课题2　海水的综合利用优秀教学设计

海水的综合利用（第一课时）

【三维目标】

知识与技能：掌握海水淡化、海水晒盐、海水提溴、海水冶炼镁的工业原理；了解海水资源利用的积极意义。

过程与方法：通过海水综合利用，了解工业中综合原料成本、原料循环使用、能源利用、产品富集、环境保护等方面的综合考量。

【重点难点】掌握海水淡化、海水晒盐、海水提溴、海水冶炼镁的工业原理。

海水资源的多样性：

海洋约占地球表面积71%，海洋中的资源

：80多种元素，70多种可供提取。



生物资源:动物、植物



化学资源:Na、Mg、Br、I、金属结核矿、稀土

……….



能源：石油、可燃冰、铀矿、重水、潮汐



水: 水资源

1．海水淡化

(1)海水淡化途径：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去。

(2)海水淡化的方法及其特点

海水淡化的方法主要有蒸馏法(如图所示)、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。

(3)原理：水的沸点低，蒸馏时水汽化，而其他物质沸点高，不能汽化，水蒸气冷却得到淡水。

(4)注意事项

①烧瓶内加少量碎瓷片以防暴沸。

②冷凝水流向是低进高出。

练习1

如果实行海水淡化来供应居民饮用水，下列方法中在原理上完全不可行的是(

) A．加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化

B．利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化

C．将海水缓慢降温凝固以获取淡水

D．将海水通过离子交换树脂以除去各种离子

淡化方法

原理

蒸馏法

将海水加热至105 ℃蒸发汽化，然后蒸汽冷凝而得到蒸馏水

利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作电渗析法

用下，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐目的

用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子得到去离子水离子交换法

的方法

2．海水晒盐

（1）海滩建成盐田的条件

（2）粗盐提纯

(3)氯碱工业

电解饱和NaCl溶液的方程式为

_________________________________ __________________________________

___________________________________。

3.海水提溴

海水(酸化)――→________――→――→________――→________。

吹出吸收用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内溶液中的溴单质。若要得到纯净的液溴，采用的分离方法是________。

写出方程式：

_________________________________ __________________________________ ___________________________________。

4.海水提镁

(1)流程

Cl2空气、水蒸气SO2Cl2(2)有关反应的化学方程式

MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2

Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O MgCl2·6H2O=====MgCl2＋6H2O↑

△HCl电解

MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑

练习2

海水是镁的主要来源之一，从海水中提取金属镁的主要生产步骤有：①浓缩结晶

②加熟石灰③加盐酸

④过滤

⑤熔融电解

(1)正确的生产顺序是______________。

(2)下列关于提取镁的说法中，不正确的是________(填序号)。

A．此法的优点之一是原料来自大海

B．进行①②③步骤的目的是富集MgCl2

C．常用电解熔融氧化镁的方法制取镁

D．电解冶炼镁要消耗大量电能

【课后练习】

1．海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：

＋＋－－Na

Mg2

Ca2

Cl

HCO3

－1模拟海水中的离子浓度/mol·L

0.439 0.050 0.011 0.560 0.001 －－注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×105 mol·L1，可认为该离子不存在；

实验过程中，假设溶液体积不变。

－Ksp(CaCO3)＝4.96×109

－Ksp(MgCO3)＝6.82×106

－Ksp[Ca(OH)2]＝4.68×106

－Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×1012

＋

下列说法正确的是(

) A．沉淀物X为CaCO3

＋＋B．滤液M中存在Mg2，不存在Ca2

＋＋C．滤液N中存在Mg2、Ca2

D．步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物

2．海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

(1)请列举海水淡化的两种方法：__________________、________________。

(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________________、__________________或H2、__________________。

－(3)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br，其目的为

________________________________________________________________________。

(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为

________________________________________________________________________，

由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是

________________________________________________________________________。

(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：

请你参与分析讨论：

①图中仪器B的名称：

________________________________________________________________________。

②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是

________________________________________________________________________。

③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：

________________________________________________________________________。

④C中液体产物颜色为________________。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是__________________。