1、第2课时 海水资源的开发利用 课程目标 1了解海水水资源及其利用。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、提碘的方法。3了解海水综合利用的意义。图说考点 新知预习一、海水水资源的利用1海水水资源的利用主要包括：(1)；(2)。2海水淡化的方法淡化的方法主要有、等。海水的淡化直接利用海水进行循环冷却蒸馏法离子交换法电渗析法3海水的蒸馏(1)原理装置海水蒸馏原理示意图(2)主要仪器。铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管、温度计等二、海水化学资源的开发利用海水中溶解和悬浮着大量的和，H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、Br、Sr 等 13 种元素超
2、过总量的；其他为微量元素，总计含有多种元素。1海水制盐海水日晒结晶 粗盐提纯 精盐。无机物有机物99%802海带提碘(1)流程：海带灼烧 过滤Cl2 提纯碘单质。(2)原理：2ICl2=I22Cl。3海水提溴(1)过程：浓缩 提取。(2)原理：2BrCl2=Br22Cl。浸泡氧化氧化富集三、海水中能量的开发和利用(1)从海水中提取核能开发的重要原料和。(2)、等是有待开发的新型能源。铀重水潮汐能波浪能即时性自测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、明矾净化法等()(2)海水各种化学资源的开发过程中，必须都要发生化学反应()(3)海水中含有钾元素，仅通过物
3、理变化就可以得到金属钾()(4)海水中含有 Br2()(5)海带中含有碘，能使淀粉变蓝()(6)用 SO2 溶液吸收溴蒸气，是利用了 SO2 具有漂白性()(7)实验室从海带中提取单质碘的方法是取样灼烧溶解过滤萃取()2下列方法中，不能实现海水淡化的是()A蒸馏法 B电渗析法C过滤法D离子交换法答案：C3下列属于海水化学资源利用的是()A海水淡化B海水冷却循环C海水提溴D海水发电答案：C4中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是()A蒸馏B蒸发C过滤D搅拌答案：B5可从海水中获取的常温下为液体的单质是()AMgBNaCBr2DI2答案：C6若实现海水淡化供应饮用水，下
4、列方法在原理上完全不可行的是()A加明矾使海水中盐分沉淀而淡化B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。答案：A技能素养提升点一 蒸馏法淡化海水原理例 1 海水淡化可使用蒸馏法。如图所示为以自来水为原料制取蒸馏水的实验装置，请回答下列问题。(1)图中的两处明显错误是_；_。温度计的水银球插入液体中冷却水进出口方向反了(2)仪器 A 的名称是_，仪器 B 的名称是_。(3)实验时 A 中除加入自来水外，为防止液体暴沸还需加入少量_。蒸馏烧瓶冷凝管沸石
5、(或碎瓷片)【解析】(1)蒸馏时，温度计测量的是水蒸气的温度，而不是溶液的温度，所以温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口处；根据题图，冷却水应“下进上出”。(2)观察题图可知，A 是蒸馏烧瓶，B 是冷凝管。(3)由于需要加热，所以 A 中还要加入沸石(或碎瓷片)以防止液体暴沸。状元随笔 海水蒸馏实验的操作步骤连接装置检查装置气密性向烧瓶中加入海水和碎瓷片接通冷却水给烧瓶加热收集蒸馏水停止对烧瓶加热待冷却至室温后停止通入冷却水整理仪器。提升 1 地球上 97%以上的水是海水，海水淡化可缓解淡水资源不足。下列方法中能将海水淡化的是()在海水中加入硝酸银，滤掉生成的沉淀 蒸馏海水，将蒸汽冷凝 将海水
6、加压，使水分子通过半透膜以滤去盐分A BCD解析：中加入硝酸银虽然将 Cl除去，但同时生成 NaNO3，达不到海水淡化的目的。是一种使用最早、最广泛的海水淡化方法。中使用了新型高分子材料半透膜，是一种新的海水淡化方法。中将海水暴晒，并不能除尽海水中的盐分，滤掉析出的盐后得到的是含盐的饱和溶液，不能将海水淡化。答案：B 注意晒盐和蒸馏法淡化海水的区别。将海水暴晒，滤掉析出的盐关键能力 海水蒸馏实验的注意事项(1)烧瓶加热时，一定要垫石棉网，防止烧瓶炸裂。(2)烧瓶中的海水量不能超过烧瓶容积的23。(3)冷凝管内的冷却水要从下口入、上口出，这样冷却的效果最好。(4)加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。
7、(5)实验前认真检查装置的气密性。(6)当烧瓶中有少量液体时，停止加热。(7)实验结束时，应先停止加热，后停止通入冷却水。状元随笔 由于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。提升点二 海水资源的综合开发利用例 2 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：(1)指出从海藻中提取 I2 的实验操作名称：_，_，反应的离子方程式_。过滤萃取分液2ICl2=I22Cl(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
8、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、石棉网以及必要的夹持仪器。还缺少的仪器是_。(4)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_。B分液漏斗，普通漏斗没有石棉网；温度计插入液面以下；冷凝管进、出水方向颠倒(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。萃取剂沸点较低，I2 易升华 蒸馏烧瓶【解析】(1)为了从悬浊液中分离 I，应用过滤；从 I2 的水溶液中把它提取出来，应用萃取分液。(2)A 中酒精，C 中乙酸，D 中甘油，都是易溶于水的物质，所以不能用于萃取碘。(3)萃取分液所必需的仪器是分液漏斗，过滤时所
9、需仪器必有普通漏斗。状元随笔 碘元素的检验方法a淀粉遇单质碘变蓝，若是碘离子，通常先加入氯水氧化，再加入淀粉。b碘水呈黄色，通常加入有机溶剂四氯化碳或苯后有机层呈紫色。c加入硝酸酸化的硝酸银溶液后产生淡黄色沉淀，则原溶液中含碘离子。提升 2 海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A向苦卤中通入 Cl2 是为了提取溴B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C工业生产中常选用 NaOH 作为沉淀剂D富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用 SO2 将其还原吸收解析：苦卤中含有 Br，通入 Cl2 可将 Br氧化生成 Br2，A正确；粗盐中含有 Ca2、SO24 等杂质离子，故先除杂得 N
10、aCl和 KCl 的混合溶液，而 NaCl 的溶解度随温度变化不大，故采用重结晶可以得到纯净的 NaCl，B 正确；工业上沉淀海水中的 Mg2，采用 Ca(OH)2，不用 NaOH，因为 NaOH 的价格较贵，C 错误；Br2 易挥发，用热蒸气吹出后，用 SO2 吸收，生成 H2SO4 和HBr，富集后再用 Cl2 处理 HBr 生成 Br2，D 正确。答案：C关键能力海水中溴和碘的提取1海水提溴海水提溴的主要方法是空气吹出法。(1)主要流程：海水 浓缩酸化 浓缩海水Br通入Cl2、通入空气水蒸气吸收塔SO2反应后富集溴 HBr、SO24通入Cl2后提取Br2 Br2、Cl(2)主要反应：Cl
11、22Br=Br22Cl(氧化)Br2SO22H2O=2HBrH2SO4(富集)Cl22Br=Br22Cl(提取)2海带中提碘(1)海带中含有碘元素的检验关键反应的反应原理：2H2IH2O2=I22H2O。实验步骤及证明方法：(2)海带中提碘流程：海带浸泡氧化过滤提纯碘单质。主要的化学反应原理：Cl22KI=2KClI2。状元随笔 海水提镁的反应原理和工艺流程(1)主要反应原理：CaCO3=煅烧 CaOCO2CaOH2O=Ca(OH)2Ca(OH)2MgCl2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl2(熔融)=通电 MgCl2(2)工艺流程：形成性自评1海水是
12、一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是()A海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质B海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C从海水中可以得到 NaCl，电解熔融 NaCl 可制备 Cl2D利用潮汐发电是将化学能转化为电能解析：海水中的钾元素是以化合态形式存在，要使化合态转化为游离态，一定发生氧化还原反应，A 不正确；海水蒸发制海盐，是发生了物理变化，B 不正确；电解熔融 NaCl 可以制得 Na和 Cl2，C 正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，因此 D 不正确。答案：C2下列说法正确的是()A用蒸馏法进行海水淡化是物理变化B海水的蒸馏必须需要温度计C太阳能是传
13、统能源，潮汐能是新型能源D海水中含有溴元素，不需要经过化学反应即能得到溴单质答案：A3从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是()解析：灼烧海带应用坩埚，A 选项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B 选项错误；苯的密度比水的小，萃取 I2 的苯层在上层，应从分液漏斗上口倒出，C 项错误。答案：D4从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：下列说法不正确的是()A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解 MgCl2 时阴极产生氯气C步骤可将晶体置于 HCl 气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析：海水中含有大量的镁元素，从海水中提取镁的优点之一是原料来源丰富，A 项
14、正确；电解熔融的 MgCl2 时，阳极产生Cl2，阴极产生金属镁，B 项错误；因 MgCl2 能水解：MgCl22H2OMg(OH)22HCl，所以将 MgCl26H2O 晶体在 HCl 气体氛围中加热脱水，其目的是防止 MgCl2 水解生成 Mg(OH)2，C 项正确；步骤涉及 CaCO3 的分解反应得到 CaO，CaO 与 H2O 发生化合反应得到 Ca(OH)2，步骤是电解涉及分解反应，步骤涉及 MgCl2 与 Ca(OH)2 发生的复分解反应得到 Mg(OH)2 和CaCl2，D 项正确。答案：B5海水是可以综合利用的。从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)步 骤 获 取Br2的 离
15、子 方 程 式 为：_。Cl22Br=Br22Cl(2)步骤用 SO2 水溶液吸收 Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达 到 富 集 的 目 的。其 反 应 的 化 学 方 程 式 为：Br2 SO2 2H2O=H2SO42HBr，在该反应中，还原剂是_(填化学式)。若反应中生成 4 mol HBr，则消耗_mol SO2。SO22解析：海水淡化后得到 NaCl，电解其熔融态可生成 Na 和Cl2。利用生成的 Cl2 氧化浓缩海水中的 Br得到 Br2，离子方程式为 Cl22Br=Br22Cl，然后通入空气，吹出 Br2，再用SO2 吸 收 Br2，发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 Br2 SO2 2H2O=H2SO42HBr，该反应中氧化剂为 Br2，还原剂为 SO2，反应中每生成 4 mol HBr，则消耗 2 mol SO2，最后再向含 HBr的溶液中通入适量 Cl2，蒸馏得到 Br2。练后感悟 物质制备工艺流程题都涉及物质的分离提纯，注意制备过程中所需的原料和条件的控制以及物质分离方法的选择(如过滤、萃取分液、蒸馏等)，尽可能写出主要的化学反应方程式或制备原理。若出现工艺评价内容，从成本、环保、现实等多角度考虑分析即可。
