《開發(fā)利用金屬礦物和海水資源》課件

1、第四章第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第一節(jié)第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第第2課時(shí)課時(shí)為什么中日在釣魚為什么中日在釣魚島問題上互不相讓?shí)u問題上互不相讓?資料資料:海底石油海底石油:1350億噸億噸天然氣：天然氣：140萬億立方米萬億立方米鎂、鉀、鈾、鍶等礦物：鎂、鉀、鈾、鍶等礦物：5億億噸（液體礦山）億億噸（液體礦山）錳結(jié)核：錳結(jié)核：3萬億噸萬億噸魚蝦貝藻：魚蝦貝藻：6億噸億噸/年，現(xiàn)在捕撈量年，現(xiàn)在捕撈量9千萬噸千萬噸/年年波浪能：波浪能：700億千瓦億千瓦潮汐能：潮汐能：27億千瓦億千瓦重水：重水：200萬噸萬噸水：水：13億億噸億億

2、噸海水是名副其實(shí)的液體資源寶庫海水是名副其實(shí)的液體資源寶庫! !海水資源海水資源水資源水資源化學(xué)資源化學(xué)資源生物資源生物資源能源能源.海水資源的開發(fā)利用嚴(yán)重缺水嚴(yán)重缺水地球表面雖然有地球表面雖然有71%被被水覆蓋，但其中水覆蓋，但其中97.2%是海水，在是海水，在2.8%的淡的淡水中，又有水中，又有69%是人類是人類難以利用的兩極冰蓋。難以利用的兩極冰蓋。人類可用淡水只占全球人類可用淡水只占全球水總量的水總量的0.77%一、海水水資源的開發(fā)利用：一、海水水資源的開發(fā)利用：海水淡化海水淡化解決途徑解決途徑1、海水淡化的方法、海水淡化的方法蒸餾法蒸餾法【實(shí)驗(yàn)探究一】【實(shí)驗(yàn)探究一】海水的蒸餾實(shí)驗(yàn)海水

3、的蒸餾實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）蒸餾水的制備（）蒸餾水的制備（興趣小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)興趣小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)）；）；（2）Cl-和和SO42-的檢驗(yàn)（的檢驗(yàn)（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)）。）。海水和蒸餾水中海水和蒸餾水中Cl-和和SO42-的檢驗(yàn)的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論1.取適量海水和適量蒸餾水分別取適量海水和適量蒸餾水分別加入加入A和和B兩只試管中，并分別兩只試管中，并分別加加2-3滴稀滴稀HCl酸化，然后再分酸化，然后再分別加適量別加適量BaCl2溶液，觀察實(shí)驗(yàn)溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。現(xiàn)象。2.取適量海水和適量蒸餾水分別取適量海水和適量蒸餾水分別加入加入C和和D兩只試管中，并分別兩只試管中，并分別加

4、加2-3滴稀滴稀HNO3酸化，然后再分酸化，然后再分別加適量別加適量AgNO3溶液，觀察實(shí)溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。驗(yàn)現(xiàn)象。探究結(jié)論：探究結(jié)論：海海水中的水中的Cl-、SO42-等離子是難揮發(fā)的，蒸餾時(shí)只能蒸餾出等離子是難揮發(fā)的，蒸餾時(shí)只能蒸餾出水分子，而不能蒸餾出水分子，而不能蒸餾出Cl-、SO42-等離子。等離子。蒸餾法可以除去蒸餾法可以除去難揮發(fā)的雜質(zhì)。難揮發(fā)的雜質(zhì)。A中出現(xiàn)白色中出現(xiàn)白色沉淀，沉淀，B中無中無明顯現(xiàn)象明顯現(xiàn)象C中出現(xiàn)白色中出現(xiàn)白色沉淀，沉淀，D中無中無明顯現(xiàn)象明顯現(xiàn)象海水中存在海水中存在SOSO4 42-2-離子，而蒸餾水離子，而蒸餾水中不存在中不存在海水中存在海水中存在Cl

5、Cl- -離子離子，而蒸餾水，而蒸餾水中不存在中不存在太陽能蒸發(fā)海水示意圖：太陽能蒸發(fā)海水示意圖： 太陽能蒸發(fā)裝置太陽能蒸發(fā)裝置2、海水淡化的其他方法、海水淡化的其他方法電滲析法電滲析法離子交換法離子交換法海水淡化工廠海水淡化工廠二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用：二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用：海水曬鹽海水曬鹽海水海水濃縮濃縮過濾過濾蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶NaOH溶液、溶液、BaCl2溶液溶液Na2CO3溶液溶液過量過量1、海水制鹽、海水制鹽生產(chǎn)生產(chǎn) NaCl HCl溶液溶液(適量適量)Mg2+2OH- = Mg(OH) 2 SO42- +Ba2+ = BaSO4Ca2+ CO32- = CaCO3 Ba2+

6、CO32- = BaCO3OH-+H+ = H2O CO32-+2H+ = H2O+CO2主要的雜質(zhì)：主要的雜質(zhì)：Mg2+ SO42- Ca2+如何通過實(shí)驗(yàn)證明海帶中存在碘元素？如何通過實(shí)驗(yàn)證明海帶中存在碘元素？思考：思考：大脖子病大脖子病海帶海帶2、海帶中、海帶中碘碘的提取的提取 【實(shí)驗(yàn)探究二】【實(shí)驗(yàn)探究二】海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)稱取稱取3g干海帶，用刷子把干海帶表面的附著干海帶，用刷子把干海帶表面的附著物刷凈。將海帶剪碎，用酒精潤濕后，放在坩物刷凈。將海帶剪碎，用酒精潤濕后，放在坩堝中。用酒精燈灼燒盛有海帶的坩堝，至海帶堝中。用酒精燈灼燒盛有海帶的坩堝，至海帶完全成灰，停止加

7、熱，冷卻。完全成灰，停止加熱，冷卻。 將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，向燒杯中加入將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，向燒杯中加入10mL蒸餾水，攪拌、煮沸蒸餾水，攪拌、煮沸2min3min，使可溶，使可溶物溶解，過濾。物溶解，過濾。探究過程：探究過程：（1）海帶濾液的制備）海帶濾液的制備（興趣小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)興趣小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)）（2）碘的提取及檢驗(yàn)）碘的提取及檢驗(yàn) （學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象1、取適量濾液于試管中，向?yàn)V液、取適量濾液于試管中，向?yàn)V液中滴加幾滴稀硫酸，再加入約中滴加幾滴稀硫酸，再加入約1mLH2O2溶液。觀察現(xiàn)象。溶液。觀察現(xiàn)象。 2、取少量上述濾液于試管中，滴、取少量上述濾液于試管中

8、，滴加幾滴淀粉溶液。用膠頭滴管取加幾滴淀粉溶液。用膠頭滴管取1滴溶液在濾紙上，觀察現(xiàn)象。滴溶液在濾紙上，觀察現(xiàn)象。 3、向剩余的濾液的試管中加入、向剩余的濾液的試管中加入1mLCCl4 ，振蕩，靜置。觀察現(xiàn)，振蕩，靜置。觀察現(xiàn)象。象。 探究結(jié)論：探究結(jié)論：化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：溶液變?yōu)樽攸S色溶液變?yōu)樽攸S色溶液變?yōu)樗{(lán)色溶液變?yōu)樗{(lán)色溶液分層，上層水溶液溶液分層，上層水溶液變淺，下層的變淺，下層的CCl4為為紫紅色紫紅色通過實(shí)驗(yàn)表明海帶中含有豐富的碘元素通過實(shí)驗(yàn)表明海帶中含有豐富的碘元素2KI + H2O2 + H2SO4 = I2+ K2SO4 + 2H2O 海水海水金屬鎂金屬鎂美麗的貝殼美麗的

9、貝殼MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2+ CaCl2 Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O MgCl2(熔融熔融) = Mg + Cl2 通電通電3、海水中、海水中鎂鎂的提取的提取 海水海水Mg無水無水MgCl2脫水脫水Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀沉淀過濾過濾水水石灰乳石灰乳煅燒煅燒CaO貝殼貝殼MgCl2溶液溶液鹽酸、濃縮鹽酸、濃縮電解電解CaO + H2O = Ca (OH)2CaCO3 = CaO + CO2 高溫高溫4、海水中、海水中溴溴的提取的提取 濃縮海水濃縮海水(含含Br-)濃濃Br2溶液溶液含濃含濃Br-的溶液的溶液含含Br2溶液溶液C

10、l2空氣和水蒸氣空氣和水蒸氣Cl2含含SO2的的吸收塔吸收塔BrBr2 2海水中提取溴的流程圖海水中提取溴的流程圖如何實(shí)現(xiàn)從海水中提取溴單質(zhì)如何實(shí)現(xiàn)從海水中提取溴單質(zhì)?（閱讀課本閱讀課本91頁的資料卡片頁的資料卡片）卡盟排行榜：海水資源的綜合利用海水資源的綜合利用 海洋具有豐富資源，我們在研究和開發(fā)海洋資海洋具有豐富資源，我們在研究和開發(fā)海洋資源時(shí)，不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)，也絕不應(yīng)違背源時(shí)，不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)，也絕不應(yīng)違背可可持續(xù)發(fā)展的原則持續(xù)發(fā)展的原則，不能重蹈開發(fā)陸地資源的覆轍，不能重蹈開發(fā)陸地資源的覆轍，一定要保護(hù)好一定要保護(hù)好人類最后的生命線人類最后的生命線海洋海洋。課堂小結(jié)課堂小結(jié)海水資源的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用一、海水水資源的開發(fā)利用一、海水水資源的開發(fā)利用 海水淡化的主要方法：海水淡化的主要方法：蒸餾法蒸餾法、電滲析法電滲析法、離子交換法離子交換法二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用 NaCl的提取的提取、碘的提取碘的提取、鎂的提取鎂的提取以及溴的以及溴的提取的原理和方法提取的原理和方法課堂檢測課堂檢測1下列不是海水淡化主要方法的是下列不是海水淡化主要方法的是 （ ） A電解法電解法 B離子交換法離子交換法 C電滲析法電滲析法 D蒸餾法蒸餾