程中的反应都是非氧化还原反应③操作b只是过滤④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量A．①②③④⑤B．②③C．④⑤D．①④⑤[思路启迪]涉及海水化学资源利用的相关题目，既要准确掌握原料到产物间的转化关系，又要根据制备过程中各物质的性质差异选择正确的分离操作，从而得出正确的结论。[解析]电解无水氯化镁的反应属于氧化还原反应，因此②是错误的。操作b应是蒸发、结晶、过滤，因此③是错误的。[答案]D[针对训练2]某同学设计实验从海带中提取碘：①滴加稀硫酸和双氧水；②在海带中加入少量酒精，点燃使其燃烧为灰烬，在灰烬中加水搅拌；③加四氯化碳并振荡；④过滤；⑤分液，该实验的合理操作顺序是()A．①③⑤②④B．②①③④⑤C．②④①③⑤D．③①②⑤④[解析]从海带中提取I2的流程为：海带(加少量酒精)――→灼烧海带灰――→水过滤含I－的水溶液―――――→H2O2＋H2SO4I2的水溶液――→CCl4分液I2的有机溶液，故正确步骤为②④①③⑤。[答案]C知识脉络核心要点1．海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。2.证明海带中含有碘元素的方法(1)流程(2)反应原理：2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O，I2遇淀粉变蓝色。3．海水提溴(1)反应原理：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。(2)工艺流程：海水――→Cl2Br2――→热空气吹出溴蒸气――→SO2吸收HBr――→Cl2Br2――→蒸馏液溴