海洋资源化学
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3.1海洋化学资源
【学习目标】
1.知道海洋蕴藏着丰富资源;能说出海洋包括哪些资源;认识海洋资源的开发对人类进步的重要作用。
2.了解海水及海底所蕴藏的主要物质。
3.了解海水淡化的方法--蒸馏法、结晶法、膜法。
【学习重点】
1.重点:了解海水及海底所蕴含的主要物质
2.难点:了解海水淡化常用的主要方法
【学习方法】:
自学、讨论、讲述相结合
【教具准备】:
多媒体、实验器材:酒精灯、试管、单孔塞、玻璃导管、铁架台(带铁夹)、胶头滴管、海水、硝酸银溶液
【教学过程】:
教师活动 学生活动 活动设计意图
(投影):出示一幅海洋图片
(问题):从图片中,你知道海洋中都含有哪些资源?比一比,看哪一组说得又快又全。 观察、思考,分组讨论、交流共享 激发学生兴趣,引出课题,并知道海洋资源的种类
第一节 海洋化学资源
化学资源
矿产资源
海洋资源 生物资源
动力资源 整理笔记 明确本节课题,并知道海洋资源的种类
(问题):1、海水有什么味道?
2、海水中有哪些物质? 思考、讨论、交流 从学生已有经验出发,容易引起学生兴趣
指导学生阅读教材图示海水中的化学资源。 阅读、思考 培养学生自学能力,学会观察图表
提问:
1、丰富的海洋资源,如何从海水中提取金属镁?
2、其流程是怎样的?
3、涉及到哪些重要的化学反应?
探究一:海水制取镁的过程
(板书): 石灰乳
海水或卤水 氢氧化镁
盐酸 通电
氯化镁 镁 写出每一步发生的化学方程式并记忆,整理笔记 了解海水制取镁的反应原理,熟练掌握化学用语,并认识到海洋开发前景广阔
(问题):镁有哪些用途呢? 思考 了解镁的用途
补充:海洋中的“国防元素”镁 整理笔记 拓宽视野
《海洋化学资源》教学设计
海洋化学资源 课型 新授
教
学
目
标 、知知识技能
1、 1、理解海洋是人类的“母亲’,了解海洋中蕴藏丰富的化学资源、矿产资源、动力资源、生物资源等。
2、了解镁的制取过程和海水淡化的方法。
二、过程与方法
1、通过海水淡化实验熟悉最常用的方法蒸馏法。
2、 2、通过查阅资料或上网,了解目前海洋资源的开发和利用及防止海洋污染的主要措施。
三.情感态度与价值观
1、培养学生关注社会和人类生存环境的社会责任感
2、认识合理进行海洋开发、保护海洋环境的重要性,使同学们学会辨证的思维分析问题,用发展的眼光看待问题。
教学重点 利用海水提取金属镁反应原理和海水淡化的探究过程
教学难点 富集方法和用化学方法区分海水和蒸馏水
教学方法 实验教学、多媒体
教学
用具 酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台(带铁夹)、胶头滴管;海水、硝酸银溶液等。
教学过程
活动内容 教师活动 学生活动 活动设计意图
创设问题情境
引入新课 展示视频和音乐
提出问题:
你同学们喜欢大海吗那你们知道“海”是什么意思吗
海洋是人类的母亲,更是人类取之不尽用之不竭的资源宝库。今天老师带来了我们海边的海水,请一个同学观察一下并尝一尝。那海水为什么是咸的呢海水中海水中还有哪些资源呢 观看视频
思考回答
学生根据以往的知识和经验列举一下所知道的海洋资源 激发兴趣,导入新课
通过对海水的观察激发学生的学习欲望。
认识海洋:
海水中的物质 (一)“海水中的化学资源”
图片展示海水中的化学资源
人类从海水中提取各种元素来制备多种有用的物质。
展示图片(多种从海水中提取的物质)
介绍金属镁的地位和作用。
提出问题:如何从海水中提取镁(从原料的哪些方面进行考虑) 观看图片,了解海水中的丰富物质
小组间进行交流讨论
回答,书写化学反应方程式 培养学生归纳总结,养成规范书写化学用语的习惯 思考:
海水中本来就有氯化镁,为什么还要
海洋化学资源
海洋化学资源指海水中所含的大量化学物质。地球表面海水的总储量为13.18亿立方公里,占地球总水量的97%。海水中含有大量盐类,平均每公里3海水中含3500万吨无机盐类物质,其中含量较高的有氯(1900万吨/公里3)、钠(1050万吨/公里3)、镁(135万吨/公里3)、硫(88.5万吨/公里3)、钙(40万吨/公里3)、钾(38万吨/公里3)、溴(6.5万吨/公里3)、碳(2.8万吨/公里3)、锶(0.8万吨/公里3)和硼(0.46万吨/公里3),以及锂、铷、磷、碘、钡、铟、锌、铁、铅、铝等。它们大都呈化合物状态存有,如氯化钠、氯化镁、硫酸钙等,其中氯化钠约占海洋盐类总重量(约5亿亿吨)的80%。
海水化学资源开发,利用的历史悠久,主要包括:海水制盐及卤水综合利用(回收镁化合物等),海水制镁和制溴,从海水中提取铀、钾、碘,以及海水淡化等。此外,20世纪60年代以来,随科学技术的进步,海洋天然有机物质的研究和利用(如从海洋动植物中提取天然有机生理活性物质),也得到了迅速发展。
1、水在地球上分布很广,江河、湖泊和海洋约占地球表面积的3/4,人体含水约占人体质量的2/3。淡水资源却不充裕,地面淡水量还不到总水量的1%,而且分布很不均匀。
2、水的污染来自于①工厂生产中的废渣、废水、废气,②生活污水的任意排放,③农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入河中。
3、预防和消除对水源的污染,保护和改善水质,需采取的措施:①增强对水质的监测,②工业“三废”要经过处理后再排放,③农业上要合理(不是禁止)使用化肥和农药等。
4、电解水实验可证明:水是由氢元素和氧元素组成的;在化学变化中,分子能够分成原子,而原子却不能再分。
5、电解水中正极产生氧气,负极产生氢气,体积比(分子个数比)为1∶2,质量比为8∶1,在实验中常加稀H2SO4和NaOH来增强水的导电性。通的是直流电。
一、海水化学资源
(1) 海盐的产生与苦卤的综合利用:海洋底部蕴含着丰富的矿藏海水本身也是一个巨大的化学资源宝库,在海水中含有80多种元素。海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。按含量计算H、O及Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、Br、Sr、B元素超过99%,其他微量元素,海水中不同元素的含量相差较大,除了O、H、Cl、Na、Mg、S、Ca、K等元素含量较高外,许多元素的含量都较低,有些很低。
(2)海水提抽:主要方法是采用各种高级吸附剂富集铀,在分离得到铀。
(3)海水提溴:主要方法是空气吹出去
①主要步骤:
海水——提取、酸化——浓缩海水溴离子——通入Cl2——海水氯离子、Br2——通入空气、水蒸气(吹入)——吸收塔SO2——反应后富集溴——溴离子、硫酸根离子——通入Cl2——Br2、氯离子——分离——溴单质
②主要反应:
2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl
Br2 + SO2 + 2H2O=2HBr +H2SO4
Cl2 + 2HBr=2HCl +Br2
二、从海带中提取碘
(1)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,再用有机溶剂萃取出来。
如用H2O2作氧化剂,反应的离子方程式:2I-+H2O2+2H+ = I2+2H2O
(2)实验注意事项:海带不要用水洗,以免除去海带中的碘;干海带易于燃烧;灼烧海带的地方要注意通风。
三、海水提取镁的流程
海水中提取镁的方法:往海水中加碱,得到Mg(OH)2沉淀,将沉淀分离出来后再加盐酸,把Mg(OH)2变成MgCl2,然后经结晶、干燥、电解,就可得到Mg。由海水中的镁离子得到Mg,经历的变化:
CaCO3==高温==CaO + CO2
CaO + H2O =Ca(OH)2
MgCl2+Ca(OH)2==Mg(OH)2(沉淀)+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H2O