必修二4-1-2海水资源的开发和利用.
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第四章化学与自然资源的开发利用第一节第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。
►自主探究自主学习探究归纳一、海水水资源的利用1.类型海水水资源的利用主要包括海水的和海水的。
2.海水的淡化1主要方法:、和等。
2海水的蒸馏①主要仪器:A:;B:;C:。
②冷凝水的流向:口进,口出。
③A中加入碎瓷片的目的是。
二、海水化学资源的开发利用1.海水中的元素1常量元素99%:除、两种元素外,含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素。
2微量元素1%:常量元素之外的元素,总计含有80多种。
3特点:种类很多,总储量很大,但许多元素的富集程度很低。
2.海水化学资源的开发利用1从海水中制得的NaCl除食用外,还用作工业原料,如生产、、以及氯气、、等含氯化工产品。
2从海水中制取钾、镁、溴及其化工产品,是在传统海水制盐工业上的发展。
自我测评►———————————————————做一做1.判断正误:1用蒸馏法进行海水淡化是物理变化。
分析:蒸馏是利用物质沸点不同进行分离的方法,没有发生化学变化。
2甲状腺肿大的病人应适量多食海带。
分析:碘元素缺乏导致甲状腺肿大,海带中含有丰富的碘元素,因此适当多食用海带能帮助甲状腺肿大的病人康复。
3海水中含有溴元素,不需要经过化学反应即能得到溴单质。
分析:海水中溴元素是以溴离子的形式存在,需要发生氧化反应才能生成溴单质。
2.思考:海带中含有碘,海带能使淀粉溶液变蓝吗?1海带中碘的提取和碘元素的检验1海带中提碘①流程海带→灼烧→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质。
②主要化学反应2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O或Cl2+2I-===I2+2Cl-。
③主要物理原理单质碘用苯或四氯化碳萃取,分液后用蒸馏的方法将碘和有机溶剂分开。
《海洋资源的开发和利用》教案《海洋资源的开发和利用》教案作为一名专为他人授业解惑的人民教师,通常需要用到教案来辅助教学,教案有助于顺利而有效地开展教学活动。
我们该怎么去写教案呢?下面是小编精心整理的《海洋资源的开发和利用》教案,欢迎大家分享。
教学目标1、了解海洋资源的类型和特征,以及各类海洋资源的开发利用。
2、了解世界海洋渔业资源的分布和海洋渔业生产状况;了解世界海洋油气资源的开发过程。
3、了解在海洋资源的开发利用过程中,可能出现的问题以及应采取的措施。
树立人类对海洋资源的合理利用和保护的观点。
教学建议关于海洋油、气开发的教学建议在教学中,教师可首先向学生介绍海洋油、气资源的勘探和开发过程。
教师利用课本插图《海上钻井平台》,从海洋油、气资源的勘探、开采、运输、对生产设备和技术的要求、对工作人员素质的要求等方面进行讲述。
这里,也可以将海洋油气资源的生产与陆地油气资源的生产过程做一个对比,突出海底石油和天然气勘探、开采的高投资、高技术难度、高风险的特点。
最后,向学生介绍我国在海底石油和天然气勘探、开采过程中,采取的国际合作和工程招标方式。
关于海洋渔业生产的教学建议在教学中,教师可引导学生读《大陆架剖面示意》图,了解大陆架海域的范围和自然条件,讲解海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域的原因。
在讲解渔场形成原因时,可结合已学过的有关洋流的知识进行分析,为什么有寒暖流交汇的地方或有冷海水上泛的地方会形成大渔场。
接下来,教师可引导学生读《世界主要渔业地区的分布》图,并说明在温带海区由于饵料丰富,世界大渔场多在温带海区,使很多温带的沿海国家成为世界的主要渔业国。
如中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家,对国民的食品结构影响很大。
特别是日本可耕地有限,人口密度又大,海洋食品占有很大比重,如日本人喜欢吃的生鱼片、寿司等。
如有条件,可向学生播放有关日本饮食文化的录像。
关于海洋资源类型的教学建在教学中,教师可搜集一些有关陆地自然资源和能源短缺或枯竭的具体事例,向学生进行介绍,使之认识到海洋资源开发利用的意义和必要性。
一、选择题(每小题4分,共48分)1.某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤,得到澄清的滤液。
他们设计了如下几个方案,你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是(D)A.取适量滤液,蒸干,观察是否有紫色固体生成B.取适量滤液,加入苯,振荡,静置,苯层无色,证明不含碘元素C.取适量滤液,向其中加入淀粉溶液,无明显现象,证明不含碘元素D.取适量滤液,加入酸化的H2O2,再加入淀粉溶液,呈蓝色,证明含有碘元素解析:海带的灰烬中含有的碘元素,是以I-形式存在的,不是以单质形式存在,所以A、B、C均不正确。
D中发生了氧化还原反应:H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O,产生了I2,使淀粉溶液呈蓝色。
2.从淡化海水中提取溴的流程如下图所示,下列有关说法错误的是(D)A .X 为SO 2气体,也可将SO 2换成Na 2SO 3B .设备Y 为蒸馏塔C .在提取溴的过程中一定有Br -被氧化D .工业上,每获得1 mol Br 2,需要消耗Cl 2的体积最多为22.4 L(标准状况)解析:根据反应Cl 2+2Br -===Br 2+2Cl -知在工业制Br 2过程中发生了两次氧化,所以工业上获得1 mol Br 2,需要消耗Cl 2的体积最少为44.8 L(标准状况),D 项错误。
3.下列说法正确的是( B )A .海洋约占地球表面积的71%,所以地球上不缺水,人类可以随意使用水资源,不必节约B .海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法C .海水淡化的各种方法中,蒸馏法的成本比较低D .以上说法都正确解析:地球表面咸水多,淡水少,许多国家面临着淡水资源的危机,故不可以随意浪费水资源,A 错误;海水淡化中蒸馏法的成本较高,C 错误。
4.下列有关化学方程式与工业生产实际不相符的是( C )A .海水提溴时用SO 2吸收Br 2蒸气:SO 2+Br 2+2H 2O===H 2SO 4+2HBrB .将煤气化为可燃性气体:C(s)+H 2O(g)=====高温CO(g)+H 2(g)C .用电解法从海水中提取镁:2MgO(熔融)=====通电2Mg +O 2↑D .燃煤时加入CaCO 3脱硫:2CaCO 3+2SO 2+O 2=====△2CaSO 4+2CO 2解析:二氧化硫可以和溴单质发生氧化还原反应生成氢溴酸和硫酸,即SO 2+Br 2+2H 2O===H 2SO 4+2HBr ,A 正确;煤的气化过程中,碳在高温下和水蒸气发生成反应生成氢气和一氧化碳,即C(s)+H 2O(g)=====高温CO(g)+H 2(g),B 正确;用电解法从海水中提取镁:MgCl 2(熔融)=====通电Mg +Cl 2↑,C 错误;燃煤时加入CaCO 3脱硫的化学方程式为2CaCO 3+2SO 2+O 2=====△2CaSO 4+2CO 2,D 正确。
人教版高中化学必修二知识点总结我们在学习必修二的化学过程中,学会总结将有助于我们完善知识体系,也能有效复习和巩固所学的知识。
下面为大家整理的高中化学必修二知识,希望对大家有用!一、金属矿物的开发利用1、常见金属的冶炼:①加热分解法:②加热还原法:铝热反应③电解法:电解氧化铝2、金属活动顺序与金属冶炼的关系:金属活动性序表中,位置越靠后,越容易被还原,用一般的还原方法就能使金属还原;金属的位置越靠前,越难被还原,最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。
(离子)二、海水资源的开发利用1、海水的组成:含八十多种元素。
其中,h、o、cl、na、k、mg、ca、s、c、f、b、br、sr等总量占99%以上,其余为微量元素;特点是总储量大而浓度小2、海水资源的利用:(1)海水淡化:①蒸馏法;②电渗析法;③离子交换法;④反渗透法等。
(2)海水制盐:利用浓缩、沉淀、过滤、结晶、重结晶等分离方法制备得到各种盐。
三、环境保护与绿色化学绿色化学理念核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。
又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。
从环境观点看:强调从源头上消除污染。
(从一开始就避免污染物的产生)从经济观点看:它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本。
(尽可能提高原子利用率)热点:原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物,原子利用率为100%1、最简单的有机化合物甲烷氧化反应ch4(g)+2o2(g)→co2(g)+2h2o(l)取代反应ch4+cl2(g)→ch3cl+hcl烷烃的通式:h2n+2n≤4为气体、所有1-4个碳内的烃为气体,都难溶于水,比水轻碳原子数在十以下的,依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个ch2原子团的物质互称为同系物同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构同素异形体:同种元素形成不同的单质同位素:相同的质子数不同的中子数的同一类元素的原子2、来自石油和煤的两种重要化工原料乙烯c2h4(含不饱和的c=c双键,能使kmno4溶液和溴的溶液褪色) 氧化反应2c2h4+3o2→2co2+2h2o加成反应ch2=ch2+br2→ch2br-ch2br(先断后接,变内接为外接) 加聚反应nch2=ch2→[ch2-ch2]n(高分子化合物,难降解,白色污染) 石油化工最重要的基本原料,植物生长调节剂和果实的催熟剂,乙烯的产量是衡量国家石油化工发展水平的标志苯是一种无色、有特殊气味的液体,有毒,不溶于水,良好的有机溶剂苯的结构特点:苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键氧化反应2c6h6+15o2→12co2+6h2o取代反应溴代反应+br2→-br+hbr硝化反应+hno3→-no2+h2o加成反应+3h2→一、原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数1、元素周期表的编排原则:①按照原子序数递增的顺序从左到右排列;②将电子层数相同的元素排成一个横行——周期;③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行——族2、如何精确表示元素在周期表中的位置:周期序数=电子层数;主族序数=最外层电子数口诀:三短三长一不全;七主七副零八族熟记:三个短周期,第一和第七主族和零族的元素符号和名称3、元素金属性和非金属性判断依据:①元素金属性强弱的判断依据:单质跟水或酸起反应置换出氢的难易;元素最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱;置换反应。
第八章化学与可持续发展第一节自然资源的利用与开发一、金属矿物的开发利用1、金属元素在自然界中存在的形态(1)极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。
(2)绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。
(3)在地壳中,含量最高的金属元素是铝,其次是铁。
2、金属冶炼原理与实质(1)原理:金属从化合物中还原出来。
(2)实质:化合物中金属得到电子被还原生成金属单质。
3、金属冶炼方法(1)加热分解法:①制Hg :2HgO=====△2Hg +O 2↑。
②制Ag :2Ag 2O=====△4Ag +O 2↑。
(2)电解法:①制Mg :MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑。
②制Al :2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al +3O 2↑。
③制Na :2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。
(3)热还原法:①常用还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、铝等。
②高炉炼铁:CO 还原Fe 2O 3的化学方程式为3CO +Fe 2O 3=====高温2Fe +3CO 2。
③铝热反应:Al 还原Fe 2O 3的化学方程式为2Al +Fe 2O 3=====高温2Fe +Al 2O 3。
4、合理开发和利用金属资源的主要途径(1)提高金属矿物的利用率;(2)开发环保高效的金属冶炼方法;(3)防止金属的腐蚀;(4)加强废旧金属的回收和再利用;(5)使用其他材料代替金属材料。
二、海水资源的开发利用1、海水水资源的利用(1)海水水资源利用,主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
(2)海水淡化:通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去,都可以达到淡化海水的目的。
海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
其中蒸馏法的历史最久,技术和工艺也比较成熟,但成本较高。
2、海水的化学资源利用(1)海水中的化学元素:海水中含量最多的为O、H两种元素,还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素。
第四章第1节化学与自然资源的开发利用(第二课时)-------海水资源的开发利用四、教学过程设计【观看视频】富集的重要性,化学实验的重要性。
【思考】工业生产的工艺要根据实际要求而定。
预期:可行性,安全性,经济性,环保性,简约性角度考虑。
最终达到综合效(可行性,安全性,经济性,环保性)(三)提溴酸式吸收吹出塔:Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-吸收塔:Br2 + SO2 + 2H2O = SO42- + 2Br- + 4H+蒸馏塔:Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-附:学案第四章第1节化学与自然资源的开发利用(第二课时)-------海水资源的开发利用学习目标:知识与技能:了解海水资源的特点;了解海水淡化主要方法和海水资源开发前景。
过程与方法:通过查阅资料,学习阅读、查阅资料的方法,提高对所获信息进行加工,归纳概括形成一定结论的能力;通过设计实验,合作讨论,建立分析复杂问题的基本方法,提高分析问题和解决问题的能力;通过海带提碘,海水提溴,了解从自然资源中提取物质的基本思路。
情感〃态度〃价值观:通过对海带提碘和海水提溴的设计和工业流程的分析,学生体会物质的变化是有条件的,条件是可“控制”的;在交流讨论和实验过程中,培养学生的合作意识;体会化学方法在自然资源的开发利用中的意义和作用,揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源合理开发意识。
<课前任务1>根据下列资料,分析海水资源的特点。
【资料1】海水约占地球表面积的71%,浩瀚的海洋是一个巨大的宝库,海水就是一项取用不尽的资源,它不仅有航运交通之利,而且经过淡化就能大量供给工业用水。
海水总体积约有137亿立方千米,已知其中含有80多种元素,可供提取利用的有50多种。
仅以海水资源为例,海水水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。
海水淡化,是开发新水源、解决沿海地区淡水资源紧缺的重要途径。
限于经济和技术条件,从海水中主要提取食盐和溴、钾盐、镁及其他化合物、铀、重水及卤水等原料。
海水资源的开发利用学习目标核心素养建构1.了解海水资源及其利用。
2.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。
3.了解海水综合利用的重要方向。
海水资源的开发利用⎩⎪⎨⎪⎧水资源的利用→海水淡化化学资源的利用→获取镁、溴、碘等的原理和生产流程[知识梳理]一、海水水资源的开发利用1.直接利用:海水进行循环冷却。
2.海水淡化:主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。
3.海水的蒸馏(1)原理(2)注意事项①烧瓶需垫石棉网加热。
②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容积的23,也不能少于13。
③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片,以防液体暴沸。
④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。
【自主思考】1.海水的蒸馏装置与普通的蒸馏装置有何区别?为什么?提示 因为海水蒸馏得到的是淡水,水的沸点为100 ℃(常压下)无需用温度计,因此可不用蒸馏烧瓶,而换为圆底烧瓶。
二、海水化学资源的开发利用1.海水中的化学资源海水中H 、O 两种元素,加上Cl 、Na 、K 、Ca 、Mg 、S 、C 、F 、B 、Br 、Sr 等11种元素的总量超过99%,其他为微量元素,共计含有80多种。
2.海水制盐海水――→日晒结晶粗盐――→提纯精盐。
3.海带提碘(1)流程:海带―→灼烧―→浸泡―→过滤――→Cl 2氧化―→提纯―→碘单质。
(2)原理:2I -+Cl 2===I 2+2Cl -。
4.海水提溴(1)过程:浓缩―→氧化―→富集―→提取。
(2)原理:2Br -+Cl 2===Br 2+2Cl -。
5.海水提镁(1)过程:浓缩――→CaO 沉淀―→过滤――→盐酸溶解―→结晶(MgCl 2·6H 2O)――→脱水MgCl 2晶体――→电解金属镁。
(2)原理:①Mg 2++2OH -===Mg(OH)2↓。
②Mg(OH)2+2HCl===MgCl 2+2H 2O 。
③MgCl 2·6H 2O=====HCl △MgCl 2+6H 2O 。
第四章化学与自然资源的开发利用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利用)【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。
【学习重点】海水的淡化;海水中碘元素和溴元素的提取【学习难点】海水中提取溴和碘的化学反应原理和实验方法【自主学习】旧知回顾:1.蒸馏实验的原理及所需主要仪器是什么?【温馨提示】蒸馏的原理是利用液体混合物中各组分挥发度(沸点)的差别,使液体混合物部分成分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离的方法;蒸馏实验的主要仪器名称为蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管(含尾接管)、锥形瓶、铁架台等。
2.指出如下图所示分馏装置中的错误并加以改正。
【温馨提示】①温度计位置不正确。
改正:温度计不能插入液面下,水银求应与蒸馏烧瓶的支管口保持水平;②冷凝管中水的流向错误。
冷凝管中冷却水应从下口(a)进,上口(b)出;③接受器不能用烧杯。
将烧杯改为锥形瓶。
新知预习:1.海水水资源的利用:主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去,都可以达到淡化海水的目的。
2.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
其中蒸馏法的历史最久,技术和工艺也比较成熟,但成本较高。
因此,海水淡化与化工生产结合、与能源技术结合,成为海水综合利用的重要方向。
3.从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。
【同步学习】情景导入:钓鱼岛是钓鱼岛列岛的主岛,位于中国东海,距温州市约356千米、福州市约385千米、基隆市约190千米,面积4.3838平方公里,周围海域面积约为17万平方公里。
太平洋黑潮流经这里,带来了大批鱼群,所以我国浙江、福建和台湾等地的渔民经常到这一带捕鱼。
高中化学必修课---海水资源的开发利用知识讲解及巩固练习题(含答案解析)【学习目标】1、了解海水资源及其开发利用的主要方法;2、掌握从海水中提取溴和碘的化学反应原理和实验方法;3、认识开发利用海水资源所带来的环境问题和预防措施。
【要点梳理】要点一、海水的淡化水是生命之源,世界上缺水的地区越来越多,水荒目前已成为世界性的问题,是制约社会进步和经济发展的瓶颈。
海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径。
海水利用包括海水直接利用、海水淡化和海水综合利用,以及海水农业等。
海水淡化是海水利用的重点。
要点诠释:海水淡化的方法主要有:(1)蒸馏法:把海水烧到沸腾,水蒸发为蒸汽,盐留在锅底,蒸汽冷凝为蒸馏水,即是淡水。
这种古老的海水淡化方法,消耗大量能源,产生大量锅垢,很难大量生产淡水。
现代多级闪急蒸馏淡化使古老的蒸馏法焕发了青春。
水在常规气压下,加热到100℃才沸腾成为蒸汽。
如果使适当加温的海水进入真空或接近真空的蒸馏室,便会在瞬间急速蒸发为蒸汽。
利用这一原理,做成多级闪急蒸馏海水淡化装置。
此种淡化装置可以造得比较大,真空蒸发室可以造得比较多,连接起来,成为大型海水淡化工厂。
这种淡化工厂,可以与热电厂建在一起,利用热电厂的余热加热海水。
水电联产,可以大大降低生产成本。
现行大型海水淡化厂,大多采用此法。
如果太阳能蒸发淡化法能够投入实用,古老的蒸馏淡化技术又会上一个节能的新台阶。
海水蒸馏原理示意图(2)电渗析法:使用一种特别制造的薄膜来实现。
在电力作用下,海水中盐类的阳离子穿过阳膜跑向阴极方向,不能穿过阴膜而留下来;阴离子穿过阴膜跑向阳极方向,不能穿过阳膜而留下来。
这样,盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水,而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。
(3)反渗透法:使用的薄膜叫“半透膜”,半透膜的性能是只让淡水通过,不让盐分通过。
如果不施加压力,用这种膜隔开咸水和淡水,淡水就自动地往咸水那边渗透。
我们通过高压泵,对海水施加压力,海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了,因此叫做反渗透。