第二节　资源综合利用　环境保护PPT专用课堂实录内容

课题：第四章

化学与可持续发展

4.1. 2 开发利用金属资源和海水资源

教

学

过程

目

与

方法

的

情感态度价值观

重

点

难

点

知识

与

技能

授课日期：

1、帮助学生认识和体会海水资源开发和利用中的意义和作用

2、提示化学与可持续发展的重要关系

3、树立资源保护意识及合理开发意识

4、初步培养自主查阅资料的能力

1、自主学习、培养学生自学能力

2、活动探究，通过了解海洋资源的类型，海水资源的开发及利用现状，培养学生归纳能力，比较能力

1、帮助学生树立节约资源，爱护环境，变废为宝等意识

2、通过金属矿物及海水资源的开发利用两个专题，使学生热爱自然，热爱化学

了解化学方法在海水资源开发中的作用

海水资源的合理开发及综合应用

第二课时

海水资源的开发和利用

一、海水中蕴藏的资源及其开发意义

1、海水资源的广泛性

2、海水资源的多样性

3、海水资源的分散性 4、海水资源的利用

5、海水的淡化

（1）海水淡化的途径:

从海水中提取淡水；从海水中分离出盐

（2）海水淡化的方法: 蒸

馏

法（最先使用，技术成熟，但成本高）

电渗析法（成本低，但未能大量生产）

离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）

二、海水中的化学资源

(一)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。

(二)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

原理：MgCl2+ Ca(OH)2

= Mg(OH)2

↓+ CaCl2

通电

Mg(OH)2 + 2HCl

= MgCl2 + H2O

MgCl2

Mg + Cl2

↑

知

识

结

构

与

板

书

设

计

4、从海水中提取碘

5、海水的其他应用：提取铀和重水、开发海洋药物、利用潮汐能、波浪能等。

教学过程

教学步骤、内容

【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）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。

一、海水中蕴藏的资源及其开发意义

海洋水资源：海水中水的储量约为1.3×109亿吨，约占全球总水量的97％。

化学资源：含元素80多种，海洋资源中，利用潜力最大的是海水中的化学资源。

教学方法

矿产资源：海洋中所贮存的各种矿物约500亿吨。

生物资源：由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源，除了直接捕捞供食用和药用外，通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。

空间资源：海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分。海洋空间利用已从传统的交通运输扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。

1、海水资源的广泛性：

2、海水资源的多样性

3、海水资源的分散性：

4、海水资源的利用：

1.海水中水资源的利用海水的淡化（咸水淡水）

2.直接利用海水进行循环冷却（作冷却用水）

5、海水的淡化

海水淡化的方法: 蒸

馏

法（最先使用，技术成熟，但成本高）

电渗析法（成本低，但未能大量生产）

离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）

【投影】海水蒸馏原理示意图：

二、海水中的化学资源

(一)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。

(二)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。

【投影讲解】

（1）海水制盐——生产NaCl (2) NaCl的水溶液制NaOH

通电

2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2

↑+H2

↑

(3)制漂白剂：

2NaOH + Cl2

= NaCl + NaClO+H2O

实验方案设计：【思考与交流】实验方案设计：从海水中提取镁元素得到单质镁

从海水中提取镁元素得到单质镁【投影小结】

海水富集加碱卤水过滤Ｍg(OH)2蒸发电解干燥盐酸ＭgCl2

金属Mg工业制镁的流程：

工业制镁流程引入海水过滤网沉降池与水反应锻烧产物锻烧贝壳（CaCO3)过滤槽Mg(OH)2MgCl2溶液蒸干发燥电解MgCl2金属镁氯气盐酸2、从海水中提取镁原理：

科学探究：MgCl2+ Ca(OH)2 = Mg(OH)2

↓+ CaCl2

如何将海水中的溴离子转变成溴单质？阅读教材Mg(OH)2 + 2HCl

= MgCl2 + H2O

P83页资料卡片——海水提溴。

通电

MgCl

Mg + Cl2

↑

21、推测海水提溴的步骤和实验装置；

【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、写出相关的化学方程式。【投影】

浓缩海水氢溴酸通入Cl2①通入Cl2③溴单质单质溴通入空气，SO2吸收②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。

3、从海水中提取溴

2 NaBr + Cl2 =2 NaCl

+ Br2

Br2 +

SO2

+ 2H2O

= 2HBr + H2SO4

2HBr + Cl2 =

2HCl + Br2

【科学探究】如何证明海带中有碘离子？

4、从海水中提取碘

实验步骤

1、取10g食用干海带，用刷子把干海带表面附着物刷净，不要用水洗。将海带剪碎，用酒精润湿放入瓷坩埚中，把坩埚置于泥三角上。

2、用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全烧成炭黑色灰后，停止加热，自然冷却。

3、将坩埚内海带灰放至小烧杯中，再加入15mL蒸馏水，不断搅拌，煮沸4min～5min，使可溶物溶解，10分钟后过滤。

4、将滤液中滴入6滴稀硫酸后，再加入约3mLH2O2溶液，观察现象。滴入1%淀粉液1—2滴，观察现象。

5、向溶液中加入2mLCCl4，振荡萃取，静置2分钟后观察现象。并向滤液中加入1%的淀粉溶液,观察

现象

9、将萃取后的CCl4溶液蒸馏得到碘单质

实验讨论：

1、实验前为什么要用刷子而不能用水洗食用干海带？

2、为什么要用新制氯水与滤液反应？加入氯水多了为什么不行？

3、为什么要向2号乙中加入NaOH溶液？

4、能否用焰色反应鉴定海带中存在的是NaI还是KI？

五、实验最终结论

化学实验的操作和实验现象，证明海带中存在的碘元素主要形式为碘离子，因为查找资料可知卤族单质化学性质活泼，碘单质在自然界里没有游离态形式存在。可知海带中碘主要以NaI形式存在。

【

5、海水的其他应用：提取铀和重水、开发海洋药物、利用潮汐能、波浪能等。

教学反思：