2017-2018学年度高一化学《海水资源的开发利用》知识点归纳——典例解析-教育文档
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高一化学下册《开发利用金属矿物和海水资源》的知识点归纳高一化学下册《开发利用金属矿物和海水资源》的知识点归纳一、金属矿物的开发利用1、金属的存在:除了金、铂等少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。
得电子、被还原2、金属冶炼的涵义:简单地说,金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。
金属冶炼的.实质是把金属元素从化合态还原为游离态,即M+n(化合态)M0(游离态)。
3、金属冶炼的一般步骤:(1)矿石的富集:除去杂质,提高矿石中有用成分的含量。
(2)冶炼:利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属从其矿石中还原出来,得到金属单质(粗)。
(3)精炼:采用一定的方法,提炼纯金属。
4、金属冶炼的方法(1)电解法:适用于一些非常活泼的金属。
(2)热还原法:适用于较活泼金属。
常用的还原剂:焦炭、CO、H2等。
一些活泼的金属也可作还原剂,如Al,(3)热分解法:适用于一些不活泼的金属。
5、(1)回收金属的意义:节约矿物资源,节约能源,减少环境污染。
(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。
(3)回收金属的实例:废旧钢铁用于炼钢;废铁屑用于制铁盐;从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中,可以提取金属银。
二、海水资源的开发利用1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库海水中含有80多种元素,其中Cl、Na、、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11种元素的含量较高,其余为微量元素。
常从海水中提取食盐,并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。
2、海水淡化的方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
其中蒸馏法的历史最久,蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点,液态水变为水蒸气与海水中的盐分离,水蒸气冷凝得淡水。
3、海水提溴浓缩海水溴单质氢溴酸溴单质有关反应方程式:①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4③2HBr+Cl2=2HCl+Br24、海带提碘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。
高一化学海洋资源知识点笔记1.引言海洋资源是指海洋中蕴藏的各种有用物质和能量,具有广阔、丰富的特点。
本文将介绍高一化学中关于海洋资源的相关知识点。
2.海洋中的无机化合物海洋中的无机化合物包括盐类、气体和微量元素等。
其中,盐类是最主要的无机化合物。
海水中含有丰富的盐类,其中主要成分为氯化钠,占海水总盐量的大约97%。
此外,海洋中还存在着气体,如氧气、二氧化碳和溶解氧等。
微量元素也是海洋中的重要组成部分,包括锌、铜、铁等。
3.海洋中的有机物海洋中的有机物主要包括藻类、浮游生物和底栖生物等。
藻类是海洋中最主要的有机物来源,其通过光合作用产生有机物,并提供氧气。
浮游生物是指生活在海洋中的微小生物,包括浮游动物和浮游植物,它们是海洋中食物链的重要组成部分。
底栖生物主要生活在海洋底部的沉积物中,它们通过分解有机物质,促进了海洋底层的有机物循环。
4.海洋中的能源资源海洋中的能源资源包括石油、天然气、海洋风能和潮汐能等。
石油和天然气是海洋中最主要的能源资源,它们主要存在于海底的沉积物中。
海洋风能是指利用海洋上的风力来发电,具有较大的开发潜力。
潮汐能是指利用潮汐的涨落差来发电,同样也是一种重要的能源资源。
5.海洋中的矿产资源海洋中的矿产资源包括石油、天然气、磷酸盐、金属硫化物和海底矿物等。
海洋磷酸盐是一种重要的肥料资源,它可以提供植物所需的磷元素。
金属硫化物主要包括铜、铁、锌等,它们在海底的热液喷口附近较为丰富。
海底矿物主要包括钴、锰等,它们可以用于工业生产中。
6.海洋中的保护与利用海洋资源的保护与利用是一个重要的话题。
首先,我们应该加强海洋环境的保护,减少海洋污染的发生。
其次,发展海洋科研,提高海洋资源的开发能力和技术水平。
同时,加强国际合作,共同保护好海洋资源,实现可持续发展。
7.总结海洋资源是地球上重要的资源之一,其中包括无机化合物、有机物、能源资源和矿产资源等。
我们应该加强海洋资源的保护与利用,实现海洋资源的可持续发展。
海水资源的开发利用【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。
第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第2课时海水资源的开发利用(知识点考试试题)知识点一海水中水资源的利用1.下列有关海水资源的利用不正确的是( )A.从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品,是在传统海水制盐工业上的发展B.海带中的碘是以I-形式存在,向浸泡过海带灰的水中滴加淀粉,有蓝色出现C.海水中提溴的过程中主要发生的化学反应以氧化还原反应为主D.海水的淡化主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等2.图L8-1-3是实验室的蒸馏装置图。
可利用此装置将海水淡化,下列说法中正确的是( )图L8-1-3A.蒸馏时应将温度计插入海水中B.蒸馏时冷水的流向应由上而下C.利用此法淡化海水获得淡水质量高,但能耗大D.蒸馏时温度计位置应在离液面2~3 mm 处知识点二海水中化学资源的利用3.浩瀚的海洋是一个巨大的物质宝库,工业上常用浓缩海水提取溴。
浓缩海水粗产品溴溴蒸气物质X……→产品溴下列说法不正确的是( )A.海水的淡化方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等B.步骤②中体现了溴易挥发的性质C.①~④的目的是富集溴元素D.提取溴的过程中,溴元素只被氧化4.从海水中提取镁的工业生产流程如下:下列说法错误的是( )A.此法的优点之一是原料来源丰富B.该提取镁的过程中涉及置换、分解、复分解和氧化还原反应C.步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2D.步骤②中加盐酸的离子方程式为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O5.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等,图L8-1-4为海水综合利用的工业流程图,下列说法中正确的是( )图L8-1-4A.氯碱工业中主要得到NaClB.过程②为非氧化还原反应,过程④为氧化还原反应C.在过程③中溴元素被氧化,过程⑤中溴元素被还原D.过程①中除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加入盐酸6.海水是自然赐给人类的宝藏,海水的综合利用是全世界研究的重点。
第2 课时海水资源的开发利用[目标导航] 1.了解海水淡化的方法及其意义。
2.了解海水的主要组成元素。
3.了解海水化学资源的开发和利用,熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理。
4.以海水资源的综合利用为例,了解化学方法在实现物质间转化中的作用。
一、海水水资源的开发利用1.直接利用海水进展循环冷却。
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)留意事项①烧瓶需垫石棉网加热。
□2 1烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的3,也不能少于3。
①需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片,以防液体暴沸。
①冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。
假设实现海水淡化供给饮用水,以下方法在原理上完全不行行的是( ) A.加明矾使海水中盐分沉淀而淡化议一议22B .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 A解析 明矾具有净水作用,可使海水中的悬浮物形成沉淀而除去,但不能使海水中盐分沉淀。
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→粗盐精盐。
结晶3. 海带提碘(1)流程:海带―→灼烧―→浸泡―→过滤氧化―→提纯―→碘单质。
(2)原理:2I -+Cl 2===I +2Cl -。
4. 海水提溴(1)过程:浓缩―→氧化―→富集―→提取。
(2)原理:2Br -+Cl 2===Br +2Cl -。
5.海水提镁(1)过程:浓缩沉淀―→过滤溶解―→结晶(MgCl 2·6H 2O)MgCl 2 晶体金属镁。
(2)原理:①Mg 2++2OH -===Mg(OH)2↓; ①Mg(OH) +2HCl===MgCl +2H O ;22 2①MgCl ·6H O==H =Cl ==MgCl +6H O ;2 2①2 2①MgCl 2(熔融)Mg +Cl 2↑。
海水资源的综合利用班级姓名一、海洋资源的开发利用1、水淡化海水淡化的方法主要有、、法等。
二、化学资源1、海带提碘(1)流程(2)反应的离子方程式:。
⑶I的检验方法:。
2⑷如何从碘水中提取碘?。
2、海水提镁---- 流程图每一步的分析:有关反应的化学方程式:注意:过程中有一种物质可以循环利用,它是:3.海水中溴的提取--(1)工艺流程:(2)原理①用________将海水浓缩,用硫酸将浓缩的海水酸化。
为什么?②向酸化的海水中通入适量的氯气,使溴离子转化为溴单质,离子方程式是________________________________________________________________________。
③向利用溴的性质,向含溴单质的水溶液中通入热空气和水蒸气,将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到的目的,反应为____________________________④向吸收塔内溶液中通入适量的氯气,反应为_______________________________________。
⑤用(或)萃取吸收塔内溶液中的溴单质。
⑥若要得到纯净的液溴,采用的分离方法是________。
4.海带中碘的提取(1)流程练习1、海水是镁的主要来源之一,从海水中提取金属镁的主要生产步骤有:①浓缩结晶②加熟石灰③加盐酸④过滤⑤熔融电解(1)正确的生产顺序是______________。
(2)以上提取镁的全过程中,没有涉及的化学反应类型是________(填序号)。
A.分解反应B.化合反应C.置换反应D.复分解反应(3)下列关于提取镁的说法中,不正确的是________(填序号)。
A.此法的优点之一是原料来自大海B.进行①②③步骤的目的是富集MgCl2C.常用电解熔融氧化镁的方法制取镁D.电解冶炼镁要消耗大量电能练习3、海带中含有丰富的碘。
为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:??请填写下列空白:(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是______________(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
海洋化学资源的综合利用知识点嘿,朋友们!咱们来聊聊海洋化学资源的综合利用这有趣的话题。
你知道吗,海洋就像一个巨大的宝藏箱,里面藏着数不清的宝贝。
那什么是海洋化学资源呢?简单说,就是海水中以及海底蕴含的各种化学物质。
比如说盐,咱们日常吃的盐好多可都是从海水中提取出来的。
这就好比从一个大果园里摘下熟透的果子,经过一番处理,变成美味的水果罐头。
海水里的盐就像是那些果子,经过一系列的工艺,变成咱们餐桌上的盐。
再来说说溴。
溴这玩意儿在医药、农药等方面可有着大用处。
从海水中提取溴,就像是在大海这个大迷宫里寻找隐藏的宝藏,得有巧妙的方法和耐心。
还有镁,在工业生产中那可是相当重要。
想象一下,海洋就像是一个超级大工厂,源源不断地生产出镁这种“优质产品”。
那怎么综合利用这些海洋化学资源呢?这可得讲究方法。
就像烹饪一道美味佳肴,得有合适的菜谱和精湛的厨艺。
利用海洋化学资源也需要先进的技术和设备。
比如蒸馏、萃取、电解这些方法,就像是厨师手里的刀、锅、铲,各有各的用途。
而且,咱们还得有环保意识。
不能光顾着从海洋里拿宝贝,把海洋给破坏了。
这就好比你去别人家做客,不能把人家的屋子弄得乱七八糟,得保持整洁。
如果不好好利用海洋化学资源,那可真是暴殄天物啊!咱们得把海洋这个宝藏箱开发好、利用好,让它为咱们的生活带来更多的便利和好处。
总之,海洋化学资源的综合利用是一门大学问,有着广阔的前景和巨大的潜力。
咱们得不断探索、创新,让海洋更好地服务于人类。
朋友们,让咱们一起期待海洋带给我们更多的惊喜吧!。
【高中地理】高中地理知识点:海洋资源的开发利用海洋水资源利用:① 海水的直接利用②海水淡化利用海洋化学资源:达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等,我国海盐产量世界首位,天津、河北境内的长芦盐场有平坦的海滩和利于蒸发的天气,是我国最大盐场。
① 海洋化学资源的特点及开发利用现状:海洋被称为“地球上最大的液体矿床”“盐的故乡”,海水中已发现的化学元素有80多种。
目前形成工业规模的主要有食盐、镁、溴等。
海盐不仅是人类日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
中国海盐产量居世界第一,海盐主产区位于长江口以北的长芦盐田,是中国最大的盐田。
长江口以南的盐场以海南莺歌海盐场和台湾布袋盐场最为著名。
主要生产方法有盐田法、电渗析法和冷冻法,其中盐田法是生产海盐的主要方法。
②海水制盐:滩面宽阔,坡度小;降水少,蒸发量大,日照强,平均风速大;附近无大河流入,海水盐度较高。
海水化学资源的开发往往实行综合开发。
用水量大的企业位于沿海地区,尽量直接利用海水,形成海水淡化-制盐-盐水提取-盐化工产品生产的大规模联合生产经营模式。
海洋生物资源:(1)海洋中有20多万种生物,包括18万种动物,包括1.6亿多种鱼类。
海洋生物可以直接捕获,也可以通过繁殖和扩散实现可持续发展,主要分布在沿海大陆架。
(2)渔业资源分布:世界四大渔场:北海道、纽芬兰、北海和秘鲁。
中国最大渔场:舟山渔场。
(3)海洋生物资源开发利用中存在的问题:①过度捕捞,造成传统经济鱼类资源不断衰减② 围垦和人口围垦导致海洋生态环境的变化和物种的减少③海洋污染及某些海洋工程造成的近岸海域生态环境恶化,导致海洋生物资源衰减。
(4)海洋生物资源开发利用中存在的问题及对策①保护海洋环境,防止海洋环境污染,加强海洋管理;② 合理捕捞,限制渔船数量和数量,采取休渔、禁渔措施,将渔业与畜牧业结合起来,由单纯的自然捕捞转变为海洋农牧业,实现海洋生物资源的可持续利用。
海底矿产资源:(1)大陆架海床:石油、天然气、煤、硫、磷等(2)近岸带的滨海砂矿:砂、贝壳等建筑材料和金属矿产(3)洋盆:深海锰结核是未来最具潜力的金属矿产资源海底矿产资源的开始是一项高投资、高技术难度、高风险工程,目前海底矿产资源开发以油气资源为主。
【高中化学】化学开发海水中的化学资源知识点化学开发海水中的化学资源知识点开发海水化学资源的知识点1海水利用:海水晒盐:原理、方法、提纯;(见2.1提纲)从海水中提取溴:主要原理和步骤,三个步骤:浓缩、氧化和提取;(见大纲2.3)海带提碘:简单流程步骤、仪器操作、原理;(见2.3提纲)2.以盐为原料的化工产品(氯碱工业):电解饱和食盐水:化学方程式、现象,氯气的检验;氢氧化钠用途盐酸和盐酸的制备:氯化氢的物理和化学性质;使用盐酸;(见大纲2.1)漂粉精:主要成分、制法和漂白原理;制84消毒液(见2.2提纲)漂白粉精的漂白、杀菌消毒原理:Ca(CLO)2+2co2+2h2oca(HCO3)2+2hclo2hclo2hcl+o23.氯的性质:(见大纲2.2和卤素中的相关方程式)物理性质:颜色、状态、水溶性和毒性;化学性质:① 与金属反应,② 与非金属反应,③ 与水反应,④ 与碱和水的反应⑤ 置换反应4.溴、碘卤素单质的性质;(见2.3提纲)溴的特性:挥发性碘的特性:升华、淀粉显色、碘与人体健康5.结构和性质的变化规律:(见提纲2.3中的若干进步规律)cl2、br2、i2单质的物理性质、化学性质递变规律;Cl、Br、I离子及其化合物的化学性质逐渐发生变化;6.氧化还原反应:概念;根据化合价升降和电子转移判断反应中的氧化剂与还原剂;氧化还原反应方程式配平(基本)(见2.1提纲)氧化还原反应任何带有电子转移(电子增益和损失或电子对偏移)的反应称为还原反应。
反应特征:有元素化合价升降的反应。
氧化剂:脱氧剂:高氧损失具有化合价得到本身被还原具有失去化合价本身被氧化氧化性:还原电子产生还原反应。
还原性:增加电子产生氧化反应(特征)(实质)(实质)(特征)(注:最高价格仅为氧化,只能降低;最低价格仅为还原,只能氧化)(中间价格:氧化和还原;还原和氧化)氧化性强弱:氧化剂氧化产物(还原剂被氧化后的产物)还原剂强度:还原剂的还原产物(氧化剂还原后的产物)。
海水资源的开发利用【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。
化学高一海水知识点归纳总结海水是地球上最重要的水资源之一,其中蕴含着丰富的化学成分。
了解海水的成分和性质,对于学习化学知识以及环境保护具有重要意义。
本文将对高一化学中与海水相关的知识进行归纳总结,帮助读者更好地理解海水的组成和特性。
一、海水的组成1. 盐类成分:海水中含有多种盐类物质,主要包括氯化物、硫酸盐、碳酸盐等。
其中,氯化钠(NaCl)是最主要的成分,占海水中盐类总量的约85%。
2. 溶解氧:海水中含有溶解氧,这对海洋生物的生存至关重要。
溶解氧的含量受到温度、盐度和水动力等因素的影响。
3. 微量元素:海水中还含有一些微量元素,如铁、锌、铜等。
这些元素虽然含量很低,但对生物的生长和代谢具有重要作用。
二、海水的性质1. 密度:海水的密度通常比纯水高,这是因为海水中的盐类和其他溶质增加了其质量。
海水的密度与温度和盐度密切相关,一般随着温度升高密度下降,随着盐度升高密度增加。
2. 味道和呈色:海水的味道较咸,这是因为其中的氯化物和硫酸盐等盐类成分。
此外,海水呈现蓝绿色,这是由于水分子吸收了较长波长的红光,而反射了短波长的蓝绿光。
3. 冰点和沸点:由于海水中的盐类以及其他溶质的存在,其冰点和沸点较纯水要低。
一般情况下,海水的冰点约为-2°C,沸点约为100.7°C。
4. pH值:海水的pH值一般介于7.5至8.4之间,表明其为碱性溶液。
这是由海水中的碳酸盐和其他碱性物质引起的。
三、海水与环境保护1. 淡化海水:由于淡水资源的不足,科学家们研发了海水淡化技术。
这种技术可以将海水中的盐类和其他杂质去除,从而得到可供人们使用的淡水资源。
然而,由于淡化海水的能耗较高且成本较高,因此目前主要用于海岛、沙漠地区等特殊地域。
2. 海水污染:近年来,随着工业化和城市发展的加速,海洋污染问题日益严重。
海水污染主要包括水体中溶解氧降低、富营养化、重金属污染等。
这对海洋生态系统和人类健康产生了重大影响,因此需要加强海水环境保护和治理工作。
高一化学开发利用金属矿物和海水资源知识点总结化学是自然科学的一种,在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律;创造新物质的科学。
小编准备了高一化学开发利用金属矿物和海水资源知识点,具体请看以下内容。
知识点概述了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)及海水资源开发中的作用。
知识点总结1、煤、石油、天然气的组成和综合利用:煤、石油和天然气是三大化石燃料,均为不可再生的资源。
沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。
人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内,在厌氧(没有氧气)条件下发酵,即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化,从而产生沼气。
沼气是一种混合气体,主要成分是甲烷,可以燃烧。
沼气是可再生资源。
煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物。
石油是由烷烃、环烷烃、芳香烃等多种物质组成的复杂混合物。
天然气的化学组成主要是烃类气体,以甲烷为主(按体积分数约占80%-90%)。
天然气是高效的清洁燃料,也是重要的化工原料。
现阶段人类已经进入到多能源结构时期,除了三大化石燃料外,可再生能源和清洁能源将成为新能源的主力军。
太阳能、氢能、核能、生物能、地热能、潮汐等、风能等都将是这个能源家族的重要组成部分。
这些新型能源中,除了氢能、核能之外,大多数能源其本质都是由于太阳能而引发的。
乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源,乙醇可以有效改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。
它不影响汽车的行驶性能,还减少有害气体的排放量。
2、冶炼金属的方法:根据金属的活泼性可以分为三种方法。
(1)热分解法:适用于不活泼金属 Ag----Au,如2Ag2O=4Ag + O2(2)还原法:适用于较活泼的金属 Zn----Cu ,如Fe2O3+3CO=2Fe + 3CO2常用的还原剂:C 、CO、H2和活泼金属如铝等。
高一化学海水资源的开发利用一、教学背景分析1.教学内容分析:化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础;同时,应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调,走可持续发展的道路。
①本节从科学知识的角度,有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展。
②从科学、技术和社会相互作用背景的角度,有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源的作用,学会辨证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题,并培养做出明达决策的意识和能力。
2.学生情况分析:学生已经具备了物质分离的一些基础知识,必修I 学习过食盐的精制,能熟练的掌握各种分离方法。
学生缺乏将理论知识应用于实践的能力。
本节课的提供了一个理论结合实际的很好的切入点,如果在了解海水资源情况的基础上,能够将所学的课本上的知识应用于实际的生产生活,初步学会将课本中的知识应用于实践,将是一节特别有价值的课。
二、本课教学目标设计了解海水资源的概况。
知道海水淡化的几种方法;掌握海水蒸馏的原理。
知道从海水中提取溴、碘的原理。
了解非金属置换反应。
掌握食盐的精制。
引导学生查阅资料,自主学习。
引导学生合作讨论,设计实验,了解科学研究的基本方法,进一步形成交流、反思、发现的学习习惯。
体会资源综合利用的重要意义。
三、教学重难点教学重点:海水的淡化;海水中元素的提取。
教学难点:海带中碘的验证。
海水综合利用的原则和意义。
四、教学方法与手段学生展示,小组合作讨论法,利用多媒体展示。
五、教学用品多媒体投影、实验仪器、药品。
六、教学流程。
高三化学第二章开发海水中的化学资源知识点整理海洋是人类还未完全开发的重要资源,以下是第二章开发海水中的化学资源知识点,请大家认真阅读。
1.海水利用:海水晒盐:原理、方法、提纯;(见2.1提纲)海水提溴:主要原理和步骤,三个步骤浓缩、氧化、提取;(见2.3提纲) 海带提碘:简单流程步骤、仪器操作、原理;(见2.3提纲) 2.以食盐为原料的化工产品(氯碱工业):电解饱和食盐水:化学方程式、现象,氯气的检验;氢氧化钠用途制HCl和盐酸:氯化氢的物理性质、化学性质;盐酸的用途;(见2.1提纲) 漂粉精:主要成分、制法和漂白原理;制84消毒液(见2.2提纲)漂粉精漂白、杀菌消毒原理:Ca(ClO)2+2CO2+2H2OCa(HCO3)2 +2HClO 2HClO2HCl+O2 3.氯气的性质:(见2.2提纲及卤素中的有关方程式) 物理性质:颜色、状态、水溶性和毒性; 化学性质:①与金属反应、②与非金属反应、③与水反应、④与碱反应、⑤置换反应 4.溴、碘卤素单质的性质;(见2.3提纲) 溴的特性:易挥发碘的特性:升华、淀粉显色、碘与人体健康 5.结构、性质变化规律:(见2.3提纲中几个递变规律)Cl2、Br2、I2单质的物理性质、化学性质递变规律;Cl、Br、I离子及其化合物的化学性质递变规律;6.氧化还原反应:概念;根据化合价升降和电子转移判断反应中的氧化剂与还原剂;氧化还原反应方程式配平(基本)(见2.1提纲)氧化还原反应凡有电子转移(电子得失或电子对偏移)的反应叫化还原反应。
反应特征:有元素化合价升降的反应。
氧化剂:降得还还原剂:失高氧具有化合价得到本身被还原具有失去化合价本身被氧化氧化性:降低电子发生还原反应还原性:电子升高发生氧化反应 (特征)(实质) (实质)(特征)(注意:最高价只有氧化性,只能被还原;最低价只有还原性,只能被氧化)(中间价:既有氧化性,又有还原性;既能被还原,又能被氧化)氧化性强弱:氧化剂氧化产物(还原剂被氧化后的产物) 还原剂强弱:还原剂还原产物(氧化剂被还原后的产物) 7.电离方程式:①电解质在水溶液中或者熔化状态下能够导电的化合物叫做电解质;反之不能导电的(化合物) 化合物称为非电解质。
海水资源的开发和利用一、知识梳理二、教学重、难点三、作业完成情况四、典题探究例1 把海水转化为可饮用的淡水采用的操作方法 ( )A.蒸馏 B.过滤 C.分液 D.萃取例2 蒸馏的操作方法,可以用于分离 ( )A.混合气体 B.悬浊液里的固体和液体 C.沸点不同互溶的液体 D.一切混合物例3由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。
其先后顺序正确的是 ( )A.②④⑤③①B. ③②④①⑤C. ③④②⑤①D. ②④③⑤①例4 海洋植物如海带海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。
实验室里从海洋中提取碘的流程如下:晶态碘⑴指出提取的过程中有关实验操作名称:①__________;③__________ ;⑵提取碘的过程中,可供选择的有机溶剂是__________。
A.水、酒精B.四氯化碳、苯C.汽油、乙酸D.汽油、酒精⑶从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏。
指出下图所示实验装置中的错误之处:①__________________________________;②_______________________________________;③_______________________________________。
⑷进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是__________;最后碘晶体在__________里聚集。
五、演练方阵A档(巩固专练)1. 目前,新疆的一些绿洲地区,随着人口的增长和经济发展,生产和生活用水量猛增,如何合理开发利用水资源,下列说法可取的是()A.运用先进的打井技术,大力开采利用地下水资源B.积极采用先进的节水灌溉技术,发展节水农业C.实施跨流域调水,如东水西调、南水北调等D.融化冰川积雪,增加淡水用量,服务工农业2. 许多国家十分重视海水资源的综合利用。
下列物质不需要化学变化就能够从海水中获得的是()A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝 C.食盐、淡水 D.烧碱、氢气3.医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食海带,这是由于海带中含有较丰富的下列元素 ( )A.碘元素 B.铁元素. C.钾元素 D.锌元素4. 水资源非常重要,下列关于水的说法中错误的是 ( ) A.蒸馏法是海水淡化的方法之一 B.淡水的密度小于海水的密度C.融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少 D.0℃以上,温度越高,水的密度越小5. 海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法正确的是()A.海水中含有钠元素,只需经过物理变化就可以得到氯化钠B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C.用静置、过滤的方法,使海水淡化D.利用潮汐发电是通过化学反应提供的能量6. 从海水可获得的在常温下为液态的单质是 ( )A. 镁B. 钾C. 溴D. 碘7.从海水中提取镁,正确的方法是A.MgOHMgNaOH−−→−−−→−电解海水2)(B.MgMgClMgClHCl−−→−−→−−−→−电解溶液海水22C.MgMgOOHMg−−→−−−→−−−→−电解灼烧石灰乳海水2)(D.MgMgClMgClOHMg HCl−−→−−→−−−→−−−→−电解石灰乳溶液海水222)(8.在使用蒸馏烧瓶蒸发液体时,通常要放少量____________,以防止_________。
海水资源的开发利用【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。
(4)冷冻法:即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。
这种方法具有难以克服的弊端,需要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使用。
此外,离子交换法、太阳能法、压气蒸馏法、流通电容吸附法、露点蒸发法等也是正在发展中的海水淡化技术。
要点二、从海水中提取溴在海水中,溴总是以溴化镁和溴化钠的形式存在。
提取溴的方法常用空气吹出法,即首先浓缩海水,使溴盐富集;加酸使海水酸化(调节化学平衡,防止氯的各价酸生成),通入氯气,溴离子被氧化成单质溴;使溴蒸汽和SO2、水蒸汽反应产生HBr;再把HBr用氯气氧化得到Br2。
主要反应方程式如下:Cl2 + 2Br-=Br2 + 2Cl-Br2 + SO2 + 2H2O=2HBr + H2SO42HBr + Cl2=2HCl+ Br2要点三、从海水中提取碘直接从海水中提取碘,利用晒盐后的卤水也可制取碘,所采用的方法有活性炭吸附法、淀粉吸附法、硝酸银或硫酸铜沉淀法、离子交换树脂法等。
某些海藻具有吸附碘的能力,如干海带中碘的含量一般为0.3%~0.5%,比海水中碘的浓度高10万倍。
从海带中提取碘的实验流程如下:涉及到的主要反应方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O要点四、从海水中提取镁镁在海水中的含量仅次于氯和钠,总储量约为1.8×1015吨,主要以氯化镁和硫酸镁的形式存在。
从海水中提取镁并不复杂,先把石灰乳注入到盛有海水的容器中,使海水中的氯化镁变为氢氧化镁沉淀,从海水中滤出的氢氧化镁再加盐酸,使之生成氯化镁,并将其溶液煮沸、浓缩、烘干成无水氯化镁,经过电解熔融氯化镁,便得到金属镁和氯气。
主要反应方程式如下:Ca(OH)2+MgCl2=CaCl2+Mg(OH)2↓Mg(OH)2 + 2HCl=MgCl2 + 2H2OMgCl2(熔融)Mg + Cl2↑要点五、海水资源的开发前景我国海水制盐具有悠久的历史。
目前,从海水中制得的氯化钠除食用外,还用作工业原料,如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。
从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品,是在传统海水制盐工业上的发展。
铀和重水目前是核能开发中的重要原料,从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义。
海水是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库,从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。
例如:化学在开发海洋药物方面也将发挥越来越大的作用。
潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和开发的新型能源。
要点六、自然资源的开源节流人类社会的发展对自然资源的依赖性越来越大,缓解当前能源和资源紧张问题的途径是开源和节流两个方面。
(1)海洋资源的开发海洋资源是指能在海水中生存的生物、溶解于海水中的化学元素和淡水、海水运动所产生的能量、海水中贮存的热量、深层海底蕴藏的资源(特别是海底各种固态矿物)、以及在深层海水中形成的压力差、海水与淡水之交所具有的浓度差等。
按照资源的属性,海洋资源又可分为“生物资源”、“矿产资源”、“化学资源”和“动力资源”四种。
(2)太阳能的开发太阳能是一种尚未完全开发的能源。
太阳能的转化途径之一:这是太阳能的自然转化过程,仿制和开发一个与植物光合作用相近的化学反应系统,是解决能源问题的研究方向之一。
(3)太空能源的开发太空其他星球上也可能存在极为丰富的可供人类生存所需的能源,我们的探月过程目标之一就是探测3He 在月球上的储量。
【典型例题】类型一:海水的淡化例1、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,使海水的盐分沉淀而淡化B.利用太阳能,将海水蒸馏淡化C.将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水D.将海水通过离子交换树脂,以除去所含的盐分【思路点拨】本题考查海水淡化的方法。
【答案】A【解析】明矾净水是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体的吸附作用而除去水中的一些泥沙,并不能除去海水中的阴、阳离子而使海水淡化,A项错误;利用太阳能使海水蒸馏淡化,是有研究价值的一种淡化途径,B项正确;海水缓慢凝固后可结成冰,在这个过程中可以除去海水中的离子而淡化,C项正确;将海水通过离子交换树脂使海水淡化是一种已被应用的海水淡化方法,D项正确。
【总结升华】淡化海水常用的方法有蒸馏法、离子交换法和电渗析法,同学们在学习的过程中要注意这些方法的原理。
举一反三:【变式1】以下说法正确的是()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、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【答案】B【解析】海水含盐量高,无法直接饮用,而淡水资源非常有限,因此要节约水资源;海水淡化的各种方法中,蒸馏历史最久,技术和工艺也比较完善,但成本较高。
【变式2】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水中获得的物质是()A.食盐B.镁C.氢气D.淡水【答案】AD【解析】A.可从海水中获得氯化钠,不需要化学变化就能够从海水中获得的物质,故A正确;B.可从海水中获得氯化镁,电解熔融氯化镁得到镁和氯气,是化学变化,故B错误;C.可从海水中获得氯化钠,配制成饱和食盐水,然后电解,即得烧碱、氢气和氯气,是化学变化,故C 错误;D.把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,故D正确。
类型二:从海水中提取溴例2、全球海水中的溴的储量丰富,约占地球溴总储量的99 %,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mg·L-1。
其工业提取法有:(1)空气吹出纯碱吸收法。
方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到单质溴。
该方法涉及的反应有:①_____________(写出化学方程式);②3Br2+3CO32-=BrO3-+5Br-+3CO2↑;③BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O。
其中反应②中氧化剂是_________________,还原剂是_________________。
(2)空气吹出SO2吸收法。
该方法基本同(1),只是将吹出的溴用SO2来吸收,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。
写出溴与二氧化硫反应的化学方程式_________________。
(3)溶剂萃取法。
该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度的不同的原理来进行的。
实验室中萃取用到的玻璃仪器名称是_________________。
下列可以用于海水中溴的萃取的试剂是_________________。
①乙醇②四氯化碳③硝酸【思路点拨】本题概括了三种从海水中提溴的工业方法,综合考查了相关的无机反应、离子反应、氧化还原反应及化学实验基本操作的基础知识。
【答案】(1)Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2Br2Br2(2)Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4(3)分液漏斗、烧杯②【解析】工业上提取溴的原理:将氯气通入到富含溴离子的海水中,把溴置换出来,然后被某些溶液吸收,再提纯即可得到,Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2,溴与二氧化硫反应的化学方程式:Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4,方法(3)是利用物理方法,用有机溶剂溶解,因为溴易溶于有机溶剂,作为海水中萃取溴的溶剂只能是②四氯化碳。
【总结升华】从海水中提取溴的基本原理是使溴离子转变成溴单质,过程中经历氧化还原的变化过程,同学们还应掌握如何除去溴单质中的杂质。
举一反三:【变式1】目前,从海水中提取的溴占世界溴年产量的1/3左右,常用的方法之一是用氧化剂把Br-氧化成单质溴,再通入热空气把溴蒸气吹出,这一反应中常使用的氧化剂是()A.O2B.Cl2C.浓硫酸D.浓硝酸【答案】B【解析】把Br-氧化成Br2,常用的氧化剂是Cl2。
类型三:从海水中提取碘例3、海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。
实验室从海藻中提取碘的流程如下图:(1)指出从海藻中提取I2的实验操作名称:①,③;②的离子方程式。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机溶剂是()A.甲苯、酒精B.四氯化碳、苯C.汽油、乙酸D.汽油、甘油(3)为使海藻中I-转化为碘的有机溶液,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、)从含碘的有机溶剂中提取碘,还要经过蒸馏,指出下列蒸馏装置中的错误之处。
(5)进行蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是,最后晶态碘在中。
【思路点拨】本题考查的是卤素的性质及分离物质的方法:过滤、萃取、分液、蒸馏等操作。
【答案】(1)过滤萃取2I-+Cl2=I2+2Cl-(2)B(3)分液漏斗(4)①没有石棉网;②温度计插入液面以下;③冷凝器进、出水方向颠倒(5)萃取剂沸点较低,I2易升华圆底烧瓶【解析】(1)从悬浊液中分离I-,应用过滤;从I2的水溶液中把它提取出来,用萃取。