高一化学开发利用金属资源和海水资源2第二课时[引课]海洋是生命的摇篮,海水不仅是宝贵的水资源,而且蕴藏着丰富的化学资源。加强对海水(包括苦咸水,下同)资源的开发利用,是解决沿海和西部苦咸水地区淡水危机和资源短缺问题的重要措施,是实现国民经济可持续发展战略的重要保证。[板书]二、海水资源的开发和利用[讲述]海洋占地球表面的71%,总面积约3.6亿平方千米。海水资源的利用。主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。[资料]海水淡化:是指从海水中获取淡水的技术和过程。海水淡化方法在20世纪30年代主要是采用多效蒸发法;20世纪50年代至20世纪80年代中期主要是多级闪蒸法(MSF),至今利用该方法淡化水量仍占相当大的比重;20世纪50年代中期的电渗析法(ED)、20世纪70年代的反渗透法(RO)和低温多效蒸发法(LT-MED)逐步发展起来,特别是反渗透法(RO)海水淡化已成为目前发展速度最快的技术。海水循环冷却技术始于20世纪70年代,在美国等国家已大规模应用,是海水冷却技术的主要发展方向之一。我国经过"八五""九五"科技攻关,完成了百吨级工业化试验,在海水缓蚀剂、阻垢分散剂、菌藻杀生剂和海水冷却塔等关键技术上取得重大突破。"十五"期间,通过实施国家重大科技攻关项目,正在建立千吨级和万吨级海水循环冷却示范工程。[板书]1、海水淡化、海水循环冷却。[投影]海水蒸馏原理示意图:[资料]蒸馏法海水淡化技术研究已有几十年的历史。天津大港电厂引进两台3000立方米/日多级闪蒸海水淡化装置,于1990年运转至今,积累了大量宝贵经验。低温多效蒸馏海水淡化技术经过"九五"科技攻关,作为"十五"国家重大科技攻关项目正在青岛建立3000吨/日的示范工程。[投影]太阳能蒸发海水示意图:用心爱心专心115号编辑[资料]海洋是一个"蓝色的宝库"。据估算,如果把整个地球上的海水加以提炼,可得到550万吨黄金、4亿吨白银、40亿吨铜、137亿吨铁、41亿吨锡、27亿吨钡、70亿吨锌、137亿吨钼和137亿吨铝。可以说,地球陆地上有的,海洋里都有,而且有许多是陆地上蕴藏不多,而又难于提取的稀有元素,如锶、铀、铷、锂、钡等。这些化学元素都是工农业生产和国防上的重要资源。现在已在海底勘探和开发的矿产有:天然气、石油、煤、铜、铁、硫、砂、锰等数十种。估计海底石油可开采储量达一千多亿吨。在海水所含的各种化学元素及矿物中,数量最大的是食盐,即氯化钠。据计算,1立方千米海水中,含有近3千多万吨氯化钠。现在,全世界每年生产海盐1亿吨。如果按照这个数字消费,海洋里的盐可用5亿年!近年来,从海水里直接提取镁、铀、碘、溴都取得成功。镁是制造飞机、轮船、汽车的重要材料,海水中镁含量可用一千万年以上。溴在陆地上比较少见,绝大部分都储藏在海洋里。[讲述]我国海水综合利用技术日臻成熟,海水制盐是我国从海水中提取化学资源最早的产业,此外,气态膜法提溴、海水提钾、海水镁盐晶提取等都取得了阶段性进展,突破了关键技术,尤其是海水提取磷酸二氢钾、碳酸钾、硝酸钾三元复合肥以及人工合成钾高效吸附剂的研究工作进展顺利,为我国开辟新的优质无氯钾肥来源,打下了坚实的基础。[科学探究]1、如何将海水中的溴离子变成溴单质?并设计方案。2、如何证明海带中有碘离子?[板书]2、海水中提取溴和碘。[小组探讨]老师参与并引导。[实验4-2]海带成分中碘的检验,按课本要求做实验。[展示]优秀探究方案:海带成分中碘的检验(见教案后资料)。[例题]海水提溴的过程是:提取NaCl后的浓缩卤水中,通入过量Cl2反应后,用空气吹出溴蒸气,用热碱液吸收后,再加入H2SO4酸化,经蒸馏可得液溴。(1)浓缩卤水中通入Cl2的离子反应为。(2)用空气吹出Br2并用热碱液吸收的目的和化学反应是。(3)用H2SO4酸化的原理是。用心爱心专心115号编辑(4)生产所用Cl2、NaOH的主要来源是。[讲解](1)浓缩卤水中含有低浓度NaBr,通入Cl2时发生的离子反应是:Cl2+2Br-=Br2+2Cl—(2)通过上面置换反应得到的Br2的浓度很低,难以收集,用空气吹出Br2后用热碱液吸收,使溴得到富集,这个反应的离子方程式是:3Br2+6OH—=5Br-+BrO3—+3H2O(3)在H2SO4酸性下,Br-与BrO3-间发生氧化还原反应,重...