化学与自然资源的开发利用
更新时间:2023-12-16 02:17:01 阅读量: 教育文库 文档下载
华侨中学高一化学讲学稿系列 班级( ) 姓名 2008学年度第二学期
必修2 第四章 化学与自然资源的开发利用
第三节 开发利用金属矿物和海水资源
(第二课时)
【学习目标】
1.掌握从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。 2.认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
【学习重难点】
重点:了解海水资源开发和利用。难点:了解海水资源开发和利用。 【学习过程】
二、海水资源的开发利用
【阅读教材】P90-91完成下列内容。
1、海水中水的储量约为1.3×10亿吨,约占地球上总水量的 。海水中水资源的利用主要包括 和 。 2、海水淡化的方法主要有: 、 、 等。 3、由于与 的相互作用,海水中溶解和悬浮着大量的 和 。由于海水的储量大,即使有些元素的富集程度很低,其总量也很可观。
4、海水中主要的化学元素有哪些?
5、完成〖实验4-2〗,并填写下表
往滤液中加几滴稀硫酸和H2O2 再往上述溶液中加入几滴淀粉溶液 讨论:⑴本实验的原理是什么?
⑵实验前为什么要用刷子而不用水冲洗干海带? ⑶碘易升华,为什么还可以用酒精灯灼烧干海带?
必修2 第四章 第一节开发利用金属矿物和海水资源第二课时 1 页 共 4 页
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现象 解释或用离子方程式表示 华侨中学高一化学讲学稿系列 班级( ) 姓名 2008学年度第二学期
⑷能否用氯水代替稀硫酸和双氧水?
6、结合课本P85资料卡片内容,设计一个实验方案,模拟Br转变为Br2的生产过程,写出实验步骤及有关的化学方程式。
7、根据课本P91资料卡片,思考为提高海水制溴的经济效益,在工业生产中可采取哪些措施? 从海带中提取碘的实验 【演示实验】课本P91实验4-2
①反应原理: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,再萃取出来。
用H2O2做氧化剂,反应的离子方程式是:2I+H2O2+2H=I2+2H2O ②提取流程
含碘元素的溶液 残渣 含碘单质的有机溶液 试剂 含碘单质的溶液 -+
-
_
海带 灼烧 海带灰 溶解,过滤 ③实验注意事项:海带不要用水洗,以免洗去海带中的碘;用干海带从而易于燃烧;灼烧海带的地方要注意通风。
【知识延伸】从海水中提取物质的方法 1.从海水中提取食盐的主要工艺流程
从海水中制取盐的方法主要有:盐田法、电渗析法和冷冻法。 2.从海水中提取镁的主要工艺流程(见教材习题4) 3.从海水中提取溴的主要工艺流程
①用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。
②向酸化的海水中通入适量的氯气,使溴离子转化为溴单质:2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl ③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽,将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气:2HBr+Cl2=2HCl+Br2 ⑤用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。
必修2 第四章 第一节开发利用金属矿物和海水资源第二课时 2 页 共 4 页
华侨中学高一化学讲学稿系列 班级( ) 姓名 2008学年度第二学期 海水综合利用联合工业体系一例(见P92) 【达标训练】
1、从海水中提取下列物质,可以不涉及化学变化的是 A、Mg B、NaCl C、Br2 D、K
2、下列哪种试剂加入到含有Br—的溶液中,可以将Br氧化为Br2 A、I2 B、I C、Cl2 D、 Cl
—
—
—
3、海水中含有氯化镁,是镁的重要来源之一。从海水中提取镁,可按照如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物;④将所得的产物熔融后电解。关于提取镁,下列说法不正确的是 A、此法的优点之一是原料来源丰富
B、 进行①、②、③步操作的目的是从海水中提取氯化镁 C、第④步电解时会产生氯气
D、以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和复分解反应
4、全球海水中溴的藏量丰富,约占地球溴总藏量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65mg/L。其工业提取方法有:
(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有:① (写出离子方程式); ②Br2+3CO32=BrO3+ 5Br+3CO2↑ ; ③BrO3+ 5Br+6H=3Br2+3H2O。
-
-
-
-
-
+
其中反应②中氧化剂是 ;还原剂是 。
(2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1),只是将溴吹出后是用SO2来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。
写出溴与二氧化硫反应的化学方程式: 。 (3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室
中萃取用到的实验仪器名称是 。下列可以用于海水中溴的萃取试剂的 。①乙醇 ②四氯化碳
③硝酸 ④裂化汽油
必修2 第四章 第一节开发利用金属矿物和海水资源第二课时 3 页 共 4 页
华侨中学高一化学讲学稿系列 班级( ) 姓名 2008学年度第二学期 5、教材P93第5、6、7题
6、(高考原题,试一试)海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式 。
用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时,能得到无水MgCl2,其原因是 。 (2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤。
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的;
溶解时: 。 过滤时: 。 蒸发时: 。
(4)获得HCl的反应为2CH4+O2+4Cl2=======2CO+8HCl(不考虑其他反应)。事实上,生产中HCl一直在循环使用。试从理论上分析是否需要补充HCl,简要说明理由
必修2 第四章 第一节开发利用金属矿物和海水资源第二课时 4 页 共 4 页
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