《四川省高二化学课件：选修2 2.2 海水的综合利用（共35张PPT）.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四川省高二化学课件：选修2 2.2 海水的综合利用（共35张PPT）.pptx（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时 海水资源的开发利用 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 双流区名教师郭小渠工作室 棠湖中学 刘永兰 活动一 认识海洋资源的重要性 培养探索海 洋资源的社会责任感 1 为什么海洋成为世界各国争夺 的焦点 2 你能列举出哪些可以开发利用 的海洋资源呢 思考与交流 纯水965 31g 氯离子19 10g 钠离子10 62g 硫酸根离子2 66g 镁离子1 28g 钙离子0 40g 钾离子0 38g 其它0 25g 化学资源和矿产资源 海底天然气 点燃的壮观景象 海洋油 气开发 通过物理变化分离得到的物质 海洋水资源 海水中水的储量约为1 3 109亿吨 约占全球总 水量的97 通过化学变化
2、制得的物质 化学资源 含元素80多种 海洋资源中 利用潜力最大的是海 水中的化学资源 目前 在陆地上发现的 多种 化学元素 在海水中已找到 多种 其中 多种 可供提取 如 氯化钠 即食盐 有 亿亿吨 镁约 有 万亿吨 钾有 万亿吨 溴约有 万亿吨 核燃料约 亿吨 亿吨 海水素有 液体工业原料 之美誉 空间资源 海洋可利用空间包括海上 海中 海底三个部 分 海洋空间利用已从传统的交通运输扩大到生产 通 信 电力输送 储藏 文化娱乐等诸多领域 我国拥有 18000公里的大陆海岸线 管辖的海域面积近300万平方公 里 能源 海水运动中蕴藏着巨大的能量 包括潮汐能资源 波浪能资源 海流能资源 温差和盐
3、差能资源 海上水能 资源 它们都属于可再生能源 而且没有污染 生物资源 由鱼 虾 贝 藻等组成的海洋生物资源 除 了直接捕捞供食用和药用外 通过养殖 增殖等途径还可 实现可持续利用 海洋生物品种繁多 我国就有20278种 其中入药的有700种 其他资源 矿产资源 海洋中所贮存的各种矿物约500亿吨 通常只 要每平方米有5 的矿物 锰结核 可燃冰 砂和砾石 用于冶金 燃料 建筑 石英砂用制玻璃等 1 在海水蒸馏的原理示意图上标注出各仪器的名 称 实验过程中需要注意哪些问题呢 活动二 认识海水水资源利用的几种方法 培养科学态度与创新意识 2 你知道几种海水淡化的方法 它们各有哪 些优劣呢 全球八大
4、海水淡化前沿技术汇总 美国研发出可大幅提高海淡效率的二硫化钼薄膜 美国富翁研发创新海水淡化解决方案 RainMaker GE开发迷你3D打印涡轮机降低海水淡化成本 加州大学研发出新型外置复合式抛物面聚光海水 淡化系统 埃及研发出新型低成本海水淡化膜 印度科学家研发出新型太阳能混合海水淡化系统 印度女科学家发明新型电吸附海水淡化技术 上海应物所取得碳纳米管海水淡化技术新突破 创新无止境 创新无止境 创新无止境 创新无止境 海水淡化永远在路上 海水淡化永远在路上 海水淡化永远在路上 海水淡化永远在路上 未来大有可为 未来大有可为 未来大有可为 未来大有可为 期待你的加入 期待你的加入 期待你的加入
5、 期待你的加入 调皮的猫与碘的发现 1811年的某一天 法国化学家库尔特瓦专心致志地在 实验室里工作 忽听 当 的一声 一只调皮的猫把 盛着浓硫酸的瓶子碰倒了 浓硫酸正巧倒进盛着浸过 海草灰的液体的瓶子里 两种液体混合后 立即升起 一股紫色的蒸汽 蒸汽散发出一种难闻的刺鼻的气 味 像彩云一样冉冉上升 最后 这种使人窒息的蒸 气竟然充满了实验室 而使他更为惊奇的是当蒸气在 冷的物体上凝结时 它并不变成液体 而凝成片状的 暗黑色晶体 并闪烁着紫黑色的金属光泽 这个意外 的现象 引起了库尔特瓦极大的兴趣 他立即进行化 验 分析 活动三 实验探究海带中化学资源的提取方法 初步学习用流 程图模型 设计认
6、知资源开发的过程 思考 1 产生紫色蒸汽的原理是什么呢 2 库尔特瓦进一步从海带中检验碘的存在并提取 碘的实验该怎么开展呢 主要成分 蛋白质 糖类 脂肪 纤维 素 褐藻胶 甘露醇 维生 素 有机碘化物等有机物 氯化钠 碳酸钠 硫酸钠 碘化钠等无机盐 次要成分 海带的成分 资料 探究一 海水化学资源的利用 海带中提取碘 活动探究 物质中提取某元素的一般思路 确定原始形态 确定目标形态 寻找转化方案 整合实验步骤 细化实验过程 动手实验 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 实验步骤及注意事项 2 加热灼烧 用酒
7、精灯灼烧盛有海带的坩埚 至海带完全成灰 停止加热 冷却 实验现象 灼烧灰化的过程大约 需要5 6分钟 干海带逐渐变的 更干燥 卷曲 最后变成黑色粉 末或细小颗粒 期间还会产生大 量白烟 并伴有焦糊味 应在通风处加热灼烧 或使用通风设 备去除白烟和难闻的气味 应边加热边搅拌 用坩埚钳夹持坩埚 玻璃棒小心搅拌 使海带均匀受热 加 快灰化的速度 灼烧完毕 应将坩埚和玻璃棒放在石棉 网上冷却 不可直接放在冷的实验台上 防止温度很高的坩埚骤冷而破裂 实 验 注 意 事 项 3 溶解过滤 将海带灰转移到小烧杯中 再向烧杯中加入10ml蒸馏 水 搅拌 煮沸2min 3min 使可溶物溶解 过滤 实验现象 煮
8、沸时固体未见明显溶解 过滤后得到淡黄色的清亮溶 液 实验注意事项 应隔着石棉网加热 小烧杯中的混合 物 加热过程中应不断 搅拌 加快溶解 同时防止液 体受 热不均而溅出 过滤操作应注意 一贴 二低 三靠 4 分组实验 氧化及检验 提纯 操作要点 在滤液中加入1mL 2 mol L 1 H2SO4溶液 再加入1mL 6 的H2O2溶 液 取出少许混合液 用淀粉溶液检验碘单质 另取少量上述溶液 加几滴苯 充分振荡 观察现象 实验注意事项 控制试剂的用量 检验碘元素应取少量样品 不要向所有滤液中直接加淀粉溶液 否则后续实验将无法操作 实验现象 加入氧化剂后溶液颜色变深 呈棕黄色 加淀粉 溶液变蓝色
9、加苯振荡后 静置 溶液分层 上层 呈现淡紫红色 实验原理 2I 2H H2O2 I2 2H2O 思考交流 对比库尔特瓦当时用到的浓硫酸做氧化剂 你认为最好选用哪种 氧化剂 加入试 剂检验 溶解 过滤 去泥 剪碎 烘干 灼烧 海带 实验流程图1 富集并检验海带中碘的存在 干海带 碎片 海带灰 I 残渣 溶液 I 海带 灰浸 泡液 次氯酸 氯气 水 浓硫酸 硝酸 高锰酸钾 二氧化锰 氧气 臭氧 双 氧水 三氯化铁等 加入 试剂 溶液 I2 氧化剂 加入 试剂 过滤 去泥 剪碎 烘干 灼烧海 带 实验流程图2 继续富集碘元素并分离水溶液 干海带 碎片 海带 灰 残 渣 溶液 I 溶液 I2 海带 灰
10、浸 泡液 溶解 萃取 下层水层 上层含碘单质 的紫色苯溶液 分液 去泥 剪碎 烘干 海 带 干海带 碎片 海带 灰 海带 灰浸 泡液 去泥 剪碎 烘干 海 带 干海带 碎片 海带 灰 海带 灰浸 泡液 下层水层 加入 试剂 过滤 去泥 剪碎 烘干 灼烧海 带 干海带 碎片 海带 灰 残 渣 溶液 I 溶液 I2 海带 灰浸 泡液 溶解 萃取 分液 去泥 剪碎 烘干 海 带 干海带 碎片 海带 灰 海带 灰浸 泡液 去泥 剪碎 烘干 海 带 干海带 碎片 海带 灰 海带 灰浸 泡液 实验流程图3 制得单质碘 碘单质 蒸馏 上层含碘单质 的紫色苯溶液 1 灼烧的作用是什么 思考与交流 将干海带高温
11、灼烧 使有机物转化为CO2和H2O 呈气态逸散 2 水浸时常常要将悬浊液煮沸2 3min 目的是什么 思考与交流 加快碘化物在水中的溶解 以使灰烬中的I 尽可能多的进入溶液 3 酸化作用是什么 思考与交流 海带灰的浸出液中含有碳酸钠 碳酸钾 等 使溶液显碱性的物质 酸化的目的是使溶液 呈弱酸性 有利于氧化剂把I 氧化为I2 4 若要分离碘的苯溶液 分别得到碘 和苯 应采用什么方法 已知 苯的沸点 80 10 碘单质的沸点 184 35 思考与交流 将碘的苯溶液进行蒸馏 地球上99 以上的溴蕴藏 在大海中 以Br 形式存在 因此溴又被称为 海洋元素 海水中溴的提取是将Br 转变为Br2是海水提溴
12、 中关键的化学反应 液溴 Br2 一 如何将海水中的溴离子转变成溴单质 阅读 化学 必修二 中P91页资料卡片 海水提溴 请自己设计海水提溴的实验流程图 探究二 海水化学资源的利用 提取溴单质 1 概括海水提溴的步骤 2 写出相关的化学方程式 浓缩海水 溴单质 氢溴酸溴单质 通氯气 通空气 SO2吸收 通氯气 2HBr Cl2 Br2 2HCl 2NaBr Cl2 Br2 2NaCl 2H2O Br2 SO2 H2SO4 2HBr 探究四 海水化学资源的利用 提取溴单质 海水是一座巨大的液体资源宝库 合理环保的开发利用海水资源 是实现人类可持续发展的重要方 向 海水淡化 海洋药物 铀和重水 镁
13、钾 溴 潮汐能 波浪能 归纳总结 海水其他资源的利用及自然资源的开源节流 海水提取Mg 海水淡化 海水提取NaCl Br2的提取 海水综合利用联合工业体系一例 课后练习 镁被誉为 国防金属 镁合金是一种重要的金属材料 广泛 用于空间技术 航空 汽车和仪表等工业部门 60 的镁从海 水提取 海水晒盐后得到的母液叫做苦卤 苦卤里许多离子的 浓度很高 比如镁离子 可以用于提镁 1 如何从苦卤中提取单质镁 结合前面学习的方法请以流程 图的形式展示你的设计方案 2 如果你是一个制镁厂的总工程师 结合上述提镁的过程 请思考如何选址 采取什么措施可以提高工厂的经济效益 在 追求经济效益的同时还需要注意什么问题
