专题二 开发利用海水资源

1 金属矿物的开发利用

一、选择题(每小题4分，共48分，每题有1～2个选项符合题意)CDDCD DAADC BD

1．下列说法错误的是( )

A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再用B．提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步

C．活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液D．热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等

2．不同金属的冶炼，其冶炼方法也可能不同，主要原因是( )

A．金属在自然界中的分布不同 B．金属在自然界中的含量不同

C．金属在自然界中的存在形式不同 D．金属的活动性不同

3．化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用。下列认识正确的是( )

A．人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界分布无关

B．人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品

C．工业上可用电解熔融态的MgCl2、AlCl3来制备Mg、Al

D．工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO4

4．实验室欲使1.6 g Fe2O3完全被还原，事先应准备的H2气体在标准状况下的体积为 ( )

A．672 mL B．336 mLC．大于672 mL D．小于336 mL

5．用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1 mol，消耗铝最少的是( )A．MnO2 B．WO3C．Cr2O3 D．Co3O4

6．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平，下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于(

)

A．金属的导电性强弱B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低D．金属的活动性大小

7．分别用氢气和金属做还原剂冶炼金属，下列有关所得金属纯度的说法正确的是( )

A．用氢气的纯度高 B．用金属的纯度高C．二者相同 D．无法比较

8．在冶金工业上，下列均不能用通常化学还原剂制得的金属是( )

A．K、Ca、Na、Al B．K、Na、Zn、FeC．Zn、Fe、Cu、Ag D．Mg、Al、Zn、Fe

海洋资源的开发和利用（二）

在教学中，教师首先要使学生明确开发海洋空间资源的深远意义。由于世界人口的迅速增长，使陆地空间越来越拥挤，海洋将成为人类活动的广阔空间；然后让学生了解海洋空间资源分布的范围，所处的环境特点。海洋可利用空间包括海上、海中和海底，具有气象、水文条件复杂，环境恶劣的特点；最后，讲当前人类在海洋空间资源的开发利用上已涉及的领域。海洋空间利用已从传统的交通运输，扩大到生产、通信、电力、储蓄、文化娱乐等诸多方面。

在教学中，教师可结合世界海洋运输的发展历史，讲述人类在海洋运输中经历了由近海向远洋拓展以及交通运输工具的变革过程。特别要指出现代大型船舶的出现和无线电导航、全球定位技术在海洋运输业的应用，大大促进了海洋运输业的发展。接着，教师可利用课本中《世界主要海运路线》图，介绍世界七大海上交通运输线。最后，介绍人们开发利用海洋空间的主要场所——港口的’建设。在讲港口建设时，可引导学生读《鹿特丹港口的土地利用》图，结合荷兰鹿特丹港发展案例，讲清港口建设要有三个条件：①腹地：即港口的服务区域；②配套设施：如码头、装卸设备等；③在港口的规模、服务功能和范围上能够适应经济发展的需要。

在教学中，教师可结合世界围海造陆的三个典型事例①荷兰的围海造陆工程；②日本、美国、法国、荷兰等国建造的人工岛工程；③澳门的填海造陆工程，说明围海造陆是缓解人多地少矛盾的重要途径，但是需要经过充分的科学论证，特别是做好以水利工程为中心的配套建设。同时还要指出，兴建海上城市，工程和费用巨大，需要以强大的国力作基础。

〖引入新课〗 1.读图引入：读课本《未来海洋空间利用示意》图，说明人类开发利用海洋空间资源涉及生产和生活的哪些领域？关于海洋空间资源的开发利用，人类还可以在哪些方面进行探索？ 2.录像引入：观看有关海洋空间资源开发利用的科技录像片，回答海洋空间资源包括海洋的哪些部分。人类是怎样利用海洋空间资源的？ 3.讲解：海洋空间资源包括海上、海中、海底三个部分。随

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

“海水资源的开发利用”教学设计

为加快青年教师的成长，学校每学期都会安排青年教师上一次汇报课，并安排骨干教师听课、评课。本教案是我讲授人教版化学必修2“海水资源的开发利用”一节汇报课的教学设计。这节课受到了听课教师的肯定，同时也存在着许多值得反思的地方。

一、教学设计

1.教材内容分析

教材在必修模块的最后一章安排“海水资源的开发利用”，其主要内容包括：海水中的水资源和化学资源的开发利用。其中水资源的利用包括海水淡化和海水循环冷却，化学资源的开发利用主要涉及海水中化学物质的提取和检验（如NaCl、和Mg的提取，海带中碘元素的检验）。

2.教学目标

(1)知识和技能：了解化学方法在海水资源开发中的应用。

(2)过程和方法：通过活动探究，了解海洋资源的种类及开发利用的现状，培养学生分析、解决问题的能力。

(3)情感态度和价值观：通过对海水资源开发利用的探讨和学习，体会化学对于生产、生活的贡献，揭示化学和可持续发展的关系，培养问题解决的参与意识和对自然的关注意识。

3.教学重点和难点

海水资源的合理开发和综合利用。

4.教学方法 学生课前搜集资料，学生在教师指导下通过图片、数据、实验进行合作、讨论、探究式学习。

5.教学过程

［教师活动］导入：（展示海洋图片）我们生活在海边，看到这几幅图片，请大家思考海洋里有哪些资源和能源可被利用？

［学生活动］交流讨论：海洋里的水资源非常丰富：不仅有鱼、虾、蟹、贝、藻等生物资源；海洋里还有丰富的化学资源，如锰、镁、钾、溴、碘、氯化钠等各种矿物质；海洋还是各种能源的天然宝藏，海洋里有天然气、油田气，还能利用潮汐能、波浪能、核能来发电……

［设计思路说明］连云港市紧邻大海，学生对海洋非常熟悉，通过图片这一直观形式激发学生的学习兴趣，让学生乐于开口交流，营造了一个活跃的课堂气氛，为后续的交流讨论奠定基础。