第二节　资源综合利用　环境保护教学实录与评析

高一化学必修二第四章第一节第二课时（新授课）

【教学目标】

知识与技能

1．使学生了解金属冶炼的一般原理，理解金属单质的活泼性与选择冶炼方法之间的联系。

2．开发利用金属矿物和海水资源，常识性介绍金属的回收和利用，了解化学与资源综合利用。

3．培养学生的环境意识和资源观念。

过程与方法

1．自主学习，自主归纳冶炼金属的方法，金属的回收和资源保护的有关知识。开发利用金属矿物和海水资源，了解化学与资源综合利用。加强环保意识。

2．通过典型例题的分析、学习，掌握分析问题、解决问题的方法。

3．探究与活动，通过复习，了解探究过程的意义和方法，培养从形象思维到抽象思维的能力。

情感、态度与价值观

1．通过复习，进一步培养学生爱国主义情感。通过介绍金属回收的重要意义，树立资源保护意识和环保理念。

2．树立正确的人生观、价值观：热爱科学、热爱社会、关注生活。通过搜集资料，培养学生搜集信息能力和自学能力。

【教学重点】归纳能力、比较能力的培养。

【教学难点】培养举一反三的能力，培养发散思维、创新思维的能力。

二、海水资源的开发利用

1.海水水资源的利用：海水中水的储量约占全球总水量的97％。海水中水资源的利用，主要包括

海水的淡化

和直接利用海水进行

循环冷却

。

海水淡化的方法：主要有

蒸馏法

、电渗析

法

、离子交换

法等。

2.海水中的化学资源的开发利用：

（1）海洋是一个远未开发的巨大化学资源宝库：海洋资源中，利用潜力最大的是海水中的化学资源。由于与岩石、大气、生物的相互作用，海水中溶解和悬浮有大量的无机物和有机物，目前，在陆地上发现的１００多种化学元素，

在海水中已找到８０多种（包括超过总量99%的H、O、CL、Br、Na、K、Mg、Ca、S、C等11种元素和其他微量微量元素）其中７０多种可供提取。如，氯化钠（即食盐）有４亿亿吨，镁约有１８００万亿吨，钾有５００万亿吨，溴约有９０万亿吨，核燃料约４０亿吨－５０亿吨。

（2）海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富集程度低。因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。

（3）从海水中提取物质的方法

I.

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。其中盐田法（又叫滩晒法）历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法。现在还在广泛采用。

※盐田法：盐田建在海滩边，借用海滩逐渐升高的坡度，开出一片片象扶梯一样的池子。

利用涨潮或用风车和泵抽取海水到池内。海水流过几个池子，随着风吹日晒，水份不断蒸发，海水中的盐浓度愈来愈高，最后让浓盐水进入结晶池，继续蒸发，直到析出食盐晶体。我国是世界上最大的产盐国，年产盐量近2000万吨，占世界食盐产量的80%。

Ⅱ.从海水中提取镁的主要工艺流程：镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。主要步骤如下：

海水（主要

含NaCl 试剂①

和MgSO4）

溶液

Mg(OH) 2

沉淀

试剂②

MgCl2 溶液

无水

MgCl2

（1）为了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用 NaOH ，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应

过量

；验证MgSO4已完全转化为Mg（OH）2的方法是

取上层清液，加入NaOH溶液，不生成沉淀

。

（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是

过滤

。

（3）试剂②可以选用 HCl 。

（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式：

MgCl2（熔融）

电解

熔融

电解

Mg

Mg

+ Cl2↑

Ⅲ. 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。反应的化学方程式为：

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，反应的化学方程式为：Br2 + SO2 + 2H2O == 2HBr + H2SO4

（4）向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气，反应的化学方程式为：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，得到产品溴。

【实验4—2】从海带中提取碘

-（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（H2O2)将其氧化成I2，再用有机溶剂将I2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）操作步骤：

①取约3g干海带，把表面的浮着物用刷子刷净（不要用水冲洗，以免

洗去表面的碘化物），用剪刀剪碎后，用酒精湿润，放入坩埚中。点燃酒精灯，灼烧海带至完全变为灰烬（注意通风）停止加热，

冷却。

②将海带灰转移到小烧杯中，向其中加入10ml蒸馏水，搅拌、煮沸2～3min ,过滤。

③在滤液中滴入几滴稀硫酸（3mol/l）,再加入1mL H2O2（3%），现象：溶液

变棕黄色

。

再加入几滴淀粉溶液，现象是：溶液

变蓝色

。

（3）提取I2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

【总结】海水资源的开发利用：

①

从海水中提取淡水——海水淡化

②海水制盐

海水资源的开发利用

③从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品

④从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料

⑤从海水中获取其他物质和能量

[课堂练习]

1．海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程，其方法较多，如反渗透法、电渗析法、离子交换法等，下列方法中也是用来进行海水淡化的是

A．过滤法

B．蒸馏法

C．分液法

D．萃取法

2．许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是

A．氯、溴、碘

B．钠、镁、铝

C．食盐、淡水

D．烧碱、氢气

3．下列有关海水综合利用的说法正确的是

A．利用电解的方法可以从海水中获取淡水

B．海水蒸发制海盐的过程只发生了化学变化

C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2 D．海水中含有钾元素，只需经过物理变化可以得到钾单质

[教学反思]